Как устроены автоматы
Барабаны с символами вращаются и останавливаются в случайном порядке.
Каждый проект проще и выгоднее делать, в том случае если в самом начале честно ответить себе на вопрос: в чем его смысл. В случае игровых автоматов это особенно важно — без четкой постановки задачи очень легко уйти в бесконечно идущие правки, пересборки и обновления, что не имеют конца.
Именно поэтому до того как заказывать запчасти, подбирать материалы и скачивать игровые системы, я зафиксировал для этого проекта базовые требования к будущему автомату.
Первое с чего все началось — сценарий применения. Не теоретический «аркадный автомат мечты», а предельно приземленный вариант:
Была цель получить вариант формата «пришли друзья — включили — играем». Без всяких объяснений, мануалов и вводного обучения.
Большие аркадные кабины кажутся круто, однако для комнаты это не всегда удобный вариант. В результате я отбросил от концепции классического аркадного шкафа и остановился на настольный формат.
Ключевые требования по габаритам корпуса оказались следующими:
Это сразу наложило ограничения по экрану, по корпусу и массу устройства.
Следующий важный пункт — игровой контент. Сразу было решено, что данный вариант делается не «для хранения игр», а для живой игры.
Из этого возникли четкие требования:
Наиболее удачно под такой формат подпадают файтинги, beat ’em up, гонки и традиционные аркадные стрелялки.
Впечатления от игры примерно наполовину зависят от элементов управления. Можно поставить производительный ПК и красивый экран, но когда кнопки «плохие», а джойстик управления имеет люфт — комфорта не получится.
Если оценивать как сделать игровой автомат, то минимальный набор требований выглядит следующим образом:
Если говорить о кнопках я рассматривал пару вариантов: 4 либо 6 кнопок на игрока. По итогу я предпочел шесть кнопок — это более универсально и дает возможность играть без ограничений в файтинги.
В этот момент у меня еще не было финальных размеров автомата, но сразу понимал, на что важно учитывать:
Все эти моменты трудно рассчитать «на глаз», в результате я сразу добавил фазу прототипа, про который я расскажу далее.
Даже в случае если устройство стоит дома и используется бережно, он все равно обязан быть простым в обслуживании. Я сразу определил несколько обязательных условий:
После того как все пункты были определены, стало ясно, в какую сторону стоит двигаться. Дальнейшим шагом стало планирование и сборка первого прототипа.
После того как основные условия стали понятны, было ясно, что собирать «чистовой» вариант — плохая идея. Без предварительной проверки просто допустить ошибку в размерах, углами и размещением элементов. В результате дальнейшим этапом оказалось прототипирование.
На бумаге и в представлении все почти всегда кажется безупречно. На практике часто оказывается, что на самом деле:
Пробный вариант важен не для эстетики, а для практической проверки. Цель прототипа — дать ответ на простой вопрос: комфортно ли играть на практике.
Самый простой и дешевый вариант проверить компоновку — использовать картон и простые материалы. Я вырезал:
Вся эта конструкция располагалось на поверхности в разных вариантах. Я менял дистанцию между игроками, угол экрана, ширину панели и смотрел, как это ощущается в реальности.
Уже на этом этапе стало понятно, что сразу часть идей изначальные идеи оказываются неудобными.
После картонного этапа я перешел собрать базовый тестовый контроллер. Без полноценного корпуса, без дизайна — просто чтобы проверить ощущения от управления.
Для такой проверки понадобилось:
Я закрепил элементы управления в корпус, соединил все элементы к контроллеру и включил несколько игр на телевизоре. Такой тест дал намного больше понимания, чем любые схемы.
Спустя пару вечеров тестирования стали очевидны вещи, о которых раньше раньше не задумываешься:
Этот шаг сэкономил для меня много времени и средств в будущем. Переделывать картон — недорого. Переделывать корпус из фанеры — больно и дорого.
Когда основная компоновка сложилась, я перенес все эту компоновку в трехмерную модель. Это помогло:
На этом этапе оформление еще неоднократно менялся, однако ключевое стало понятно: автомат будет комфортным, небольшим и ориентированным на двух игроков.
После этого стало возможным перейти к подбору начинки и основного блока автомата.
Когда прояснилось, каким образом устройство должно выглядеть и ощущаться в реальности, пришло время определиться, что именно будет внутри. От подбора «платформы напрямую зависит сложность сборки, стабильность работы и количество времени, которое нужно будет потратить на запуск.
