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童年揭秘:打鸭子的光线枪是什么原理?

2016-02-17 03:46   来源:中国家电网   孟令涛

  由于受到种种因素的制约,和稳步前进的欧美日本等地区的主机游戏产业相比,早年间中国的游戏主机呈现一种“跨越式发展”的势头。在PS1代问世之前,FC也就成为了中国游戏玩家共同的童年记忆。

  在当时尚且不富裕的物质条件下,任天堂的FC和正版卡带的售价对普通中国家庭来说不啻于是天文数字,更不要提专门为了几款游戏单独购买的游戏机附件了,那绝对是真土豪的象征。

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正版FC当时在大陆需要1000元人民币左右,对于普通家庭来说不啻于是个天文数字

  说到游戏机附件,最有名也是最成功的附件当属光枪,只要连接游戏主机,就能把手中的光枪变成游戏中叱咤风云的利器(不过更多的时候还是只有大狗嘲笑玩家的份)。

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打鸭子可能是认知度最高的光枪游戏

  相信每个玩过光枪的人,都对其原理产生过极大的好奇——光枪是插在主机上的,但是枪口却对着电视,不管小时候家中是什么电视,不用进行特定的改造都可以玩。简直就是不可思议。

  其实光枪的实现,原理非常简单,但想法却非常巧妙,绝对是天才的创意。

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FC的光线枪zapper,当然国内玩家接触更多的是各种外形的山寨款。

  按照常人的理解,光枪应该是按下扳机发射光线。但其实红白机上的光线枪是一个光线传感器,也就是说,不是发射装置而是接收装置。当监测到玩家按下扳机之后,屏幕会迅速变黑,并在监测区域(比如打鸭子,就是那两只鸭子的位置)显示两个白色矩形,由于对比度和亮度差异巨大,枪口里的传感器就会根据感应到的不同数值来判断玩家是否击中了目标。

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打鸭子的游戏画面

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开枪的一瞬间,画面变黑,鸭子变成白色方块

  这种方法实现起来固然是十分精妙,但也有着各种问题,其中最明显的就是判断精度,在红白机上可能还不算什么,但随着游戏机机能的进化,不仅画面更加精细,而且也需要更丰富的玩法(例如击中人体不同部位有不同效果等),矩形判断就显得有些简陋了,同时,机能的提升也支持更先进的判定机制。这时,改进版的光线枪应运而生。

  新版光枪的基本原理和红白机光枪相同,都是在枪上安装感应装置。而不同的地方在于新版的判定机制利用了CRT电视的原理。

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PS1的光线枪GunCon

  CRT电视的成像是通过显像管发出电子束在屏幕上扫描出图像来完成的。光线枪正是利用了这一点,玩家按下扳机后会显示一帧全屏的纯白画面,而CRT电视是从左至右、从上至下依次显示画面的(1帧的扫描过程在几十分之一秒,人眼感受不到),在固定时间只会出现一个白点,光线枪的传感器检测这个白点,在通过命中的时间来计算白点的位置来判定是否击中目标。

  这种光枪可就精细多了,从超任一直用到了PS2时代,并且街机上的射击游戏,大多也采用的是这个原理。

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街机的射击游戏

  但是这个方案的弊端显而易见:对电视有要求。这种光线枪只能是隔行扫描的CRT电视才能正常使用,不光逐行扫描的机器用不了,PS2时代初露锋芒的等离子、背投和液晶电视统统没法瞄准。不仅游戏机在进化,电视也在不断更新,玩家换了新电视,旧的游戏就玩不了了,这可是不能接受的,因此,光枪迎来了新一轮升级。

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任天堂为Wii推出的光线枪,沿用了FC光枪Zapper的名字。虽然这款光枪也算是红外原理,但那是Wii手柄自带的功能,枪本身只是个塑料壳子

  这次,光枪的改进可谓彻底,也终于真正成为了能发射光线的设备。新一代光枪采用红外线技术,枪口发射红外线,再由设置在电视前的接收器接受并判定位置。这也是最接近真实的一代光枪。

  不过随着技术的进步,手柄脱离了线缆的束缚,甚至装备了重力感应模块,可以实现体感操控。于是又出现了一种新的光枪。但从本质上来说,这种光枪只是长得像枪的一款副厂手柄,和传统意义上的光枪已经没有什么联系了。

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次世代的光线枪,说白了就是个无线手柄