Arma leve - Light gun

O Light Phaser para o Sega Master System

Uma arma leve é um dispositivo apontador para computadores e um dispositivo de controle para fliperama e videogames , normalmente em formato de pistola . Na aviação e na navegação , também pode ser uma lâmpada de sinalização direcional .

As armas de luz baseadas em tela modernas funcionam construindo um sensor óptico na arma, que recebe sua entrada da luz emitida por alvo (s) na tela. O primeiro dispositivo desse tipo, a caneta de luz , foi usado no computador MIT Whirlwind .

A pistola de luz e sua ancestral, a caneta de luz, agora raramente são usadas como dispositivos apontadores devido, em grande parte, à popularidade do mouse e às mudanças na tecnologia de exibição do monitor - as pistolas de luz convencionais funcionam apenas com monitores CRT .

História antiga

Os primeiros canhões de luz surgiram na década de 1930, após o desenvolvimento dos tubos a vácuo com sensores de luz . Não demorou muito para que a tecnologia começasse a aparecer nos jogos de tiro de arcade , começando com o Seeburg Ray-O-Lite em 1936. Esses primeiros jogos de armas leves, como o laser tag moderno , usavam pequenos alvos (geralmente em movimento) nos quais um sensor de luz tubo foi montado; o jogador usava uma arma (geralmente um rifle ) que emitia um feixe de luz quando o gatilho era puxado. Se o feixe atingisse o alvo, um "acerto" era marcado.

Estes jogos evoluíram ao longo de décadas seguintes, culminando na Sega 's Periscópio , primeiro jogo de sucesso da empresa lançado em 1966, que exigia que o jogador navios alvo de papelão. Periscope foi um dos primeiros jogos eletromecânicos e o primeiro jogo de arcade a custar um quarto por jogada. O jogo Missile de 1969 da Sega apresentava som eletrônico e uma tira de filme em movimento para representar os alvos em uma tela de projeção, e seu jogo Killer Shark de 1972 apresentava uma arma leve montada que atirava em alvos cujos movimentos e reações eram exibidos usando projeção de imagem traseira em uma tela. A Nintendo lançou o Beam Gun em 1970 e o Laser Clay Shooting System em 1973, seguido em 1974 pelo jogo de arcade Wild Gunman , que usava projeção de vídeo para exibir o alvo na tela. Em 1975, a Sega lançou os primeiros atiradores cooperativos de armas leves Balloon Gun e Bullet Mark .

Use em videogames

A arma leve de videogame é tipicamente modelada em uma arma balística (geralmente uma pistola ) e é usada para alvejar objetos em uma tela de vídeo. Com o feedback de força , a arma leve também pode simular o recuo da arma. A primeira arma para um console doméstico foi na verdade um grande rifle, o Magnavox Odyssey 's Shooting Gallery , que parecia muito real e até precisava ser "armado" após cada tiro.

As armas leves são muito populares em jogos de arcade, mas não tinham se popularizado tão bem no mercado de videogames domésticos até depois do Nintendo Entertainment System (NES), Sega Master System (SMS), Mega Drive / Genesis , Super Nintendo Entertainment System ( SNES) e Atari XEGS. Muitos sistemas 'Pong' domésticos da década de 1970 incluíam uma pistola ou arma para atirar em alvos simples na tela. O NES Zapper da Nintendo para o NES é o exemplo mais popular de arma leve, e Duck Hunt seu jogo mais popular.

Pistolas de luz tradicionais não podem ser usadas em telas de LCD e plasma e têm problemas com telas de projeção .

Existem também armas leves para Sega Saturn , PlayStation e vários outros consoles e sistemas de arcade. Os videogames de light gun recentes incluem Resident Evil: The Umbrella Chronicles , Time Crisis 4 , Virtua Cop 3 e The House of the Dead: Overkill .

Em 2007 , a Nintendo lançou o Wii Zapper para o Wii , um periférico que na verdade é um invólucro de plástico que abriga o Wii Remote e o nunchuk para videogames tipo arma. Embora não contenha nenhuma tecnologia de arma de luz tradicional, o periférico usa o sistema de rastreamento infravermelho embutido do Wii Remote para atirar em alvos que correspondem na tela. Seu nome é uma referência ao clássico NES Zapper para o Nintendo Entertainment System . A Sony também lançou acessórios que abrigam o controle de movimento PlayStation Move na forma de uma pistola e rifle, este último denominado Sharp Shooter.

O GunCon 3 da Namco também usa um sistema de sensor óptico infravermelho semelhante ao Wii Remote .

