Pistola de luz

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Uma pistola Light Phaser, a pistola de luz do Master System.

Uma pistola de luz (também conhecida pelo nome em inglês, light gun) é um dispositivo de indicação para computadores e um controlador para jogos de arcade e consoles de videogame.

Pistolas de luz modernas para jogos em telas funcionam com um sensor na própria pistola, e o(s) alvo(s) emite(m) luz assim como a pistola. A primeira pistola de luz desse tipo foi usada no computador Whirlwind do MIT.

A pistola de luz e sua descendente, a caneta óptica, são agora raramente usadas como dispositivos de indicação por causa da popularidade do mouse e de mudanças na tecnologia dos monitores de computador e televisores - pistolas de luz tradicionais funcionam somente com monitores CRT padrão.

Primórdios[editar | editar código-fonte]

As primeiras pistolas de luz apareceram na década de 1930, após o desenvolvimento de válvulas termiônicas sensíveis à luz. Não muito depois da tecnologia surgir, ela começou a aparecer em jogos de tiro para arcades, começando com o Seeburg Ray-O-Lite em 1936. Esses jogos de pistola de luz antigos, assim como o moderno laser tag, usam pequenos alvos (geralmente móveis) dispostos em um tubo sensível à luz; o jogador usava um arma (geralmente um fuzil) que emitia um raio de luz quando o gatilho era puxado. Se o raio atingisse o alvo, um acerto era pontuado.

Uso em videogames[editar | editar código-fonte]

Rapaz jogando The Keisatsukan: Shinjuku 24 Ji, um jogo de pistola de luz para arcades.

A pistola de luz de videogame é tipicamente modelada com base em uma arma de fogo e é usada para mirar em objetos em uma tela. Com force feedback (retrocarga), a pistola de luz pode também simular o coice de uma arma.

Pistolas de luz são muito populares em jogos de arcade, mas não foram tão bem aceitas no mercado de versões caseiras de jogos eletrônicos de sistemas como o Nintendo Entertainment System (NES), Sega Master System (SMS), Sega Mega Drive, e Super Nintendo Entertainment System (SNES). Todavia, muitos sistemas Pong caseiros dos anos 70 incluíam uma pistola ou outra arma de fogo para atirar em alvos simples na tela.

Pistolas de luz tradicionais não podem ser usadas nas novas telas de LCD e plasma, e tem problemas com telas de projeção.

Os itens a seguir são exemplos de pistolas de luz famosas:

Há também pistolas para o Sega Saturn, Xbox e vários outros consoles e arcades. Recentes jogos eletrônicos de pistolas de luz incluem Resident Evil: The Umbrella Chronicles, Time Crisis 4, Virtua Cop 3, e The House of the Dead: Overkill.

O Wii Remote não utiliza a tecnologia das pistolas de luz tradicionais, mas pode ser visto como um sucessor delas, e pode ser usado relativamente com precisão em CRT, LCD, plasma e telas de projeção. Como a NES Zapper, ele vem no pacote com o console, mas ao contrário de pistolas de luz tradicionais, o Wii Remote serve como um controle primário. Se acoplado com o periférico Nunchuk, o Wii Remote permite uma união inconsútil entre jogabilidade de first-person shooter e implementação de pistola de luz. O acessório Wii Zapper foi designado para armazenar o Wii Remote e o Nunchuk, dando uma sensação de manejo de pistola de luz.

A Namco GunCon 3 também usa um sistema similar ao Wii Remote, usando dois LEDs infravermelhos e sensores na pistola[carece de fontes?], ao contrário das tradicionais pistolas de luz.

Design[editar | editar código-fonte]

Uma XG-1, para o Atari XE Game System.
A pistola Sinclair Magnum Light Phaser do ZX Spectrum serviu de modelo para a Light Phaser do Master System.
Uma NES Zapper, uma das primeiras pistolas de luz da Nintendo.
Pistolas Justifier para o Super Nintendo (azul e rosa) e pistola Hyper Blaster para o PlayStation (azul marinho).
A GunCon, GunCon 2 e GunCon 3 para o PlayStation, PlayStation 2 e PlayStation 3, respectivamente.
Wii Zapper, um suporte para o Wiimote e o Nunchuk para jogos de tiro.

A "pistola de luz" é assim nomeada porque ela usa a luz como seu método de detecção numa tela em que o usuário está mirando. O seu nome leva a acreditar que a pistola em si é que emite um raio de luz, mas na verdade a maioria das pistolas de luz recebem a luz através de um fotodiodo no cano da arma.

