Меню

Подробно про Как сделать игровой автомат - обзор

Исходная постановка: каким планируется автомат

Любой проект проще и экономичнее запускать, когда с самого начала честно ответить себе на вопрос: зачем он вообще нужен. Для игровых автоматов это крайне важно — без ясной цели очень легко уйти в бесконечно идущие переделки, переделки и модификации, и все это не приводят к финалу.

Поэтому перед тем, как покупать детали, приобретать корпусные материалы и скачивать игровые системы, я зафиксировал для себя стартовые требования к проекту.

Сценарий и условия будет использоваться устройство

Первое с чего все началось — вариант использования. Не теоретический «автомат из фантазий», а предельно бытовой вариант:

  • автомат планируется использовать в жилом помещении;
  • он не может забирать значительную часть пространства;
  • его должно быть удобно запустить и без задержек запускать игру;
  • никаких клавиатуры, мыши и долгих настроек.

Я хотел получить вариант формата «пришли друзья — включили — идет игра». Без рассказов, инструкций и вводного обучения.

Формат и масштаб

Полноразмерные аркадные автоматы выглядят впечатляюще, однако для квартиры это не всегда удобный вариант. Сразу я отбросил от идеи полноразмерного аркадного шкафа и остановился на более компактный формат.

Ключевые требования по размерам оказались следующими:

  • размещается на поверхности;
  • переносится одним человеком;
  • не кажется слишком массивно в комнате.

Такой подход по умолчанию определило рамки на размер экрана, глубину корпуса и общий вес.

Игры и формат игры

Важный следующий ключевой пункт — игры. Я сразу для себя решил, что вариант создается совсем не «для коллекции ромов», а для практической игры.

В результате возникли четкие требования:

  • возможность двух игроков — критично;
  • игры должны открываться без задержек;
  • правила должны оставаться ясны без объяснений;
  • контроллеры — только кнопки и джойстики.

Идеально под такой формат вписываются игры-файтинги, beat ’em up, аркадные гонки и традиционные аркадные стрелялки.

Критерии к контроллерам

Комфорт от устройства на 50 % зависят от кнопок и джойстиков. Можно установить производительный железо и хороший экран, однако когда кнопки управления «нечеткие», а рычаг имеет люфт — удовольствия не будет.

Если подбирать как сделать игровой автомат, то необходимый набор параметров выглядит следующим образом:

  • два идентичных набора управления;
  • джойстик + кнопки на каждого игрока;
  • отдельные кнопки Start;
  • никаких лишних деталей на панели.

Если говорить о кнопках я выбирал два сценария: 4 или 6 на игрока. В конце концов я остановился шесть кнопок — это гибче и подходит удобно играть в файтинги.

Комфорт управления

В этот момент я пока не понимал точных размеров корпуса, но уже видел, на что нужно обратить внимание:

  • дистанция между игроками, чтобы не биться руками;
  • уровень управляющей панели;
  • наклон экрана;
  • доступность всех кнопок без дискомфорта рук.

Все эти моменты почти невозможно определить «визуально», из-за этого я сразу добавил фазу прототипа, про который пойдет речь дальше.

Прочность и надежность и удобство обслуживания

Даже если игровой автомат находится дома и применяется аккуратно, он все равно должен оставаться удобным в обслуживании. Я сразу заложил ряд важных пунктов:

  • быстрый доступ к корпусу;
  • аккуратная и логичная проводка;
  • возможность поменять кнопки управления, джойстики либо плату без полной разборки;
  • минимум «временных» подходов.

Когда все пункты были зафиксированы, стало понятно, куда именно двигаться дальше. Дальнейшим шагом стало проектирование и изготовление первого прототипа.

Планирование и создание прототипа

Когда основные условия были сформулированы, было ясно, что сразу делать «окончательный» вариант — ошибочное решение. Без опыта очень легко ошибиться в размерах, углами и размещением деталей. Из-за этого следующим шагом стало прототипирование.

