Pistola de llum

De Viquipèdia
Dreceres ràpides: navegació, cerca
El NES Zapper, la pistola de llum més famosa de Nintendo

Una pistola de llum o magnètica (light gun en anglès) és un dispositiu apuntador per a ordinadors i dispositius de control per a màquines recreatives i videojocs.

Les pistoles de llum modernes funcionen amb un sensor dins de la pistola mateixa i els objectius en la pantalla emeten llum en comptes de fer-ho la pistola. El primer dispositiu d'aquest tipus, el llapis òptic, es va utilitzar per primer cop en l'ordinador MIT Whirlwind.

La pistola de llum i el seu antecessor, el llapis òptic, actualment s'utilitzen molt poc com a dispositius apuntadors, degut en gran part a la popularitat del ratolí i els canvis en la tecnologia dels monitors —les pistoles de llum convencionals només funcionen amb monitors de CRT.

Orígens[modifica | modifica el codi]

Les pistoles de llum van aparèixer per primera vegada en la dècada de 1930, seguint el desenvolupament de la sensibilitat a la llum de les vàlvules de buit. Poc temps després van aparèixer els jocs de tir en màquines recreatives, començant amb el Seeburg Ray-O-Lite el 1936.

Aquests primers jocs eren molt semblants als moderns laser tags. Es mostraven objectius petits (normalment en moviment) i el jugador havia de fer punteria amb un dispositiu que simulava una arma de foc, típicament un rifle. El dispositiu de dispar emetia un feix de llum quan premia el gallet i el sensor de llum que hi havia connectat a la pantalla de tub identificava si havia rebut o no el feix de llum, és a dir, si s'havia fet punteria.

Aquests jocs es van anar desenvolupant durant dècades. L'èxit més rotund va ser el Periscope de Sega, el primer videojoc amb èxit de l'empresa, llançat el 1966, en el qual el jugador ha d'apuntar apuntar els vaixells de cartró.[1] Periscope va ser un joc electro-mecànics,[2] i el primer joc recreatiu en costar un quart per partida.[3] El joc Missile de Sega al 1969 permetia el so electrònic i una tira de pel·lícula en moviment per representar els objectius en una pantalla projectada,[4] i el seu Killer Shark de 1972 constava d'una pistola de llum muntada que permetia disparar als objectius on els moviments i reaccions es mostren amb una projecció d'imatge posterior en una pantalla.[5] Nintendo va dissenyar la "Beam Gun" el 1970 i el Laser Clay Shooting System el 1973,[6] seguida de la màquina recreativa Wild Gunman el 1974, que utilitzava una projecció de vídeo per mostrar l'objectiu en pantalla.[7] In 1975, Sega released the early co-operative light gun shooters Balloon Gun[8] and Bullet Mark.[9]

Ús en videojocs[modifica | modifica el codi]

Duck Hunt, un dels jocs més coneguts amb pistola de llum

El videojocs amb pistola de llum és normalment dissenyat per a armes balístiques (com per exemple, una pistola) i s'utilitza per disparar objectius en una pantalla. Amb el força de tremolor, la pistola pot també simular el retrocés d'una arma.

Les pistoles de llum són molt famoses en les màquines recreatives, però no no va popularitzar al mercat de les videoconsoles fins a l'arribada dels sistemes Nintendo Entertainment System (NES), Sega Master System (SMS), Mega Drive/Genesis, Super Nintendo Entertainment System (SNES) i l'Atari XEGS. No obstant això, molts sistemes de 'Pong' domèstics de la dècada dels 70 incloïen una pistola per disparar simples objectius en pantalla.

Les pistoles de llum tradicionals no podien ser utilitzades en les noves pantalles de LCD i plasma, i tenien problemes amb les pantalles de projecció.

A continuació hi ha exemples famosos de pistoles de llum:

També hi ha pistoles de llum per la Sega Saturn, Xbox i altres consoles i sistemes recreatius. Els videojocs de pistoles de llum actuals s'inclouen el Resident Evil: The Umbrella Chronicles, Time Crisis 4, Virtua Cop 3 i The House of the Dead: Overkill.