Há duas versões dessa técnica que são comumente usadas, mas o conceito é o mesmo: quando o gatilho da arma é puxado, a tela é "borrada" com a cor preta, e o diodo começa a recepção. Então, toda ou parte da tela é pintada de branco de modo que permita o computador julgar onde a arma está apontando, baseado em quando o diodo detecta a luz. O usuário da pistola de luz nota um pouco ou nada desta ação, porque o período na qual a tela é borrada é geralmente uma fração de segundo (ver persistência da visão).

Alvos sequenciais[editar | editar código-fonte]

O primeiro método de detecção, usado pela Zapper, envolve desenhar cada alvo sequencialmente em luz branca depois da tela escurecer. O computador então sabe que se o diodo detecta luz como se estivesse desenhando um quadrado (ou depois que a tela atualiza-se), então este é o alvo em que a luz está apontada. Essencialmente o diodo diz ao computador se você acertou algo ou não, e para n objetos a sequência do desenho dos alvos diz ao computador qual alvo você acertou depois de 1 + ceil(log2(n)) atualizações (uma atualização para determinar se algum alvo em geral foi atingido e ceil(log2(n)) para fazer uma busca binária pelo objeto que foi atingido).[carece de fontes?]

Um interessante efeito paralelo disso é que em jogos pobremente projetados, frequentemente um jogador pode apontar a arma para uma lâmpada, puxar o gatilho e sempre acertar o primeiro alvo. Jogos melhores computam isso ou aquilo detectando se todos os alvos parecem combinar ou exibindo uma tela preta e verificando se os não-alvos combinam.[carece de fontes?]

Regulação de raios catódicos[editar | editar código-fonte]

O segundo método, utilizado pela Super Scope do Super Nintendo Entertainment System e canetas ópticas, é mais elaborado e mais preciso.

O truque para este método está na natureza do tubo de raios catódicos dentro do monitor de vídeo (CRTs eram as únicas telas de TV acessíveis nos anos 80 e início dos anos 90, quando o método foi popularizado). A tela é desenhada por um raio de elétrons escaneador que navega através da tela começando pelo topo até alcançar o fim, e então move-se para baixo para atualizar a próxima linha. Isso é feito repetidamente até que a tela seja inteiramente desenhada; tudo aparece instantaneamente para o olho humano, já que é feito muito rapidamente.

Quando o jogador puxa o gatilho, o computador (frequentemente auxiliado pelo sistema de circuito elétrico da tela) calcula quanto tempo levará para o raio de elétrons excitar a substância fluorescente da tela no local em que a pistola foi apontada. A pistola de luz envia um sinal após perceber a pequena súbita mudança no brilho de um ponto na tela, quando o raio de elétrons atualiza o local. O computador então calcula a posição alvo baseado na taxa de atualização horizontal do monitor (a quantidade determinada de tempo que leva o raio para ir do lado esquerdo ao lado direito da tela). O computador também fornece um tempo base para a taxa de atualização horizontal através do conector do controle (como na Super Scope), ou a pistola lê o sinal de vídeo composto através de um conector T no cabo A/V (como na GunCon). Uma vez que o computador sabe onde a pistola está apontada, ele poderá dizer através da detecção da colisão se o ponto coincide com o alvo ou não.

Muitas pistolas desse tipo (incluindo a Super Scope) ignoram a luz vermelha, já que substâncias fluorescentes vermelhas tem uma taxa muito mais lenta de desintegração que substâncias verdes ou azuis. Como resultado alguns (mas não todos) jogos abrilhantam a tela inteira no momento em que o gatilho é puxado de forma a ter uma firmação mais confiável da posição.

O tempo de exposição é inútil com telas de plasma, LCD e DLP, que atualizam todos os seus pixels ao mesmo tempo.

Método combinado[editar | editar código-fonte]

Algumas pistolas de luz projetadas para alvos sequenciais não são sincronizadas precisamente o bastante para pegar uma leitura (X, Y) contra o sinal de vídeo, mas elas podem usar uma combinação dos dois métodos. Primeiramente a tela é abrilhantada e o tempo de resposta é medido como no cálculo dos raios catódicos, mas o computador mede somente qual linha de varredura foi atingida e não qual pixel horizontal foi atingido. Isso não necessita de um timer quase tão rápido como o usado no raio catódico puro, na ordem de 15 kHz para Y contra 5 MHz para (X, Y) numa tela de resolução padrão. Então, usando alvos sequenciais, o jogo repete ciclicamente estes alvos na linha.