Зачем нужен прототип

В теории и в голове все всегда кажется безупречно. В реальности же выясняется, что:

  • кнопки находятся слишком близко друг к другу;
  • дисплей находится под неудобным углом;
  • двум игрокам не хватает места;
  • кисти устают слишком быстро быстрее, чем хотелось бы.

Макет важен не для красоты, а именно для проверки эргономики. Цель прототипа — дать ответ на простой вопрос: удобно ли пользоваться.

Картон картон и изолента

Самый доступный и бюджетный способ проверить расположение — использовать картон и простые материалы. Я сделал:

  • контроллерную панель в разных размерах;
  • кнопки управления размером 1:1;
  • примерный экран (по размеру диагонали экрана).

Все это располагалось на поверхности в разных конфигурациях. Я пробовал менять дистанцию между игроками, наклон экрана, ширину панели и оценивал, как это чувствуется в реальности.

Уже тогда стало ясно, что часть идей изначальные идеи просто не работают.

Тестовый контроллер

После картонного этапа я решил для себя собрать базовый контроллер для тестов. Без полноценного корпуса, без внешнего вида — исключительно чтобы оценить впечатления от кнопок и джойстиков.

Для такой проверки потребовалось:

  • аркадные кнопки;
  • два джойстика;
  • дешевая пластиковая коробка;
  • USB-энкодер.

Я смонтировал кнопки и джойстики в коробку, соединил все элементы к контроллеру и включил несколько игр на телевизоре. Это дало больше ясности, чем любые любые чертежи.

Первые результаты

После нескольких вечеров тестов стали очевидны детали, о которых обычно не думаешь:

  • лучше сделать панель управления больше, чем кажется нужным;
  • кнопки Start не обязаны быть рядом с основными кнопками;
  • рычаги управления лучше сделать расположены дальше друг от друга;
  • не нужно экономить на кнопках управления.

Данный этап сохранил для меня кучу времени и бюджета на следующих этапах. Исправлять бумагу — дешево. Исправлять корпус из фанеры — дорого и неприятно.

Переход к 3D-проектированию

После того как основная компоновка стала понятна, я перенес все ее в 3D. Это дало возможность:

  • прикинуть реальные габариты корпуса;
  • понять, как все будет выглядеть сбоку;
  • проверить пропорции и визуал;
  • подготовить базу для проектной документации.

На этой стадии оформление еще много раз корректировался, однако главное стало понятно: автомат будет удобным, компактным и рассчитанным на двух игроков.

После этого можно было перейти к подбору начинки и «мозга» автомата.

Выбор электроники и «мозга» автомата

После того как стало понятно, каким образом устройство должно выглядеть и чувствоваться в реальности, настал момент решить, что именно будет внутри. От подбора «мозга» напрямую зависит сложность сборки, стабильность работы и количество времени, которое нужно будет потратить на запуск.

Решения, которые я рассматривал

Изначально я рассматривал пару популярных вариантов:

  • классический десктоп;
  • старый ноутбук без экрана ;
  • мини-ПК;
  • SBC.

Десктоп и ноутбук отпали сразу же: эти варианты занимают большой объем, требуют больше энергии и усложняют сборку. Я хотел небольшое, простое стабильное подход.

Почему я выбрал Raspberry Pi

В итоге я выбрал именно Raspberry Pi. Не из-за того, что он «единственно правильный вариант», а из-за того, что он точно подходил под мои задачи:

  • малый форм-фактор;
  • низкое потребление энергии;
  • большое комьюнити;
  • преднастроенные образы с эмуляторами;
  • удобная настройка контроллеров.

Для аркадных и старых консольных игр прошлых поколений его мощности вполне достаточно.

Выбор экрана

С экраном все вышло не так очевидно. Хотелось поймать баланс между диагональю, ценой и удобством.

Ключевые условия были такие:

  • диагональ 19–22 дюйма;
  • стандартная LCD-панель без излишеств;
  • HDMI-вход;
  • достаточные углы обзора.

Я не стремился за сверхвысоким разрешением — для ретро-игр оно избыточно.

