Как устроены автоматы
Барабаны с символами вращаются и останавливаются в случайном порядке.
Любой проект проще и дешевле реализовывать, когда на старте четко ответить на базовый вопрос: какая у него цель. С игровыми автоматами это особенно важно — без четкой постановки задачи легко уйти в бесконечные правки, апгрейды и апгрейды, которые не приводят к финалу.
Именно поэтому прежде чем приобретать детали, заказывать фанеру и скачивать эмуляторы, я выделил для себя основные требования к будущему автомату.
Первое на что я обратил внимание — формат использования. Не воображаемый «идеальный автомат», а как можно более реалистичный вариант:
Я хотел получить автомат формата «пришли друзья — нажали старт — идет игра». Без всяких рассказов, руководств и подготовки.
Классические аркадные корпуса смотрятся впечатляюще, при этом для жилого пространства это не самый подходящий вариант. Из-за этого я сразу отказался от мысли стандартного автомата на полу и остановился на более компактный формат.
Главные условия по габаритам корпуса сформулировались так:
Такое решение естественным образом наложило ограничения по экрану, глубину корпуса и вес конструкции.
Еще один этап — игры. Я сразу для себя решил, что вариант собирается совсем не «для хранения игр», а прежде всего для реальной игры.
Поэтому определились конкретные требования:
Оптимально под такой формат подходят игры-файтинги, beat ’em up, аркадные гонки и традиционные аркадные стрелялки.
Ощущения от автомата примерно наполовину складываются от элементов управления. Можно использовать очень мощный ПК и хороший дисплей, в то же время если кнопки «нечеткие», а джойстик имеет люфт — комфорта не останется.
Если оценивать как сделать игровой автомат, в этом случае минимальный набор критериев выглядит следующим образом:
По числу кнопок я выбирал пару вариантов: 4 или 6 на игрока. В конце концов я предпочел шесть кнопок — это более универсально и подходит удобно играть в файтинги.
На этом этапе я еще не знал точных размеров устройства, но уже видел, какие детали стоит учитывать:
Все эти вещи почти невозможно определить «визуально», из-за этого я заранее предусмотрел стадию прототипирования, про который будет рассказано далее.
Даже в случае если игровой автомат используется дома и эксплуатируется осторожно, он все равно со временем обязан быть удобным в обслуживании. Я сразу определил набор важных пунктов:
После того как все эти требования были определены, стало ясно, в каком направлении двигаться дальше. Дальнейшим шагом стало проектирование и создание первого прототипа.
После того как основные условия были определены, было ясно, что сразу собирать «финальный» корпус — неудачная идея. Без опыта очень легко ошибиться с размерами, наклонами и размещением элементов. В результате дальнейшим этапом оказалось создание прототипа.
В теории и на схеме все обычно кажется идеально. В реальности быстро становится понятно, что:
Пробный вариант необходим не для красоты, а для практической проверки. Главная задача прототипа — дать ответ на вопрос: комфортно ли играть на практике.
Самый доступный и дешевый способ оценить компоновку — взять бумагу и простые материалы. Я подготовил:
Все это располагалось на столе в разных вариантах. Я пробовал менять расстояние между игроками, наклон экрана, ширину панели управления и смотрел, как это ощущается в реальности.
Уже на этом этапе стало ясно, что сразу некоторые идеи изначальные идеи не работают на практике.
После картонного этапа я решил для себя создать черновой контроллер управления. Без полноценного корпуса, без дизайна — исключительно чтобы оценить впечатления от контроллеров.
Для сборки нужно было:
Я установил элементы управления в эту коробку, подключил все элементы к плате и включил несколько игр на телевизоре. Этот этап дал больше ясности, чем теоретические расчеты.
Спустя несколько вечеров тестирования прояснились моменты, о таких вещах обычно не думаешь:
Этот шаг сэкономил для меня кучу времени и средств в будущем. Исправлять бумагу — дешево. Исправлять корпус — больно и дорого.
Когда основная компоновка сложилась, я перенес все ее в цифровой формат. Это позволило:
На этом этапе внешний вид еще неоднократно менялся, при этом ключевое стало понятно: устройство будет комфортным, небольшим и ориентированным на игру вдвоем.
Затем стало возможным перейти к подбору начинки и «мозга» автомата.
Когда стало понятно, каким образом автомат должен выглядеть и ощущаться в реальности, настал момент определиться, с тем будет использоваться внутри. От выбора «мозга» напрямую зависит сложность сборки, надежность и количество времени, которое нужно будет потратить на конфигурацию.
