Как устроены автоматы
Барабаны с символами вращаются и останавливаются в случайном порядке.
Каждый проект проще и выгоднее запускать, при условии что изначально четко ответить на ключевой вопрос: какая у него цель. С игровыми автоматами это принципиально — без ясной цели несложно уйти в бесконечно идущие правки, апгрейды и обновления, что могут длиться вечно.
По этой причине прежде чем приобретать детали, покупать корпусные материалы и скачивать игровые системы, я выделил для этого проекта основные требования к автомату.
Начал я что я определил — сценарий применения. Не абстрактный «аркадный автомат мечты», а максимально практичный вариант:
Мне хотелось формат формата «пришли друзья — включили — сразу играем». Без рассказов, руководств и вводного обучения.
Стандартные аркадные кабины смотрятся впечатляюще, в то же время для жилого пространства это не слишком удобный вариант. Сразу я отбросил от концепции классического автомата на полу и выбрал уменьшенный формат.
Базовые требования по физическим размерам выглядели так:
Такое решение сразу установило пределы на размер экрана, по глубине корпуса и общий вес.
Далее был принципиальный момент — набор игр. Я сразу для себя решил, что автомат создается совсем не «для архива игр», а в первую очередь для использования.
Отсюда появились конкретные требования:
Наиболее удачно под такой формат вписываются игры-файтинги, beat ’em up, аркадные гонки и классические шутеры.
Впечатления от автомата в большой степени складываются от кнопок и джойстиков. Можно собрать производительный железо и отличный дисплей, однако когда кнопки управления «плохие», а рычаг нечеткий — нормальной игры не получится.
Если оценивать как сделать игровой автомат, то минимальный список критериев выглядит следующим образом:
Если говорить о кнопках я рассматривал два варианта: 4 либо 6 кнопок на игрока. В результате я остановился шесть кнопок — это практичнее и позволяет удобно играть в файтинги.
В этот момент у меня еще не было точных размеров автомата, но уже осознавал, какие детали стоит учитывать:
Все эти вещи трудно рассчитать «на глаз», поэтому я сразу заложил стадию прототипирования, про который я расскажу далее.
Даже если автомат стоит дома и эксплуатируется осторожно, он все равно со временем должен быть удобным для обслуживания. Я сразу определил ряд обязательных условий:
Когда все эти требования были зафиксированы, стало ясно, куда именно двигаться дальше. Следующим шагом стало проектирование и сборка начального прототипа.
После того как базовые требования были определены, было ясно, что собирать «окончательный» корпус — ошибочное решение. Без практики легко ошибиться в размерах, наклонами и размещением деталей. В результате следующим шагом стало прототипирование.
В голове и в голове все почти всегда выглядит безупречно. На практике часто оказывается, что:
Прототип нужен не для красоты, а именно для практической проверки. Его задача — ответить на вопрос: удобно ли пользоваться.
Самый доступный и бюджетный способ проверить компоновку — взять бумагу и картон. Я сделал:
Вся эта конструкция раскладывалось на поверхности в разных конфигурациях. Я менял дистанцию между игроками, угол экрана, ширину панели и смотрел, как это ощущается на практике.
Уже тогда стало понятно, что часть идей из головы не работают на практике.
После картонного этапа я принял решение подготовить базовый тестовый контроллер. Без внешнего корпуса, без оформления — просто чтобы почувствовать впечатления от кнопок и джойстиков.
Для такой проверки нужно было:
Я установил кнопки с джойстиками в эту коробку, подключил их к плате и включил несколько игр на экране. Такой тест дало гораздо больше понимания, чем любые чертежи.
Спустя нескольких вечеров тестирования стали очевидны моменты, о которых раньше раньше не задумываешься:
Этот этап сэкономил для меня много времени и денег в дальнейшем. Переделывать картон — недорого. Исправлять корпус — дорого и неприятно.
Когда базовое расположение сложилась, я перевел эту компоновку в цифровой формат. Это дало возможность:
На этом этапе оформление еще неоднократно менялся, при этом главное уже было ясно: устройство будет удобным, небольшим и ориентированным на игру вдвоем.
Дальше стало возможным перейти к выбору начинки и «мозга» устройства.
Когда стало понятно, каким образом устройство должно выглядеть и ощущаться физически, пришло время решить, с тем будет использоваться внутри. От подбора «мозга» напрямую зависит сложность сборки, стабильность работы и объем времени, который придется потратить на запуск.