Кнопки и джойстики

В этом вопросе пытаться сэкономить не рекомендуется. Дешевые кнопки часто начинают работать некорректно, а некачественные джойстики — люфтить уже спустя несколько недель.

Я выбирал компоненты по таким параметрам:

  • уверенный ход кнопок;
  • качественные микропереключатели;
  • классическая форма рычага;
  • возможность быстрой замены.

Разумнее выбрать чуть дороже, чтобы потом не разбирать автомат из-за каждой мелочи.

Энкодеры и подключение

Чтобы Raspberry Pi видел кнопки и джойстики в виде обычный геймпад или клавиатуру, применяются USB-энкодеры.

Это небольшие платы, к которым подсоединяются:

  • кнопки управления;
  • оси джойстика;
  • кнопки Start и выбора.

Дальше все это одним кабелем подсоединяется к Raspberry Pi, и система определяет контроллеры автоматически.

Питание и теплоотвод

Даже у небольших систем возникают моменты:

  • надежный блок питания с запасом по мощности;
  • аккуратная разводка кабелей питания в корпусе;
  • простое, но продуманное охлаждение.

Перегрев для Raspberry Pi не критичен при аркадной нагрузке, но лучше заранее предусмотреть вентиляционные отверстия либо тихий вентилятор.

Когда вся электроника была выбрана и закуплена, стало возможно переходить к следующему шагу — сборке тестовой системы и настройке программной части.

Сборка системы тестовой системы и первый запуск

Перед тем как устанавливать компоненты внутрь корпуса, я решил собрать все в максимально упрощенном виде и проверить, что система вообще работает по плану. Данный этап позволяет поймать основные ошибки без риска испортить корпус или переделывать заново готовый корпус.

Сборка системы «черновая сборка»

На этом этапе не имеет значения дизайн. Важна исключительно работоспособность.

Я подготовил на поверхности:

  • Raspberry Pi;
  • монитор;
  • USB-энкодеры;
  • кнопки управления и джойстики;
  • источник питания.

Кнопки и джойстики временно были подключены без корпуса — просто для проверки логики управления и удобства.

Установка системы ПО

Для софта я использовал готовый образ с эмуляторами игр. Этот способ существенно экономит время настройки: не нужно вручную ставить каждый эмулятор и настраивать каждый отдельно.

Процесс сводился примерно так:

  • запись системного образа на карту памяти;
  • вставка карты в плату;
  • первый запуск;
  • первичная настройка кнопок.

После загрузки система автоматически предлагает привязать кнопки — нужно лишь нажать кнопки в нужной последовательности.

Проверка управления и тесты

Этот этап — один из самых важных этапов. Даже когда все собрано правильно, на практике часто всплывают неприятные проблемы:

  • неверно назначенные кнопки;
  • неправильные оси джойстика;
  • двойные срабатывания;
  • неудобное расположение кнопок.

Я тестировал разные типы игр и оценивал, удобно ли управлять персонажем, не приходится ли тянуть руку к кнопкам и не мешают ли игроки локтями.

Добавление контента игр

Сама система поставляется без контента, и потому игры добавляются вручную. Заранее собрал ограниченный набор:

  • пару файтингов;
  • один классический beat ’em up;
  • аркадные гонки;
  • классическую аркаду для двоих.

Важно на этом этапе не стараться добавить «весь каталог». Небольшой набор игр помогает сосредоточиться на проверке удобства, а не на переборе из сотен вариантов.

Первые сложности

Без проблем, естественно, не обошлось. В процессе тестирования стало ясно:

  • некоторые кнопки лучше поменять местами;
  • один из джойстиков стал не таким жестким;
  • проводка нуждается в более опрятной укладки.

Все эти проблемы удалось просто исправить именно сейчас, поскольку ничего не встроено в конструкцию.

Готовность к следующему шагу

Спустя пары вечеров тестирования система оказалась стабильной и предсказуемой. Контроллеры работало так, как ожидалось, игры запускались оперативно, ничего не подвисало и не требовало дополнительных настроек.

