Hvordan Nintendo NES Zapper fungerede, og hvorfor det ikke virker på HDTV
Bare fordi dit gamle Nintendo Entertainment System lever og det betyder ikke, at det kan leve godt med moderne teknologi. I dag undersøger vi, hvorfor det klassiske lyspistoltilbehør til NES ikke gjorde springet til det 21. århundrede.
Kære How-To Geek,
Dette vil sandsynligvis ikke være det mest alvorlige spørgsmål du får i dag, men jeg leder efter et seriøst nørdigt svar: Hvorfor heck vil ikke min Nintendo Zapper arbejde på mit HDTV? Jeg trak min gamle NES ud af lager for at spille nogle klassikere og besluttede at starte med den allerførste patron, combo Super Mario Bros./Duck Hunt one. Super Mario Bros. fungerer fint (selvom man gør grafikken ser blokeret og mærkelig på et stort HDTV), men Duck Hunt virker slet ikke. Spillet laster, du kan starte det, men du kan ikke skyde nogen ænder. Ikke en enkelt.
Jeg var overbevist om, at zapper blev brudt, men så stikede jeg NES'en og zapperen ind i en gammel 1990-årers tube-tv i min garage og se, zapper fungerer! Fra min lille test ved jeg nok at sige, at problemet ser ud til at være et CRT vs HDTV problem, men jeg har ingen anelse om hvorfor. Hvad er historien? Hvorfor arbejder zapper ikke på nyere tv'er?
Med venlig hilsen,
Retro Gaming
Mens vi har det sjovt at svare på stort set alle spørgsmål, der kommer på tværs af vores skrivebord (du ikke ender med How-To Geek, hvis du ikke elsker hvordan ting fungerer), vi elsker virkelig spørgsmål som denne: geeky forespørgsel efter af hensyn til geeky forespørgsel.
Lad os først omformulere spørgsmålet lidt, så vi bruger mere præcise vilkår. Det problem, du har afdækket handler ikke om forskellen mellem CRT og HDTV (fordi der i de tidlige dage var forbruger HDTV'er bygget omkring CRT-teknologien). Det drejer sig ikke om opløsning, det handler om hvordan displayet gengives. At ramme det mere præcist ville være at sige, at det handler om forskellen mellem CRT / analog video og LCD / digital video.
Før vi ser kernen i spørgsmålet, lad os dog se på, hvordan Zapper fungerer og interagerer med NES og tv. Mange mennesker, og helt sikkert de fleste af de børn, der spillede NES tilbage på dagen, var under indtryk af, at Zapper faktisk skød noget mod fjernsynet, ligesom en fjernbetjening, der sendte et signal til et fjernsyn. Zapper gør ikke noget af den slags (og hvad ville netop på fjernsynet kunne modtage signalet og sende det til NES?). Den eneste forbindelse mellem Zapper og NES er ledningen og med god grund. Zapper er ikke så meget en pistol, da det er en sensor, en meget enkel lyssensor. Zapper skyder ikke noget, det registrerer lysmønstre på skærmen foran den. Dette var tilfældet for alle lyspistol tilbehør til alle videospil systemer i æraen (og forud for det). De var alle bare enkle lyssensorer indeholdt i bedrageriske tilfælde.
Betyr det, at Zapper aktivt spore alle de ænder på skærmen med kirurgisk præcision? Næsten. Nintendo-designere kom på en meget smart måde for at sikre, at den enkle sensor i Zapper kunne holde op. Hver gang en spiller trukket udløseren på Zapper, ville skærmen (for bare en fraktion af et sekund) blinker sort med en stor, hvid målretningskasse trukket over alt på skærmen, der var et gyldigt mål (som ænderne). Det gentog processen, alt inden for denne brøkdel af et sekund, for hvert ledigt mål på skærmen.