Projeto

A "pistola de luz" tem esse nome porque usa a luz como método para detectar onde o usuário está mirando na tela. O nome leva a crer que a própria arma emite um feixe de luz, mas na verdade a maioria das armas de luz recebe luz através de um fotodiodo no cano da arma .

Existem duas versões dessa técnica que são comumente usadas, mas o conceito é o mesmo: quando o gatilho da arma é puxado, a tela fica preta e o diodo começa a recepção. Toda ou parte da tela é pintada de branco de uma forma que permite ao computador avaliar para onde a arma está apontando, com base em quando o diodo detecta a luz. O usuário do revólver nota pouco ou nada, pois o período em que a tela fica em branco costuma ser apenas uma fração de segundo ( ver persistência da visão ).

Alvos sequenciais

O primeiro método de detecção, usado pelo Zapper, envolve desenhar cada alvo sequencialmente em luz branca depois que a tela escurece. O computador sabe que, se o diodo detectar luz enquanto desenha um quadrado (ou depois que a tela é atualizada), esse é o alvo para o qual a arma está apontada. Essencialmente, o diodo diz ao computador se o jogador atingiu algo ou não, e para n objetos, a sequência de desenho dos alvos informa ao computador qual alvo o jogador atingiu após 1 + ceil (log 2 ( n )) atualizações (um atualize para determinar se algum alvo foi atingido e ceil (log 2 ( n )) para fazer uma pesquisa binária para o objeto que foi atingido).

Um efeito colateral disso é que em jogos mal projetados, muitas vezes um jogador pode apontar a arma para uma lâmpada ou outra fonte de luz brilhante, puxar o gatilho e fazer com que o sistema detecte erroneamente um acerto no primeiro alvo todas as vezes. Jogos melhores explicam isso detectando se todos os alvos parecem coincidir ou exibindo uma tela preta e verificando se nenhum alvo coincide.

Sincronização do raio catódico

O GunCon preto feito pela Namco para o PlayStation.
Os Justificadores Konami azul e rosa feitos para o Sega Genesis.

O segundo método, utilizado pela Super Nintendo Entertainment System 's Super Scope e computador canetas de luz , é mais elaborado e mais preciso.

O truque desse método está na natureza do tubo de raios catódicos dentro do monitor de vídeo (os CRTs eram os únicos monitores de TV acessíveis no final dos anos 1980 e no início dos anos 1990, quando esse método se popularizou). A tela é desenhada por um feixe de elétrons de varredura que viaja pela tela começando no topo até chegar ao fim e, em seguida, desce para atualizar a próxima linha. Isso é feito repetidamente até que toda a tela seja desenhada e pareça instantâneo ao olho humano, pois é feito muito rapidamente.

Quando o jogador puxa o gatilho, o computador (muitas vezes auxiliado pelo circuito do display) cronometra quanto tempo leva para o feixe de elétrons excitar o fósforo no local para o qual a arma está apontada. O canhão de luz envia um sinal após detectar a pequena mudança repentina no brilho de um ponto na tela quando o canhão de elétrons atualiza esse ponto. O computador então calcula a posição desejada com base na taxa de atualização horizontal do monitor (a quantidade fixa de tempo que o feixe leva para ir da esquerda para a direita da tela). O computador fornece uma base de tempo para a taxa de atualização horizontal por meio do conector do controlador (como no Super Scope) ou a pistola lê o sinal de vídeo composto por meio de um conector T no cabo A / V (como no GunCon 2 ) . Uma vez que o computador sabe para onde a arma está apontada, ele pode dizer através da detecção de colisão se ela coincide com o alvo ou não.

Muitas armas desse tipo (incluindo o Super Scope) ignoram a luz vermelha, pois os fósforos vermelhos têm uma taxa de decomposição muito mais lenta do que os fósforos verdes ou azuis. Como resultado, alguns jogos iluminam um pouco os pixels verdes e azuis da tela inteira quando o gatilho é puxado para obter uma posição mais confiável.

O tempo de exibição não é possível com monitores de plasma, LCD e DLP, uma vez que eles não têm um estado "desligado" entre as atualizações. Sua eletrônica de processamento de sinal digital também pode introduzir um atraso não trivial entre a entrada do sinal e a saída do monitor, o que não é previsível porque varia entre os modelos e marcas de monitor e até mesmo entre as configurações de modo de um único monitor. Um atraso que não é muito significativo para o feedback do jogador pode ser suficiente para destruir completamente a precisão de um sistema de arma de luz baseado em tempo de exibição.