Al 2007, Nintendo va llançar la Wii Zapper per la Nintendo Wii. Un perifèric que és en realitat una carcassa de plàstic que allotja tant el Wii Remote i el nunchuk pels videojocs de pitoles. Mentre que no conté cap tecnologia de pistola de llum tradicional, el perifèric utilitza el sistema de moviment infraroig del Wii Remote per disparar els objectius que corresponen amb la pantalla. El seu només en referència a la NES Zapper de la Nintendo Entertainment System. Sony també havia llançat el dispositiu PlayStation Move en versions en forma de pistola i rifle, aquest últim anomenat el Sharp Shooter.

El GunCon 3 de Namco també utilitza un sistema sensor òptic d'infrarojos similar al Wii Remote.

Disseny[modifica | modifica el codi]

La pistola de llum rep aquest nom perquè empra la llum com a mètode de detecció del lloc de la pantalla en el qual es projecta l'objectiu de la pistola. Aquest nom ens recorda que la pistola emet un raig de llum, encara que en la major part de les pistoles de llum actuals es rep llum (en comptes d'emetre) en un fotodíode.

La tècnica empleada avui dia és la següent: quan el polsador de la pistola és pressionat, la pantalla "s'esborra" amb color negre, i el díode comença a rebre. Tota o part de la pantalla es pinta de color blanc de manera que es pugui endevinar on està apuntant la pistola (al moment en el qual el díode comenci a detectar llum). L'usuari no nota gens o gairebé res d'aquest procés, perquè el temps d'esborrat de la pantalla és generalment una fracció de segon.

Adaptació de Wiimote per a jocs de trets.

El control de la nova consola Nintendo Wii pot ser considerat com el successor a aquesta tecnologia, i es pot emprar amb relativa exactitud amb televisors de LCD, plasma i pantalles de projecció. Com el cas de la NES Zapper es ven juntament amb la consola, però a diferència de les pistoles de llum tradicionals, "Wii-Remote" és el controlador primari. Existeixen plans per crear una cobertura amb forma de pistola per a aquest controlador, que permeti simular una millor sensació per a jocs futurs.

Objectius seqüencials[modifica | modifica el codi]

El primer mètode de detecció, emprat per la pistola NES Zapper, es basa a dibuixar cada objectiu seqüencialment amb llum blanca després d'haver pintat (esborrat) la pantalla de negre. Així, si el fotodíode de la pistola detecta llum (quan s'està pintant el píxel o després del refresc de la pantalla), llavors l'objectiu ha estat aconseguit. En essència, el díode li indica a l'ordinador si ha encertat en algun objectiu. Per al cas de diversos objectes, la seqüència de dibuix d'aquests objectius indicarà quin d'ells ha estat l'aconseguit després d'1 + arrodoneix cap amunt (log2(n)) refrescs (un refresc determina si algun dels objectius ha estat aconseguit i arrodoneix cap amunt (log2(n)) per fer una cerca binària i decidir quin objecte ha estat l'aconseguit).

Un efecte lateral interessant d'aquest mètode és que en jocs mal dissenyats, és freqüent que quan un jugador apunta amb la pistola a una bombeta i pressiona el gallet, el primer dels objectius de la pantalla és "aconseguit" cada vegada. Jocs amb un disseny millor solucionen aquest efecte dibuixant la pantalla de color negre i verificant que així no s'encerta en cap objectiu.

Cronometrat del raig catòdic[modifica | modifica el codi]

El segon mecanisme, usat en la pistola Super Scope (per a la consola Super Nintendo Entertainment System) i els llapis òptics dels ordinadors, és més elaborat que l'anterior i al seu torn més precís.

La clau d'aquest mètode radica en la naturalesa del tub de raigs catòdics de l'interior del monitor. Recordem que quan aquest mètode es va popularitzar -a finals dels anys vuitanta i principis dels noranta-, els CRTs eren els únics monitors per a televisions. La pantalla és dibuixada gràcies a un flux d'electrons que recorre tota l'àrea de la pantalla a una velocitat suficient perquè l'ull humà no noti aquest moviment d'escombratge.