Mens spilleren så en skærm som denne hele tiden:
Zapper, under hver udløserspresse, så noget som dette:
I den korte flash, som var usynlig brugeren, ville pistolen bestemme, om et eller flere af målene var centreret i Zapper's hitzone. Hvis kassen blev centreret nok, tælles det som et hit. Hvis målboksen var uden for centerzonen, var det en miss. Det var en meget smart måde at håndtere begrænsningerne på hardware og give en flydende brugeroplevelse.
Desværre var det meget hardwareafhængigt på trods af at det var klogt. I lighed med, at tidlige pc-videospilledesignere brugte hardwarekvoter til at hjælpe med at bygge deres spil (som at kende klokkehastigheden på platformen, de arbejdede på, var fast og kunne bruges til tid i spilbegivenheder), støttede Nintendo og andre tidlige spilvirksomheder stærkt på kendetegnene af CRT-skærme og deres respektive displaystandarder. Specielt, når det drejer sig om Zapper, er mekanismen helt afhængig af CRT-skærmens egenskaber.
For det første kræver det ekstremt præcis timing mellem udløseren på Zapper og svaret på skærmen. Selv den mindste forskel (og vi taler millisekunder her) mellem signalet sendt til NES og signalet, der vises på skærmen, kan smide det af. Den oprindelige timing-sekvens var baseret på den meget pålidelige responstid for en CRT tilsluttet det analoge NES-signal. Hvorvidt det gamle rør-tv var stort, lille, banebrydende eller 10 år gammel var signalets hastighed via CRT-displaystandarden pålidelig. I modsætning hertil er latensen i moderne digitale sæt ikke pålidelig og er ikke den samme som den gamle konsekvente forsinkelse i CRT-systemet. Nu er det ikke noget i de fleste situationer. Hvis du har din gamle videobåndoptager tilsluttet til coax jack på din nye LCD-skærm, er det ligegyldigt en smule, hvis lyden og videoen forsinkes med 800 millisekunder, fordi du aldrig ville vide (lyden og videoen ville spille i synkronisering og du havde absolut ingen måde at vide, at hele processen gik langsomt med en brøkdel af et sekund). Men denne latens ødelægger fuldstændig kommunikation mellem Zapper, NES og begivenhederne på skærmen.
Denne ekstremt præcise timing var mulig (og konsistent), fordi Nintendo-designere kunne regne med, at opdateringshastigheden for CRT var konsistent. CRT-skærme bruger en elektronpistol til at aktivere fosforer i skærmen, der er skjult bag displayglasset. Denne pistol fejer over skærmen fra toppen til bunden på en meget pålidelig frekvens. Selv om det sker hurtigere end det menneskelige øje kan opdage, vises hver enkelt ramme for hvert enkelt videospil eller tv-udsendelse som om nogle hyperaktive robotter tegner den line for line fra top til bund.
I modsætning hertil gør moderne digitale skærme alle ændringerne samtidigt. Dette betyder ikke, at moderne tv'er ikke har progressiv og interlaced video (fordi de helt sikkert gør), men linjerne bliver ikke gengivet en ad gangen (dog hurtigt). De vises alle på én gang i deres respektive standarder. Hvad angår hvorfor dette betyder noget for Zapper, kører softwaren Zapper's detektionsalgoritme behov at line-by-line opdateres for at fjerne timing-tricks, der gør det muligt at have 5 ænder på skærmen og succesfuld hitdetektering alt inden for 500 millisekunder eller deromkring.
Uden den meget specifikke og hardkodede timing, der leveres af CRT-skærmen, vil Duck Hunt (eller noget andet Zapper-baseret spil i æraen) simpelthen ikke virke.
Selvom det er skuffende, ved vi, der er en opadgående. Premium-sætene fra yesteryear, de high-end Sony-sætter for eksempel, der koster $$$$, kan nu findes sidde på kanten under elektroniske genbrugsdage og samle støv på bagsiden af brugte butikker. Hvis du er seriøs om retro gaming, kan du hente en premium standard definition CRT for pennies på dollaren.
Har et presserende teknisk spørgsmål, stort eller lille? Skyd os en mail på [email protected], og vi vil gøre vores bedste for at besvare det.
