Come funziona Nintendo ZES Zapper e perché non funziona sugli HDTV

Solo perché il tuo vecchio Nintendo Entertainment System è vivo e vegeto non significa che possa giocare bene con la tecnologia moderna. Oggi esploriamo il motivo per cui il classico accessorio per le armi leggere per il NES non ha fatto il salto fino al 21 ° secolo.

Caro How-To Geek,

Questa probabilmente non sarà la domanda più seria che si ottiene oggi, ma sto cercando una risposta geeky seria: perché diavolo non funzionerà il mio zapper Nintendo sul mio HDTV? Ho tirato fuori il mio vecchio NES per suonare alcuni classici e ho deciso di iniziare con la primissima cartuccia, la combo Super Mario Bros./Duck Hunt one. Super Mario Bros. funziona bene (anche se l'uomo fa sembrare la grafica un po 'strana su una grande TV HD) ma Duck Hunt non funziona affatto. Il gioco si carica, puoi avviarlo, ma non puoi sparare a nessuna anatre. Non uno solo.

Ero convinto che lo zapper fosse rotto, ma poi ho inserito il NES e lo zapper in una vecchia televisione tubolare degli anni '90 nel mio garage e, ecco, lo zapper funziona! Dal mio piccolo test ne so abbastanza per dire che il problema sembra essere un problema CRT vs HDTV, ma non ho idea del perché. Qual è la storia? Perché lo zapper non funzionerà sui televisori più recenti?

Cordiali saluti,

Gioco retrò

Mentre ci divertiamo a rispondere a tutte le domande che si presentano sulla nostra scrivania (non finisci su How-To Geek se non ami come funziona la roba, dopotutto), amiamo davvero domande come questa: geeky inquiry for al servizio di un'inchiesta geniale.

Innanzitutto, riformuliamo leggermente la domanda in modo da utilizzare termini più precisi. Il problema che hai scoperto non riguarda la differenza tra CRT e HDTV (perché all'inizio c'erano stati HDTV consumer costruiti attorno alla tecnologia CRT). Non si tratta di risoluzione, ma di come viene reso il display. Per inquadrarlo in modo più accurato sarebbe come dire che si tratta della differenza tra CRT / video analogico e video LCD / digitale.

Prima di esaminare il nocciolo della questione, tuttavia, diamo un'occhiata a come funziona Zapper e interagisce con il NES e la televisione. Un sacco di gente, e sicuramente la maggior parte dei bambini che hanno suonato il NES nel corso della giornata, hanno avuto l'impressione che lo Zapper abbia effettivamente sparato qualcosa verso la televisione, proprio come un telecomando TV che invia un segnale a un televisore. Lo Zapper non fa nulla del genere (e cosa, esattamente, sulla televisione sarebbe in grado di ricevere il segnale e inviarlo al NES?). L'unica connessione tra Zapper e NES è il cavo, e per una buona ragione. Lo Zapper non è tanto una pistola quanto un sensore, un sensore di luce molto semplice. Lo Zapper non riprende nulla, rileva i pattern di luce sullo schermo di fronte ad esso. Questo era vero per tutti gli accessori per le armi da fuoco per tutti i sistemi di videogiochi dell'epoca (e precedenti). Erano tutti semplici sensori di luce racchiusi in involucri di tipo simile a una pistola.

Questo significa che Zapper stava attivamente monitorando tutte quelle anatre sullo schermo con precisione chirurgica? Quasi. I progettisti Nintendo hanno escogitato un modo molto intelligente per garantire che il semplice sensore di Zapper potesse tenere il passo. Ogni volta che un giocatore ha premuto il grilletto su Zapper, lo schermo sarebbe (solo per un frazione di un secondo) lampeggiano in nero con una grande casella bianca disegnata su tutto lo schermo che era un bersaglio valido (come le anatre). Ha ripetuto il processo, tutto all'interno di quella frazione di secondo, per ogni obiettivo disponibile sullo schermo.

Mentre il giocatore ha visto una schermata come questa per tutto il tempo:

Lo zapper, durante ogni pressione del grilletto, ha visto qualcosa del genere:

In quel breve lampo, che era invisibile all'utente, la pistola determinerebbe se uno o più bersagli fossero centrati nella zona colpita di Zapper. Se la scatola era abbastanza centrata, contava come un colpo. Se la casella obiettivo era fuori dalla zona centrale, era un errore. È stato un modo molto intelligente per gestire i limiti dell'hardware e fornire un'esperienza utente fluida.