Изначально я оценивал пару популярных вариантов:
ПК и ноутбук отпали почти сразу: они занимают много места, требуют больше питания и усложняют сборку. Мне хотелось небольшое, простое стабильное подход.
В конечном итоге я остановился на Raspberry Pi. Не из-за того, что он «лучший выбор», а потому что он точно подходил под мои требования:
Для ретро-аркадных и консольных игр прошлых поколений производительности Raspberry Pi вполне достаточно.
С выбором экрана все оказалось не таким простым. Хотелось поймать баланс между диагональю, стоимостью и удобством.
Основные требования сформировались такие:
Я не стремился за высоким разрешением — для старых игр оно просто избыточно.
В этом вопросе экономить деньги не рекомендуется. Бюджетные кнопки могут залипать, а некачественные рычаги — люфтить уже через пару недель.
Я подбирал компоненты по следующим параметрам:
Лучше взять чуть дороже, чтобы потом не разбирать корпус из-за каждой мелочи.
Для того чтобы Raspberry Pi видел органы управления в виде обычный геймпад либо клавиатуру, используются USB-энкодеры.
Это платы, к которым напрямую подсоединяются:
Затем все это одним кабелем подсоединяется к плате, и система распознает управление без ручной настройки.
Даже у небольших систем возникают моменты:
Нагрев для Raspberry Pi не опасен в аркадных задачах, однако лучше сразу предусмотреть отверстия вентиляции или малошумный вентилятор.
После того как вся электроника была выбрана и куплены, стало возможно переходить к следующему шагу — сборке пробной системы и настройке ПО.
Перед тем как встраивать электронику внутрь корпуса, я принял решение собрать систему в предельно простом виде и проверить, что система вообще работает по плану. Данный этап дает возможность поймать основные ошибки без опасности испортить корпус или переделывать заново готовую конструкцию.
Здесь не важен дизайн. Критична только работа системы.
Я выложил на поверхности:
Элементы управления были подключены вне корпуса — просто ради проверки логики работы и ощущений.
Для софта я выбрал готовую сборку с эмуляторами. Такой подход сильно экономит время: не нужно отдельно устанавливать каждый эмулятор и настраивать каждый отдельно.
Процесс выглядел к следующему:
После старта система сразу предлагает назначить кнопки — достаточно нажать кнопки по порядку.
Это — один из самых важных этапов. Даже когда все собрано корректно, в реальности могут всплыть мелкие проблемы:
Я запускал разные жанры и проверял, удобно ли управлять персонажем, не тянется ли рука к кнопкам и не мешают ли игроки локтями.
Базовая система поставляется без игр, поэтому игры загружаются вручную. Заранее собрал небольшой набор:
Важно на этом этапе не пытаться добавить «весь каталог». Небольшой набор игр помогает сосредоточиться на тестировании эргономики, а не на выборе из огромного списка.
Без проблем, разумеется, не обошлось. Во время тестирования стало ясно:
Все эти моменты удалось просто решить именно сейчас, поскольку ничего еще не встроено в конструкцию.
Спустя нескольких вечеров тестов вся система оказалась устойчивой и понятной. Управление функционировало так, как было задумано, проекты стартовали быстро, ничто не подвисало и не просило доработок.
Это означало, что пора двигаться к наиболее сложному этапу — планированию и сборке корпуса.
Корпус автомата — это самая трудоемкая и самая «материальная» часть всей конструкции. Именно корпус задает визуальный облик автомата, а также его массу, жесткость и удобство эксплуатации. Промахи на этой стадии обходятся дороже всего, из-за этого к материалам я подошел особенно внимательно.
Перед тем как подбирать материал, я сформулировал ключевые условия к конструкции:
Конструкция должен оставаться утилитарным, а не витринным объектом.
Первым и логичным выбором оказалась фанерная плита. Это выбор для игровых корпусов, и у фанеры есть набор понятных преимуществ:
Я выбирал фанеру с толщиной 10–15 мм. В итоге остановился на компромиссном решении — такая толщина дает необходимую жесткость, и не делает корпус слишком тяжелый ящик.
Идея сделать корпус из массива выглядит заманчиво, однако в реальности у такого решения много недостатков:
Для первого проекта такой вариант неоправданно сложен и дорого.