На старте я перебирал ряд распространенных решений:
ПК и ноутбук отпали на раннем этапе: эти варианты занимают слишком большой объем, требуют больше энергии и усложняют конструкцию. Я хотел небольшое, простое в сборке и предсказуемое решение.
По итогу я выбрал на Raspberry Pi. Не потому, что это «безальтернативное решение», а потому что он хорошо подходил под текущие цели:
Для аркадных и старых консольных игр старых поколений его мощности вполне достаточно.
С монитором все оказалось не таким простым. Хотелось подобрать баланс между диагональю, стоимостью и удобством.
Базовые требования были такие:
Я сознательно не гнался за сверхвысоким разрешением — для классических игр оно просто не требуется.
В этом вопросе экономить не имеет смысла. Недорогие кнопки часто начинают залипать, а плохие джойстики — люфтить буквально спустя несколько недель.
Я отбирал элементы управления по следующим критериям:
Проще сразу взять не самый дешевый вариант, но потом не вскрывать автомат по мелким причинам.
Для того чтобы Raspberry Pi распознавал кнопки и джойстики в виде обычный геймпад либо клавиатуру, применяются USB-энкодеры.
Это небольшие печатные платы, к которым напрямую подсоединяются:
Дальше все это через один кабель подключается к Raspberry Pi, после чего система распознает контроллеры автоматически.
Даже у небольших решений есть нюансы:
Перегрев у Raspberry Pi не опасен при аркадной нагрузке, однако лучше заранее предусмотреть вентиляционные отверстия или малошумный вентилятор.
Когда все компоненты были подобраны и закуплена, можно было переходить к следующему шагу — сборке тестовой системы и конфигурации ПО.
Перед тем как встраивать электронику внутрь корпуса, я принял решение собрать все в максимально простом виде и убедиться, что все вообще работает по плану. Данный этап позволяет поймать основные ошибки без опасности испортить корпус или переделывать готовый корпус.
Здесь не имеет значения дизайн. Важна исключительно работоспособность.
Я подготовил на столе:
Кнопки и джойстики были соединены вне корпуса — исключительно ради проверки логики управления и удобства.
Для программной части я выбрал готовый образ с эмуляторами. Этот способ сильно экономит время настройки: не требуется вручную ставить каждый эмулятор и конфигурировать их по отдельности.
Процесс выглядел примерно так:
После старта ПО сразу предлагает назначить кнопки — нужно лишь нажать кнопки в нужной последовательности.
Этот этап — самый критичных этапов. Даже если все подключено корректно, в реальности могут всплыть мелкие проблемы:
Я запускал разные жанры и проверял, насколько удобно управлять персонажем, не приходится ли тянуть руку к кнопкам и не задевают ли игроки локтями.
Сама система идет без контента, поэтому ROM-файлы загружаются отдельно. Заранее подготовил ограниченный набор:
Критично здесь не стараться добавить «все и сразу». Небольшой набор игр помогает сконцентрироваться на проверке эргономики, и не на выборе из сотен вариантов.
Без проблем, естественно, не обошлось. Во время тестов стало ясно:
Все эти проблемы удалось просто устранить именно сейчас, пока ничто еще не встроено в конструкцию.
Спустя пары вечеров тестирования система оказалась устойчивой и предсказуемой. Управление функционировало так, как было задумано, проекты стартовали быстро, ничто не зависало и не просило дополнительных настроек.
Это говорило о том, что теперь пора двигаться к самому сложному этапу — проектированию и изготовлению корпусной части.
Корпус автомата — это наиболее трудоемкая и самая «физическая» часть всей конструкции. Именно корпус определяет визуальный облик автомата, а также его массу, жесткость и удобство использования. Промахи на этой стадии обходятся максимально дорого, поэтому к выбору материалов я подошел отдельно.
Перед тем как подбирать материал, я сформулировал основные условия к конструкции:
Корпус должен был быть утилитарным, а не витринным объектом.
Первым и самым очевидным вариантом оказалась фанера. Это классический классический материал для игровых автоматов, и у него есть ряд понятных плюсов:
Я рассматривал лист фанеры с толщиной 10–15 мм. По итогу остановился на компромиссном решении — такая толщина дает необходимую жесткость, и не делает автомат в неподъемный объект.
Мысль сделать корпус из массива дерева смотрится заманчиво, но на практике у такого решения есть ряд недостатков:
Для начального проекта такой вариант слишком сложен и затратно.