На старте я рассматривал пару популярных вариантов:
Десктоп и ноутбук отпали на раннем этапе: эти варианты занимают большой объем, потребляют больше питания и усложняют конструкцию. Мне хотелось небольшое, простое в сборке стабильное вариант.
В итоге выбор пал на Raspberry Pi. Не из-за того, что он «лучший выбор», а из-за того, что он хорошо подходил под мои задачи:
Для ретро-аркадных и консольных игр прошлых лет производительности Raspberry Pi более чем хватает.
С выбором экрана все оказалось неоднозначно. Хотелось поймать баланс между размером, стоимостью и комфортом.
Основные требования выглядели так:
Я не гнался за сверхвысоким разрешением экрана — для старых игр оно просто не нужно.
На этом этапе пытаться сэкономить точно не стоит. Недорогие кнопки управления могут работать некорректно, а плохие рычаги — люфтить буквально спустя несколько недель.
Я подбирал элементы управления по следующим параметрам:
Лучше взять не самый дешевый вариант, но потом не вскрывать автомат по пустякам.
Чтобы Raspberry Pi распознавал кнопки и джойстики в виде обычный геймпад либо клавиатуру, используются USB-энкодеры.
Это небольшие платы, к которым напрямую подключаются:
Затем вся система одним кабелем подсоединяется к плате, и система распознает контроллеры без ручной настройки.
Даже у небольших систем возникают особенности:
Нагрев у Raspberry Pi не опасен для аркадных игр, однако разумнее заранее предусмотреть отверстия вентиляции либо малошумный вентилятор.
После того как вся электроника была выбрана и куплены, стало возможно перейти к следующему шагу — сборке пробной системы и конфигурации ПО.
Прежде чем встраивать компоненты в корпус, я принял решение собрать систему в максимально простом виде и убедиться, что система вообще работает по плану. Этот этап дает возможность выявить основные ошибки без риска повредить корпус либо переделывать готовый корпус.
На этом этапе не важен внешний вид. Критична исключительно работа системы.
Я выложил на столе:
Кнопки и джойстики были соединены вне корпуса — просто ради проверки логики работы и удобства.
Для софта я выбрал готовую сборку с эмуляторами. Такой подход существенно экономит время: не требуется отдельно устанавливать каждый эмулятор и конфигурировать их по отдельности.
Последовательность действий сводился к следующему:
После загрузки система сразу предлагает привязать кнопки — достаточно нажать кнопки по порядку.
Этот этап — один из самых важных моментов. Даже если все подключено корректно, на практике могут всплыть мелкие мелочи:
Я запускал разные жанры и оценивал, насколько удобно играть, не тянется ли рука к кнопкам и не мешают ли игроки локтями.
Базовая система идет без контента, и потому игры загружаются вручную. Заранее собрал ограниченный набор:
Критично здесь не стараться добавить «весь каталог». Небольшой набор игр помогает сконцентрироваться на тестировании эргономики, и не на переборе из сотен вариантов.
Без сложностей, разумеется, не получилось обойтись. В процессе тестов прояснилось:
Все эти моменты удалось просто исправить в данный момент, поскольку ничто не встроено в корпус.
После нескольких вечеров тестов вся система оказалась стабильной и предсказуемой. Управление функционировало так, как ожидалось, проекты стартовали оперативно, ничего не подвисало и не просило доработок.
Это говорило о том, что можно переходить к самому трудоемкому шагу — проектированию и сборке корпусной части.
Корпус — это наиболее трудоемкая и наиболее «физическая» часть проекта. Именно корпус задает визуальный облик устройства, а также его вес, жесткость и удобство использования. Ошибки на этом этапе обходятся дороже всего, из-за этого к материалам я решил подойти особенно внимательно.
Прежде чем выбирать материалы, я зафиксировал основные требования к конструкции:
Конструкция должен оставаться утилитарным, а не выставочным объектом.
Самым первым и самым очевидным выбором стала фанера. Это классический классический материал для аркадных автоматов, и у него имеется ряд очевидных преимуществ:
Я выбирал лист фанеры с толщиной от 10 до 15 мм. По итогу я остановился на компромиссном решении — такая толщина обеспечивает достаточную жесткость, но не превращает автомат в неподъемный объект.
Мысль изготовить конструкцию из массива дерева выглядит заманчиво, однако на практике у такого решения много недостатков:
Для начального проекта это слишком сложно и дорого.
Также я рассматривал идею использовать частично 3D-печать. Такой подход хорошо работает для:
Целиком делать на печати весь корпус не имеет смысла: это долго, дорого и часто не достаточно жестко.