Quan el jugador pressiona el polsador, l'ordinador (amb freqüència ajudada pel circuit de visualització de la imatge) cronometra quant li costa al raig d'electrons excitar el fòsfor del lloc concret al que es troba apuntant la pistola. Després, es calcula la posició apuntada sobre la base del temps de refresc horitzontal del monitor (el temps que li costa al raig d'electrons escombrar una línia de la pantalla d'esquerra a dreta). Aquest procés es realitza de dues formes diferents: o l'ordinador estableix el temps de refresc horitzontal a través del connector del dispositiu (com Super Scope); o bé, la pistola llegeix el senyal de vídeo compost, mitjançant el connector T del cable A/V (com GunCon2). Una vegada que l'ordinador coneix on està apuntant la pistola, pot conèixer si s'aconsegueix o no un objectiu mitjançant detecció de col·lisions.

Moltes pistoles d'aquest tipus (incloent la Super Scope) ignoren la llum vermella, ja que els fòsfors vermells de la superfície d'un monitor tenen un temps de decaïment menor que els verds o els blaus. Alguns jocs (però no tots) utilitzen tota la pantalla (un frame) per calcular una mesura més fiable de la posició.

Aquest mètode és inútil amb monitors de plasma o LCD o amb pantalles de projecció (DLP), les quals refresquen tots els píxels alhora.

Mètodes combinats[modifica | modifica el codi]

Algunes pistoles de llum dissenyades segons el model d'objectius seqüencials no cronometren de forma suficientment precisa per obtenir (X, I) llegint el senyal de vídeo, però si que usen una combinació d'ambdues tècniques. Es comença il·luminant la pantalla i es mesura el temps de resposta (com en el mètode anterior). La diferència radica que l'ordinador només calcula si una línia d'escombratge ha estat aconseguida i no quin píxel concret d'aquesta horitzontal. Això no necessita realitzar-se a la velocitat del mètode de cronometrat del raig catòdic (que requereix 15kHz per a l'eix d'ordenades contra 5MHz per a l'eix d'abcises en resolucions estàndards). Després, emprant el mètode d'objectius seqüencials en aquesta línia horitzontal s'esbrina si ha estat aconseguit algun objectiu i, en cas afirmatiu, quin és.

Emissors d'infrarojos[modifica | modifica el codi]

Un nou mètode s'ha desenvolupat per a altres tecnologies de monitors diferents a CRT. Aquest tipus de sistemes compten amb un o diversos emissors de llum infraroja i un sensor IR en la punta de la pistola. Quan el polsador es pressiona, la pistola envia un raig infraroig amb la intensitat necessària (la suficient perquè la pistola detecti el raig). Com aquesta intensitat dependrà de la distància a la pantalla i de l'angle relatiu de la pistola amb la mateixa, en la pistola es col·loquen sensors angulars (en comptes d'un sensor d'infrarojos). D'aquesta manera, es crea un sistema d'equacions trigonomètric per resoldre i així calcular la posició de la punta de la pistola pel que fa a la pantalla. Després, projectant aquest extrem de la pistola en la pantalla, mitjançant els angles mesurats, es calcula el punt exacte d'impacte.

Una variant simple a aquest mètode s'empra en pistoles per a recreatives, on no existeixen detectors angulars (però sí, 4 sensors IR). Tanmateix, això pot generar imprecisions en disparar des de certes distàncies i amb certs angles perquè existeix un marge d'error més ampli en el càlcul dels angles i en el posicionament en tres dimensions.

Altres variants inclouen 3 o més emissors de rajos infrarojos amb diferents longituds d'ona i el mateix nombre de sensors. Gràcies a aquest mecanisme, i al corresponent calibratge, es poden obtenir 3 o més angles relatius, amb el que no es necessitarà detectors angulars per posicionar la pistola.

De vegades, els sensors es col·loquen al voltant de la pantalla i l'emissor en la pistola, però els càlculs són similars.

Aquesta família de mètodes s'empren avui dia en les noves consoles, com la Nintendo Wii, i en noves màquina recreatives. Consulteu l'article del comandament Wii Remote per exemple.