Это говорило о том, что пора двигаться к самому сложному этапу — проектированию и сборке корпуса.

Корпус автомата: материалы изготовления и выбор конструкции

Корпус автомата — это самая трудоемкая и наиболее «физическая» часть всей конструкции. Именно корпус задает визуальный облик устройства, а также его вес, жесткость и удобство использования. Промахи на этом этапе обходятся максимально дорого, из-за этого к материалам я подошел особенно внимательно.

Базовые требования к корпусной части

Перед тем как выбирать материалы, я зафиксировал ключевые требования к конструкции:

  • необходимая жесткость для активной эксплуатации;
  • адекватный масса, чтобы автомат было возможно перемещать одним человеком;
  • удобство без проблем обслуживать начинку;
  • простота сборки без специнструмента;
  • нормальный внешний вид без сложного декора.

Корпус должен был быть практичным, а не витринным объектом.

Фанера как материал в роли основы

Первым и самым очевидным выбором стала фанера. Это классический материал для игровых автоматов, и у фанеры есть ряд понятных плюсов:

  • доступность;
  • прочность;
  • относительная масса;
  • удобство работы;
  • хорошая восстанавливаемость.

Я выбирал лист фанеры толщиной 10–15 мм. По итогу я остановился на компромиссном решении — такая толщина обеспечивает необходимую прочность, но не превращает автомат в неподъемный ящик.

Почему не массив дерева

Идея изготовить корпус из массива смотрится заманчиво, но в реальности у такого решения есть ряд недостатков:

  • высокая стоимость;
  • большой масса;
  • трудоемкость обработки;
  • восприимчивость к влажности.

Для начального проекта это слишком сложен и дорого.

Пластик и 3D-печать

Также я рассматривал вариант частично использовать 3D-печать. Этот способ подходит для:

  • уголков;
  • креплений;
  • декора;
  • кронштейнов и направляющих.

Полностью делать на печати весь корпус не имеет смысла: долго, дорого и не всегда достаточно прочнo.

Форма корпуса корпуса

Форма напрямую зависит от формата автомата. В моем случае это был компактный вариант, поэтому:

  • конструкция с небольшой наклонной передней панелью;
  • дисплей под небольшим углом;
  • выступающая панель управления;
  • задняя крышка для удобного доступа внутрь.

Я старался избегать сложных криволинейных форм — чем проще форма, тем проще изготовление и сборка.

Подготовка схем

Когда форма и материал стали понятны, я составил первичные схемы. Эти чертежи не были окончательными, и несколько раз менялись по ходу дела, но давали понимание:

  • какие элементы нужны;
  • какого размера;
  • где предусмотрены отверстия для кнопок и дисплей;
  • каким образом все это соединяется в единое целое.

С этими чертежами стало возможным переходить к изготовлению корпусных деталей и его сборке.

Сборка

Когда материал были выбраны и схемы готовы, началась наиболее физически ощутимая часть проекта — сборка конструкции. Именно здесь из набора деталей устройство начинает превращаться в реальный объект, и не идею на бумаге.

Подготовка деталей

Все элементы конструкции я заранее нарезал по заданным размерам. Это возможно по-разному:

  • самостоятельно ручным инструментом;
  • в мастерской;
  • на ЧПУ-фрезере.

Я остановился на варианте с ЧПУ-фрезером — так элементы выходят более точными, а отверстия для кнопок и дисплей сразу совпадают чертежам. Однако такой способ не обязателен, особенно если автомат собирается в одном экземпляре.

Сухая сборка

Перед тем как что-то фиксировать или закручивать намертво, я выполнил «сухую» сборку деталей — без использования клея и финишных креплений.

Это позволило:

  • проверить, что все элементы стыкуются между собой;
  • проверить, что экран становится на нужное место;
  • понять, где будут проходить провода;
  • посмотреть общий внешний внешний вид.

На этом этапе часто проявляются мелкие ошибки в размерах, и их проще исправить на этом этапе, чем потом после завершения финальной сборки.