Sfortunatamente, nonostante fosse intelligente, dipendeva molto dall'hardware. Proprio come i primi progettisti di videogiochi per PC hanno usato le peculiarità dell'hardware per aiutare a costruire i loro giochi (come sapere che la velocità di clock della piattaforma su cui stavano lavorando era fissa e poteva essere usata per cronometrare gli eventi di gioco), Nintendo e altre società di giochi precedenti facevano molto affidamento sulle peculiarità dei display CRT e dei rispettivi standard di visualizzazione. Nello specifico, nel caso dello Zapper, il meccanismo dipende completamente dalle caratteristiche del display CRT.

Innanzitutto, richiede un tempo estremamente preciso tra l'attivazione del trigger su Zapper e la risposta sullo schermo. Anche la minima differenza (e stiamo parlando di millisecondi qui) tra il segnale inviato al NES e il segnale visualizzato sullo schermo può buttarlo via. La sequenza temporale originale era basata sul tempo di risposta molto affidabile di un CRT collegato al segnale NES analogico. Se il vecchio TV a valvole fosse grande, piccolo, all'avanguardia o 10 anni, la velocità del segnale tramite lo standard del display CRT era affidabile. Al contrario, la latenza nei moderni set digitali non è affidabile e non è la stessa del vecchio ritardo coerente nel sistema CRT. Ora, questo non importa nella maggior parte delle situazioni. Se il vecchio videoregistratore è collegato al jack coassiale sul nuovo display LCD, non importa un bit se l'audio e il video sono ritardati di 800 millisecondi perché non lo sapresti mai (l'audio e il video suonerebbero in sincronia e non avresti assolutamente modo di sapere che l'intero processo era in ritardo di una frazione di secondo). Tuttavia, questa latenza distrugge completamente la comunicazione tra Zapper, NES e gli eventi sullo schermo.

Questo tempismo estremamente preciso è stato possibile (e coerente) perché i progettisti Nintendo potevano contare sul fatto che la frequenza di aggiornamento del CRT fosse coerente. I display CRT utilizzano un cannone elettronico per attivare i fosfori nello schermo nascosto dietro il vetro dello schermo. Questa pistola spazza lo schermo dall'alto verso il basso ad una frequenza molto affidabile. Anche se accade più velocemente di quanto l'occhio umano possa rilevare, ogni singolo fotogramma di ogni singolo videogioco o trasmissione televisiva viene visualizzato come se un robot iperattivo la disegnasse riga per riga dall'alto verso il basso.

Al contrario, i display digitali moderni apportano tutte le modifiche simultaneamente. Questo non vuol dire che i televisori moderni non abbiano video progressivi e interlacciati (perché sicuramente lo fanno), ma le linee non vengono renderizzate una alla volta (comunque velocemente). Vengono visualizzati tutti contemporaneamente nei rispettivi standard. Per quanto riguarda il motivo per cui questo è importante per Zapper, il software guida l'algoritmo di rilevamento di Zapper esigenze quella linea per riga si rinnova per tirare fuori i trucchi di temporizzazione che rendono possibile avere 5 anatre sullo schermo e il rilevamento riuscito del colpo tutto entro 500 millisecondi circa.

Senza la tempistica specifica e hardcoded fornita dal display CRT, Duck Hunt (o qualsiasi altro gioco basato su Zapper dell'era) semplicemente non funzionerà.

Mentre questo è deludente, lo sappiamo, c'è un lato positivo. I set di tubi premium di altri tempi, quelli di Sony di fascia alta, ad esempio, che costano $$$$ ora possono essere trovati seduti sui cordoli durante i giorni di riciclaggio elettronici e la raccolta di polvere sul retro dei negozi di seconda mano. Se sei serio sui giochi retrò, puoi ottenere un CRT a definizione standard premium per pochi centesimi sul dollaro.

Hai una domanda tecnica urgente, grande o piccola? Mandaci una mail a [email protected] e faremo del nostro meglio per rispondere.