Multijugador[modifica | modifica el codi]

Un joc que utilitzi una o més pistoles llegeix tots els pulsadors contínuament i quan un jugador pressiona el corresponent a la seva pistola, el joc se centra a esbrinar si hi ha hagut èxit amb algun objectiu i quin és abans de processar un altre tret.

Armes posicionades[modifica | modifica el codi]

Les armes posicionades són comunes en les màquines recreatives. Una pistola posicionada és una arma muntada en l'estructura de la màquina recreativa sobre un pivot que permet al jugador apuntar amb l'arma. Aquests són sovint es confonen amb les pistoles de llum, però funcionen de manera molt diferent. Aquestes pistoles no pot ser retirat de l'estructura de la màquina com les contrapartides òptiques, aquestes estan lligades i s'acoblen en una funda muntada. Solen ser les més cares, però són més fàcils de mantenir i reparar. Els videojocs que usen armes posicionades s'inclouen el Silent Scope,[10] la versió recreativa de Resident Evil Survivor, Space Gun,[11] Revolution X,[12] i Terminator 2: Judgment Day. Els ports de consola utilitzen pistoles de llum.

Una pistola posicionada és bàsicament un joystick analògic que registra la posició de la pistola per determinar on el jugador està apuntant a la pantalla.[13][14] L'arma ha de ser calibrada, el que sol succeir després d'encendre. Els primers exemples d'una arma de posició inclouen el Sea Devil de Sega el 1972,[15] el Attack de Taito el 1976[16] i el Cross Fire el 1977,[17] i el Battle Shark de Nintendo el 1978.[18] Alguns jocs, però, han muntat pistoles òptiques, com ara el Crossbow de Exidy.

Referències[modifica | modifica el codi]

  1. Ashcraft, Brian, (2008) Arcade Mania! The Turbo Charged World of Japan's Game Centers, p. 133, Kodansha International
  2. Plantilla:KLOV game
  3. Steven L. Kent (2000), The First Quarter: A 25-Year History of Video Games, p. 83, BWD Press, ISBN 0970475500
  4. Plantilla:KLOV game
  5. Plantilla:KLOV game
  6. History of Nintendo - Toys & Arcades (1969 - 1982) (archived), Nintendo Land
  7. Plantilla:KLOV game
  8. Plantilla:KLOV game
  9. Plantilla:KLOV game
  10. Plantilla:KLOV game
  11. Plantilla:KLOV game
  12. Plantilla:KLOV game
  13. Morgan McGuire & Odest Chadwicke Jenkins. Creating Games: Mechanics, Content, and Technology. A K Peters, Ltd., 2009, p. 408. ISBN 1568813058 [Consulta: 3 abril 2011]. «Light guns, such as the NES Zapper or those used in the House of the Dead series, are distinctly different from positional guns used by arcade games such as SEGA's Gunblade NY. ... Light guns differ from positional guns, such as in Gunblade NY (bottom), that are essentially analog joysticks. ... Positional guns are essentially analog sticks mounted in a fixed location with respect to the screen. Light guns, in contrast, have no fixed a priori relationship with a display.» 
  14. Yo-Sung Ho & Hyoung Joong Kim. Advances in Multimedia Information Processing-PCM 2005: 6th Pacific-Rim Conference on Multimedia, Jeju Island, Korea. Springer Science & Business, November 13-16, 2005, p. 688. ISBN 3540300406 [Consulta: 3 abril 2011]. «The two routes to conventional gun control are light guns and positional guns. Light guns are the most common for video game systems of any type. They work optically with screen and do not keep track of location on the screen until the gun is fired. When the gun is fired, the screen blanks for a moment, and the optics in the gun register where on the screen the gun is aimed. That information is sent to the computer, which registers the shot. ... Positional guns are mounted stationary on the arcade cabinet with the ability to aim left/right and up/down. They function much like joysticks, which maintain a known location on screen at all times and register the current location when fired.» 
  15. Plantilla:KLOV game
  16. Plantilla:KLOV game
  17. Plantilla:KLOV game
  18. Plantilla:KLOV game
A Wikimedia Commons hi ha contingut multimèdia relatiu a: Pistola de llum