Финальная

По завершении сухой сборки корпус был разобран и собран в финальном виде.

Для крепления элементов я использовал:

  • саморезы по дереву;
  • клеевой состав для увеличения прочности;
  • металлические уголки там, где нагрузка выше.

При этом важно не переборщить с крепежом и оставить возможность при необходимости разобрать корпус конструкцию в будущем.

Панель управления

Отдельного внимания требует панель управления. На ней:

  • сверлятся отверстия для кнопок;
  • устанавливаются джойстики;
  • контролируется дистанция между элементами;
  • продумывается доступность к проводке.

Я несколько раз примерял панель управления до окончательного крепления, чтобы, что играть действительно удобно.

Крепление

Экран крепится внутри конструкции таким образом, чтобы:

  • экран не болтался во время игры;
  • была возможность демонтировать при необходимости;
  • кабели не заламывались.

В большинстве случаев хватает обычных деревянных планок либо металлических уголков.

Доступ внутрь корпуса

Я заранее предусмотрел возможность доступа внутрь автомата. С этой целью задняя стенка:

  • фиксируется на винтах;
  • или держится на магнитах;
  • либо открывается на петлях.

Такое решение заметно упрощает обслуживание системы, смену кнопок управления и любые работы с начинкой.

После того как корпус автомата был собран, стало возможно переходить к установке всей электроники и внутренней разводке.

Настройка ПО и доведение системы до «включил и играешь»

На этом этапе устройство уже выглядел как законченное устройство, но без правильной настройки ПО он оставался просто коробкой с кнопками управления. Моя цель была простой: включить питание и сразу попасть в список игр, без лишних меню и действий.

Базовая логика работы системы

С самого начала предполагал что автоматом будут пользоваться не только один человек. Значит:

  • интерфейс должен быть максимально простым;
  • все управление — только с кнопок;
  • никакой необходимости подключать клавиатуру после первичной настройки.

Фактически устройство должен вести себя как обычное устройство: включил — работает.

Настройка управления

После финального монтажа электроники я повторно прошел настройку управления в системе. Это важно, потому что после разводки иногда всплывают мелкие нюансы.

Я проверил:

  • корректность кнопок действиям в меню;
  • корректную работу кнопки Start у каждого игрока;
  • корректный выход из игры без подвисаний;
  • одинаковую схему управления во всех системах.

Если этого не сделать некоторые игры будут управляться «неправильно» или некомфортно.

Минимизация и параметров

Чем меньше всего элементов меню видит пользователь, тем лучше. Я исключил все лишнее:

  • скрытые системные разделы;
  • ненужные платформы;
  • проекты, в которые редко играют.

В результате остался компактный набор проверенных игр, в которые реально хочется играть вдвоем.

Автозапуск и поведение системы при включении

Я настроил систему таким образом, чтобы:

  • автомат запускался сразу в игровой интерфейс;
  • не запрашивал подтверждающих действий;
  • не выводил служебные сообщения.

Такой подход особенно актуально, если автомат используют гостями либо установлен в общем пространстве.

Финальные

Прежде чем считать весь проект готовым, я несколько вечеров подряд просто играл на устройстве:

  • один;
  • в паре;
  • небольшими подходами;
  • долгими игровыми сессиями.

Именно в таком режиме проявляются мелочи, которые сложно предусмотреть заранее: где-то некомфортно тянуться до кнопки, где-то нужно изменить порядок игр, а где-то — быстрее выход к списку игр.

Что в итоге

К этому моменту устройство получился тем, чем я и планировал изначально. Это уже девайс, который не нуждается в объяснениях и функционирует предсказуемо.

Если подытожить весь процесс, то как сделать игровой автомат — это в первую очередь не столько электронику или фанеру, сколько грамотно продуманную последовательность шагов: от идеи до финальных проверок в реальных условиях.

Далее я расскажу о реальной эксплуатации, ошибках и выводах, которые появились после использования устройства на практике, а не в теории.