Также я рассматривал вариант частично использовать 3D-печать. Этот способ хорошо работает в случае:
Полностью печатать корпус нецелесообразно: долго, затратно и часто не достаточно жестко.
Геометрия напрямую зависит от формата устройства. В моем случае это был компактный формат, и потому:
Я старался избегать замысловатых изогнутых форм — чем проще геометрия, тем проще изготовление и сборка.
Когда форма и материал были определены, я составил основные чертежи. Они не получились окончательными, и при этом неоднократно дорабатывались в процессе, но давали понимание:
С такими схемами уже можно было перейти к производству корпусных деталей и его сборке.
После того как материал был выбран и схемы были готовы, стартовала наиболее физически ощутимая часть всей работы — сборка конструкции. Именно на этом этапе из набора деталей устройство начинает превращаться в реальный объект, а не абстрактную идею.
Все элементы корпуса я предварительно подготовил по заданным размерам. Сделать это возможно по-разному:
Я выбрал варианте с ЧПУ — в этом случае детали получаются точнее, и отверстия для кнопок и экран сразу соответствуют чертежам. Но такой способ не обязательное условие, особенно если автомат делается в одном экземпляре.
Перед тем как что-либо фиксировать или закреплять окончательно, я сделал «сухую» сборку — без клея и финишных креплений.
Это позволило:
На этой стадии обычно всплывают небольшие ошибки по размерам, и такие ошибки проще исправить на этом этапе, чем потом после завершения окончательной сборки.
По завершении сухой подгонки корпус разбирался и собирался уже окончательно.
Для крепления деталей я применял:
Важно не переборщить с фиксацией и сохранить возможность разобрать корпус корпус в будущем.
Особого внимания заслуживает управляющая панель. В ней:
Я несколько раз проверял панель до финальной фиксацией, чтобы убедиться, что играть реально комфортно.
Экран фиксируется внутри конструкции таким образом, чтобы:
Чаще всего достаточно простых планок либо металлических уголков.
Заранее предусмотрел возможность доступа к внутренней части автомата. С этой целью задняя стенка:
Такое решение сильно упрощает обслуживание системы, замену кнопок управления и работу с начинкой.
После того как корпус оказался собран, стало возможно переходить к монтажу всей электроники и внутренней разводке.
К этому моменту устройство уже смотрелся как готовое устройство, однако без правильной программной настройки он оставался просто коробкой с кнопками. Моя цель была простой: подать питание и сразу оказаться в меню игр, без экранов и шагов.
С самого начала предполагал что автоматом пользуются не только я. Соответственно:
По сути автомат должен работать как обычное устройство: включил — работает.
После финального монтажа всей электроники я заново прошел настройку управления в системе. Это необходимо, потому что после окончательной укладки проводов часто всплывают небольшие нюансы.
Я отдельно проверил:
Если этого не сделать некоторые игры будут управляться «зеркально» либо просто неудобно.
Чем меньше элементов меню видит гость, тем удобнее. Я убрал все ненужное:
В итоге получился компактный список проверенных игр, в которые действительно хочется играть вдвоем.
Я настроил ПО таким образом, чтобы:
Это особенно важно, когда устройство используется разные люди либо стоит в общественном месте.
Перед тем как считать весь проект готовым, я пару вечеров просто играл на устройстве:
Именно так проявляются мелкие детали, которые сложно учесть заранее: где-то неудобно тянуться к кнопке, в другом хочется другой очередность игр, а иногда — более быстрый возврат к списку игр.
На этом этапе автомат получился ровно тем, чем я его планировал изначально. Это уже устройство, которое не нуждается объяснений и работает стабильно.
Если подытожить весь процесс, то как сделать игровой автомат — это не столько про электронику или фанеру, сколько про грамотно продуманную последовательность шагов: от постановки задачи до финальных проверок в реальной эксплуатации.
В следующем разделе я опишу о практическом использовании, ошибках и выводах, которые появились в процессе использования устройства в жизни, а не в теоретических условиях.
Барабаны с символами вращаются и останавливаются в случайном порядке.
Игровой процесс может меняться во время сессии.
Иногда открываются новые уровни по мере игры.
Таблица выплат показывает значения комбинаций.
Информация доступна через меню.
 |  |  |
 |  |  |
 |