Также я обдумывал идею частично использовать 3D-печать. Такой подход подходит в случае:
Целиком печатать корпус нецелесообразно: долго, дорого и часто не достаточно прочнo.
Форма непосредственно зависит от выбранного формата устройства. В моем случае это был компактный формат, поэтому:
Я старался не использовать замысловатых криволинейных форм — чем проще форма, тем легче изготовление и монтаж.
Когда геометрия и материалы стали понятны, я сделал основные схемы. Эти чертежи не являлись окончательными, и неоднократно корректировались по ходу дела, однако позволяли понять:
С этими чертежами стало возможным перейти к изготовлению корпуса и сборке конструкции.
После того как материал был выбран и чертежи готовы, началась самая осязаемая часть всей работы — сборка корпуса. Именно здесь из отдельных элементов автомат превращается в реальный объект, а не абстрактную идею.
Все детали корпуса я заранее распилил по размерам. Это возможно по-разному:
Я выбрал способе с ЧПУ-фрезером — в этом случае элементы выходят более точными, а отверстия для кнопок и дисплей сразу соответствуют чертежам. Однако такой способ не обязателен, особенно если автомат собирается в единственном экземпляре.
Прежде чем что-либо фиксировать или закручивать намертво, я выполнил «сухую» сборку деталей — без использования клея и без финального крепежа.
Это позволило:
На этом этапе часто всплывают небольшие ошибки в размерах, и их легче поправить на этом этапе, чем после финальной сборки.
После пробной подгонки конструкция разбирался и собран уже окончательно.
Для крепления элементов я применял:
Важно не переборщить с фиксацией и сохранить возможность разобрать корпус корпус в будущем.
Особого внимания требует управляющая панель. В ней:
Я не раз примерял панель управления перед окончательного крепления, чтобы убедиться, что играть реально комфортно.
Дисплей фиксируется внутри конструкции таким образом, чтобы:
В большинстве случаев достаточно простых планок или металлических уголков.
Я заранее предусмотрел доступ к внутренней части автомата. Для этого задняя панель:
Такое решение сильно упрощает обслуживание, смену кнопок и работу с электроникой.
После того как корпус был собран, стало возможно перейти к монтажу всей электроники и внутренней разводке.
К этому моменту автомат уже выглядел как готовое изделие, однако без корректной программной настройки он оставался просто коробкой с кнопками. Моя цель была простой: подать питание и сразу оказаться в меню игр, без лишних меню и шагов.
С самого начала исходил из того, что автоматом пользуются не только один человек. Соответственно:
По сути устройство должен работать как бытовой прибор: включил питание — и оно работает.
После финального монтажа всей электроники внутри я повторно выполнил конфигурацию управления в ПО. Это важно, так как после разводки иногда всплывают небольшие нюансы.
Я проверил:
Без этого часть игр будут управляться «неправильно» либо просто неудобно.
Чем меньше элементов меню видит пользователь гость, тем лучше. Я убрал все лишнее:
В итоге остался компактный список проверенных игр, в которые действительно хочется играть вдвоем.
Я сделал настройку систему так, чтобы:
Такой подход особенно актуально, когда автомат используется гостями или стоит в общем пространстве.
Перед тем как считать окончательно весь проект готовым, я пару вечеров подряд просто играл на устройстве:
Именно в таком режиме всплывают мелкие детали, которые невозможно предусмотреть заранее: где-то неудобно тянуться к кнопке, где-то нужно изменить очередность игр, а где-то — более быстрый выход к списку игр.
На этом этапе устройство стал ровно тем, чем я и планировал в самом начале. Это устройство, который не нуждается объяснений и функционирует предсказуемо.
Если подытожить всю работу, то как сделать игровой автомат — это в первую очередь не столько про электронику или фанеру, сколько грамотно продуманную последовательность шагов: от постановки задачи до финальных проверок в реальной эксплуатации.
В следующем разделе я опишу о реальной эксплуатации, о ошибках и выводах, которые возникли после использования устройства в жизни, а не в теоретических условиях.
Барабаны с символами вращаются и останавливаются в случайном порядке.
Кнопки управления располагаются под экраном или на панели.
Некоторые модели оснащены сенсорным экраном.
Многие автоматы предлагают бесплатные вращения.
Бонусные раунды могут активироваться случайным образом.
Темы варьируются от приключений до фантастики.
Многие автоматы используют популярных персонажей.
Качество графики отличается в зависимости от типа автомата.
Иногда используются трёхмерные анимации.
Таблица выплат показывает значения комбинаций.
Информация доступна через меню.