Геометрия напрямую зависит от выбранного формата устройства. В данном случае использовался компактный формат, и потому:
Я сознательно старался избегать сложных криволинейных форм — чем проще форма, тем проще изготовление и сборка.
После того как форма и материалы стали понятны, я подготовил первичные схемы. Эти чертежи не были окончательными, и неоднократно дорабатывались в процессе работы, но помогали увидеть:
С этими чертежами стало возможным переходить к производству корпусных деталей и сборке конструкции.
Когда материал были выбраны и чертежи были готовы, началась самая осязаемая часть всей работы — сборка конструкции. Именно здесь из набора деталей устройство начинает превращаться в реальный объект, и не идею на бумаге.
Все элементы конструкции я заранее подготовил по заданным размерам. Сделать это возможно по-разному:
Я выбрал варианте с ЧПУ — в этом случае элементы выходят более точными, и отверстия под кнопки и дисплей сразу совпадают чертежам. Но это не обязателен, особенно когда автомат делается в единственном экземпляре.
Прежде чем что-то фиксировать и закручивать намертво, я выполнил «сухую» сборку — без клея и финишных креплений.
Это позволило:
На этой стадии обычно проявляются небольшие ошибки по размерам, и их проще исправить на этом этапе, чем потом после завершения финальной сборки.
После пробной сборки конструкция был разобран и собирался в финальном виде.
Для соединения элементов я использовал:
При этом важно не переборщить с крепежом и оставить возможность при необходимости разобрать корпус конструкцию позже.
Особого внимания заслуживает управляющая панель. В ней:
Я не раз проверял панель управления перед окончательного крепления, чтобы, что играть действительно удобно.
Экран крепится внутри конструкции так, чтобы:
В большинстве случаев достаточно обычных планок либо металлических уголков.
Я заранее заложил возможность доступа внутрь корпуса. Для этого задняя стенка:
Это сильно упрощает обслуживание, смену кнопок и любые работы с электроникой.
Когда корпус автомата оказался собран, стало возможно переходить к установке электроники и внутренней разводке проводов.
К этому моменту автомат уже выглядел как готовое устройство, но без правильной программной настройки он оставался обычной коробкой с кнопками. Основная цель была простой: включить питание и сразу же попасть в список игр, без лишних экранов и действий.
С самого начала исходил что устройством пользуются не только один человек. Соответственно:
Фактически устройство должен вести себя как обычное устройство: включил — работает.
После окончательного монтажа всей электроники внутри я повторно прошел конфигурацию управления в ПО. Это важно, так как после разводки иногда всплывают мелкие нюансы.
Я отдельно проверил:
Если этого не сделать часть игр будут управляться «неправильно» либо просто неудобно.
Чем меньше пунктов меню видит пользователь пользователь, тем лучше. Я исключил все ненужное:
В итоге остался небольшой список проверенных игр, в которые действительно хочется играть вдвоем.
Я настроил систему так, чтобы:
Это особенно важно, если автомат используют гостями или установлен в общем пространстве.
Перед тем как считать весь проект готовым, я несколько вечеров подряд просто играл на устройстве:
Именно так проявляются мелочи, которые сложно учесть заранее: в одном месте неудобно дотягиваться до кнопки, в другом нужно изменить очередность игр, а где-то — более быстрый возврат к списку игр.
На этом этапе устройство стал тем, чем я и задумывал изначально. Это уже девайс, который не требует в объяснениях и функционирует стабильно.
Если подытожить весь процесс, то как сделать игровой автомат — это в первую очередь не столько про электронику или материалы, сколько про грамотно продуманную последовательность шагов: от постановки задачи до финальных тестов в реальной эксплуатации.
В следующем разделе я опишу о практическом использовании, о ошибках и выводах, которые появились в процессе использования устройства в жизни, а не в теории.
Барабаны с символами вращаются и останавливаются в случайном порядке.
Кнопки управления располагаются под экраном или на панели.
Некоторые модели оснащены сенсорным экраном.
Звуковые эффекты подчёркивают выигрышные комбинации.
Яркие огни усиливают эмоциональное восприятие процесса.
Многие автоматы предлагают бесплатные вращения.
Бонусные раунды могут активироваться случайным образом.
Автоматы остаются популярными благодаря простоте.
Каждый автомат предлагает уникальное оформление.
Таблица выплат показывает значения комбинаций.
Информация доступна через меню.
 |  |  |
 |  |  |
 |