Emissores infravermelhos[editar | editar código-fonte]

Um novo método foi desenvolvido para compensar o uso em telas que têm outras tecnologias que não o CRT. Ele se baseia em um ou vários emissores de luz infravermelhos postos próximos à tela, e um sensor infra-vermelho na boca da pistola. Quando o gatilho é pressionado, a arma envia a intensidade do raio infravermelho que ela detecta. Como essa intensidade depende tanto da distância quanto do ângulo relativo à tela, sensores de ângulo são localizados na pistola. Deste modo um sistema equacional trigonométrico é resolvido, e a posição 3D relativa da boca da pistola à tela é calculada. Então, ao projetar a boca da pistola na tela com os ângulos medidos, o ponto de impacto é determinado. Um dos primeiros exemplos desta tecnologia (apesar de não usar raios infravermelhos) pode ser visto no acessório Power Glove do NES, que usava três sensores ultra-sônicos que tinham a mesma função que os emissores infravermelhos utilizados em algumas pistolas de luz.

Uma variante mais simples é comumente usada em arcades, onde não há detectores de ângulo, mas quatro sensores infravermelhos. No entanto, isto pode se mostrar impreciso quando se atira de certas distâncias e ângulos, já que o cálculo dos ângulos e posição 3D tem uma maior margem de erro.

Outras variantes incluem 3 ou mais emissores com diferentes cumprimentos de onda infravermelhos e o mesmo número de sensores. Com este método e calibração correta, três ou mais ângulos relativos são obtidos, portanto, não necessitando de detectores de ângulo para posicionar a pistola.

Às vezes, os sensores são colocados ao redor da tela e o emissor na pistola, mas os cálculos são similares.

O Wii Remote usa uma videocâmara infravermelha no controle portátil, ao invés de um simples sensor.[1]

Esta linha de métodos é usada no Wii Remote, GunCon 3,[2] e modernos jogos de pistola de luz para arcades.

Captura de imagem[editar | editar código-fonte]

Quando o usuário puxa o gatilho, a tela é substituída, em uma fração de segundo, por uma exibição aparentemente aleatória de pixels preto-e-branco ou grupos de pixels (blocos). A pistola de luz contém uma câmera digital de boa resolução mas baixa contagem de pixels, com um campo de visão muito estreito. Com apenas um punhado de pixels de imagem criptografados capturados, a pistola converte a pequena imagem em uma matriz binária, que permite que o computador possa localizar a posição exata em que a arma estava apontada, e é compatível com qualquer tela de qualquer tamanho. O tamanho da tela e a distância do atirador e inserida no driver do software da pistola para determinar as dimensões dos blocos/pixels aleatórios para permitir um melhor processamento no CCD da pistola de luz.

Multi-jogadores[editar | editar código-fonte]

Um jogo que usa mais de uma pistola lê ambos os gatilhos continuamente e então, quando um jogador puxa o gatilho de uma pistola, o jogo lê essa pistola até reconhecer que o alvo foi atingido.

Pistola posicional[editar | editar código-fonte]

O arcade Silent Scope 2: Dark Silhouette é um exemplo de jogo que utiliza uma pistola posicional.

Pistolas posicionais são bastante comuns em arcades. Uma pistola posicional é uma arma montada no gabinete do arcade que se move em várias direções, permitindo ao jogador mirar a arma. Elas são frequntemente confundidas com pistolas de luz, mas tem funcionamento totalmente diferente. Estas armas não podem ser removidas do gabinete como as contrapartes óticas, que são presas por um cabo e tem um estojo onde se põe o revólver. Elas são tipicamente mais caras inicialmente, mas são fáceis de manter e reparar. Alguns jogos que usam pistolas posicionais são: Operation Wolf, Silent Scope, a versão para arcades de Resident Evil: Survivor, Space Gun, Revolution X e Terminator 2: Judgment Day. As versões para consoles dos jogos citados usam pistolas de luz.

Uma pistola posicional é efetivamente uma alavanca analógica que registra a posição da pistola para determinar onde o jogador está mirando. A pistola precisa ser calibrada, o que geralmente acontece logo após o ligamento da máquina. Alguns jogos têm pistolas óticas montadas no gabinete, como o Crossbow da Exidy.

Jogos para PC[editar | editar código-fonte]

  • Crime Patrol
  • Crime Patrol - Drug Wars
  • Ed Hunter - The Iron Maden Game
  • Mad Dog McCree
  • Mad Dog McCree - The Lost Gold
  • Remington Super Slam Hunting Africa
  • The House of the Dead 2
  • The House of the Dead 3
  • Who Shoot Johnny Rock

Jogos para Playstation 2[editar | editar código-fonte]

  • Time Crisis 2
  • Time Crisis 3

Jogos para Playstation 3[editar | editar código-fonte]

  • Time Crisis 4

Referências

  1. Wiimote (em inglês) WiiBrew. Página visitada em 29 de outubro de 2010.
  2. How The Time Crisis 4 Light Gun Works (em inglês) Kotaku. Página visitada em 29 de outubro de 2010. Cópia arquivada em 2012-07-14.

Ligações externas[editar | editar código-fonte]

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