Emissores infravermelhos

Um novo método foi desenvolvido para compensar tecnologias de exibição diferentes do CRT. Ele se baseia em um ou vários emissores de luz infravermelha colocados perto da tela e um sensor IR no cano da arma. Quando o gatilho é pressionado, a arma envia a intensidade do feixe de infravermelho que detecta. Como essa intensidade depende da distância e do ângulo relativo da tela, os sensores de ângulo estão localizados na arma. Desta forma, um sistema de equações trigonométricas é resolvido e a posição 3D do focinho em relação à tela é calculada. Em seguida, projetando o focinho na tela com os ângulos medidos, o ponto de impacto é determinado. Um exemplo inicial desta tecnologia (embora não usando IR) pode ser visto no NES Power Glove Accessory , que usava três sensores ultrassônicos servindo a mesma função que os emissores IR usados ​​em alguns revólveres.

Uma variante mais simples é comumente usada em arcadas, onde não há detectores de ângulo, mas 4 sensores IR. No entanto, isso pode ser impreciso ao fotografar de certas distâncias e ângulos, uma vez que o cálculo dos ângulos e da posição 3D tem uma margem de erro maior.

Outras variantes incluem 3 ou mais emissores com diferentes comprimentos de onda infravermelha e o mesmo número de sensores. Com este método e uma calibração adequada, três ou mais ângulos relativos são obtidos, não sendo necessários detectores de ângulo para posicionar a arma.

Às vezes, os sensores são colocados ao redor da tela e o emissor na arma, mas os cálculos são semelhantes.

O Wii Remote usa uma câmera de vídeo infravermelho no controlador de mão, em vez de um simples sensor.

Esta família de métodos é usada para o Wii Remote , GunCon 3 e jogos de arcade light gun modernos .

A desvantagem desse método é que ele não é tão preciso quanto uma arma de fogo tradicional. O processamento de imagem IV adicional resulta em atraso ou "deslocamento do cursor", ou seja, ao passar rapidamente a arma de luz pela tela, a mira parecerá arrastar ligeiramente para trás de onde a arma de luz está realmente apontando.

Captura de imagem

Quando o usuário puxa o gatilho, a tela é substituída por uma fração de segundo por uma exibição aparentemente aleatória de pixels pretos e brancos, ou blocos de pixels . O revólver contém uma câmera digital de baixa resolução, mas com baixa contagem de pixels, com um campo de visão muito estreito. A arma converte a pequena imagem em uma matriz binária que permite ao computador localizar a posição exata para a qual a arma foi apontada. Este método é compatível com qualquer tela de qualquer tamanho. O tamanho da tela e a distância até o atirador são inseridos no software do driver da arma para determinar as dimensões dos blocos / pixels aleatórios para melhor permitir a renderização no CCD da arma de luz.

Posicionamento retangular

Semelhante à captura de imagem, exceto que o posicionamento retangular desconsidera quaisquer detalhes na tela e apenas determina o contorno retangular da tela do jogo. Ao determinar o tamanho e a distorção do contorno do retângulo da tela, é possível calcular para onde exatamente o revólver está apontando. Este método foi introduzido pela primeira vez pelo Sinden Lightgun. A luz da TV ou tela LCD é usada como ponto de referência. Opcionalmente, uma borda retangular fina pode ser adicionada ao conteúdo da tela, para jogos com um tema gráfico escuro.

Uma vantagem desse método é que o tamanho e a distorção do contorno da tela do retângulo também podem ser usados ​​para determinar a posição e o ângulo da arma em relação à tela. Teoricamente, isso pode ser usado para criar um efeito de túnel 3D, movendo a arma pela tela para se esconder atrás do cenário ou espiar pelos cantos.

Multijogador

Um jogo que usa mais de uma arma lê os dois gatilhos continuamente e então, quando um jogador puxa o gatilho de uma arma, o jogo lê aquela arma até saber qual objeto foi atingido.

Arma posicional

A arma posicional é comum em fliperamas , como uma alternativa não ótica a uma arma de luz. A arma posicional é permanentemente montada em uma plataforma giratória no gabinete , como um joystick analógico para mirar a mira na tela. Normalmente é mais caro no início, mas é mais fácil de manter e reparar. Os jogos de armas posicionais incluem Silent Scope , a versão arcade de Resident Evil Survivor 2 , Space Gun , Revolution X e Terminator 2: Judgment Day . As conversões de console podem usar armas leves.

Uma arma posicional é essencialmente um joystick analógico que registra a posição da arma para determinar onde o jogador está mirando na tela. A arma deve ser calibrada, o que geralmente acontece após ser ligada. Os primeiros exemplos de uma arma posicional incluem Sega 's Sea Devil em 1972, Taito 's Attack em 1976 e Cross Fire em 1977, e Nintendo 's Battle Shark em 1978.

Modelos

Veja também

Referências