小時(shí)候玩的紅白游戲機(jī)插個(gè)槍就能打屏幕上的東西是什么原理

原文發(fā)表自《游戲機(jī)實(shí)用技術(shù)》 隨著PS2上光槍游戲的數(shù)量和素質(zhì)的提高，不少玩家都有了買(mǎi)光槍的欲望。由于設(shè)備的特殊性并且報(bào)價(jià)并不便宜，買(mǎi)光槍前我們總有這樣那樣的疑問(wèn)：光槍對(duì)電視屏幕有損害嗎？我聽(tīng)說(shuō)光槍不能用在逐行電視和液晶顯示器上，對(duì)嗎？我想買(mǎi)NAMCO的原裝光槍?zhuān)晌衣?tīng)說(shuō)有很多假貨，如何分辨呢？ 這里就對(duì)大家關(guān)心的問(wèn)題統(tǒng)一作個(gè)解答，以便大家買(mǎi)時(shí)少花冤枉錢(qián)。 一，光線槍的工作原理 我們來(lái)看一下光槍的工作原理就會(huì)知道以上大部分問(wèn)題的答案。 和我們想象的不同，光線槍不會(huì)射出光線，只能接收光線。在接收到光線后，光線槍會(huì)把槍口對(duì)準(zhǔn)點(diǎn)的信號(hào)傳回給游戲機(jī)，對(duì)應(yīng)的軟件就會(huì)告訴主機(jī)槍口所瞄準(zhǔn)的位置在哪里。 那么軟件又是怎么測(cè)量位置的呢？如果你仔細(xì)觀察的話，當(dāng)按下扳機(jī)后，無(wú)論槍口是否對(duì)著屏幕，屏幕上總會(huì)有一道閃光，而這道由軟件控制發(fā)出的白色幀就是光槍測(cè)位的關(guān)T詿酥拔頤腔褂斜匾壤純匆幌賂糶猩璧縭踴某上穹絞劍?在PALNTSC的CRT電視中，掃描線是影像生成的方式。以NTSC為例，每次影像掃描時(shí)，在六十分之一秒內(nèi)并非從頭到尾連續(xù)掃描525條掃描線，而是只掃描一半，也就是262.5線，剩下一半在另外一個(gè)六十分之一秒時(shí)掃描。第一次掃描時(shí)只由上而下水平掃描奇數(shù)線，第二次掃描時(shí)掃描偶數(shù)線。二次掃描所生成的圖場(chǎng)（Field）就結(jié)合成一幅完整的圖像幀（Frame）。由于掃描時(shí)是以奇數(shù)、偶數(shù)掃描線做交替隔行掃描，所以叫隔行掃描。 按下扳機(jī)后，游戲軟件控制主機(jī)發(fā)送一個(gè)全白色的幀，正如前面提到的，電視機(jī)顯示這個(gè)白色幀是需要從上到下，從左往右掃描的，所以從這一幀掃描第一個(gè)點(diǎn)開(kāi)始，到槍口收到白色光（注：盡管槍口看上去較大，但真正能接受光的感光機(jī)構(gòu)可接受范圍很小，所以它只會(huì)對(duì)準(zhǔn)屏幕上很小的一塊范圍，這個(gè)范圍略大于兩行掃描線距離，可以認(rèn)為其對(duì)準(zhǔn)的是一個(gè)“點(diǎn)”）這個(gè)時(shí)間差Tpos，就可以算出坐標(biāo)位置，這里假定從屏幕到光線槍的光線傳播時(shí)間為0。NTSC情況下一個(gè)隔行幀顯示的時(shí)間是：0.0167秒 60Hz，這里 為了方便大家理解計(jì)算過(guò)程，暫定理想狀況：掃描線無(wú)消隱時(shí)間，幀無(wú)消隱時(shí)間，掃描線回掃時(shí)間為0，掃描線共480線（掃描線實(shí)際上是525條，但真正有成像能力的只有480線左右），水平點(diǎn)數(shù)為640。 所以每一行掃描線需要的掃描時(shí)間為 Tscanline=0.0167/480我們就可以計(jì)算出 垂直位置： Y=TruncTpos/Tscanline 水平位置： X=Tpos-Y×Tscanline/Tscanline×640 如果把所有情況（掃描線消隱、回掃，有效掃描線等等）考慮到，計(jì)算過(guò)程要復(fù)雜很多，但是原理仍然基于上面de“理想狀況”。 實(shí)際上，發(fā)送全白色幀之前，游戲機(jī)還會(huì)發(fā)射一幀全黑幀，這樣可以去掉游戲畫(huà)面上高亮顏色的干擾。 簡(jiǎn)易的來(lái)說(shuō)，光槍的工作原理就是： 摳下扳機(jī)線纜將信號(hào)傳給主機(jī)軟件命令電視機(jī)發(fā)出一個(gè)白色幀槍口將接受到的光信號(hào)傳回給主機(jī)軟件計(jì)算時(shí)間差從而算出位置命令電視機(jī)發(fā)出一個(gè)擊中點(diǎn)如果剛好在目標(biāo)上，那么恭喜，你擊中了！ 基于以上分析我們可以得出結(jié)論： 1光槍對(duì)電視沒(méi)有任何損害，因?yàn)樗唤邮芄舛前l(fā)射光。 2光槍不能用在逐行電視上，因?yàn)橹鹦须娨暤某上裨砗透粜须娨曂耆煌?，它是從屏幕圖像第一條掃描線一直連續(xù)掃描到最后一條，而非先掃奇數(shù)條再掃描偶數(shù)條。當(dāng)然更不能應(yīng)用在加了電視卡的顯示器以及液晶顯示設(shè)備上了。實(shí)際上現(xiàn)在SEGA和NAMCO都已研制出對(duì)應(yīng)逐行設(shè)備的光線槍系統(tǒng)，但由于造價(jià)昂貴，目前還不太可能出現(xiàn)在家用機(jī)上。 3其它注意問(wèn)題。a.光槍不能用在14寸以下的電視機(jī)上；b.對(duì)于某些老式電視機(jī)可能需要調(diào)低亮度和避開(kāi)日光燈以提高定位精度；c.對(duì)于某些過(guò)掃描比例過(guò)大的電視機(jī)，邊緣有可能射不到的情況是正常的，并非原裝光槍的問(wèn)題。 注：什么叫過(guò)掃描？一般來(lái)說(shuō)電視機(jī)都會(huì)有5％左右的過(guò)掃描，以避免產(chǎn)生呼吸效應(yīng)時(shí)（內(nèi)部電壓變化大時(shí)畫(huà)面伸縮）露出難看的黑邊和彎曲的邊緣。在眾多的CRT中，低檔顯示器的邊緣幾何變形要比高檔顯示器如SONY特麗瓏要嚴(yán)重的多，這是因?yàn)榭刂茙缀巫冃涡枰康闹圃旒夹g(shù)，即使是SONY也不能做到100％垂直，這是CRT本身的缺點(diǎn)。電視機(jī)也一樣，甚至要比顯示器明顯的多，某些廠商為了掩蓋自身技術(shù)的缺陷和變形過(guò)大的觀感，故意將過(guò)掃描做到10％的上限，使得顯示面積和清晰度都有所下降，甚至有可能影響光槍的邊緣定位。