Меню

Что нужно знать про Как сделать игровой автомат - обзор

Постановка задачи: каким должен быть автомат

Любой проект проще и экономичнее выполнять, при условии что изначально сразу ответить на вопрос для себя: зачем он вообще нужен. В случае игровых автоматов это принципиально — без ясной цели несложно уйти в бесконечно идущие правки, дополнения и апгрейды, и все это никогда не заканчиваются.

По этой причине перед тем как покупать детали, заказывать фанеру и загружать игровые системы, я выделил для своего проекта стартовые требования к автомату.

Место и формат будет применяться автомат

Первое на что я обратил внимание — формат использования. Не теоретический «аркадный автомат мечты», а максимально приземленный вариант:

  • автомат рассчитан на использование в квартире;
  • он не должен захватывать половину комнаты;
  • его должно быть удобно активировать и без задержек запускать игру;
  • никаких клавиатур, мышек и длительных подготовок.

Я хотел получить устройство в формате «пришли гости — нажали кнопку — играем». Без всяких рассказов, руководств и обучения пользователей.

Габаритный формат и размер

Классические аркадные автоматы кажутся впечатляюще, но для комнаты это не самый удобный вариант. Из-за этого я исключил от идеи классического напольного автомата и остановился на компактный вариант.

Ключевые требования по габаритам корпуса сформулировались так:

  • умещается на столе;
  • переносится одному человеку;
  • не смотрится неуместно в жилом пространстве.

Такое решение автоматически задало ограничения по экрану, по глубине корпуса и вес конструкции.

Контент и формат игры

Далее был принципиальный момент — игровой контент. Я сразу определил, что автомат создается совсем не «для архива игр», а в первую очередь для живой игры.

Из этого появились практичные требования:

  • поддержка совместной игры — принципиально;
  • игры должны запускаться быстро;
  • правила должны быть очевидны без обучения;
  • контроллеры — исключительно кнопки управления и джойстик.

Лучше всего под такой набор условий подпадают файтинги, beat ’em up, аркадные гонки и старые добрые шутеры.

Условия к контролю

Комфорт от автомата в большой степени формируются от управления. Можно использовать очень мощный компьютер и хороший дисплей, но если кнопки «нечеткие», а джойстик управления нечеткий — нормальной игры не будет.

Если подбирать как сделать игровой автомат, в этом случае минимальный список параметров выглядит так:

  • два идентичных набора контроллеров;
  • джойстик и кнопки для каждого игрока;
  • отдельные кнопки Start;
  • без лишних элементов на панели управления.

По числу кнопок я анализировал два сценария: 4 либо 6 на игрока. В конце концов я выбрал шесть кнопок — это гибче и подходит комфортно играть в файтинги.

Эргономика

На данной стадии я не определил окончательных габаритов корпуса, но уже понимал, какие детали стоит учитывать:

  • дистанция между участниками, чтобы не сталкиваться руками;
  • уровень контроллерной панели;
  • угол наклона дисплея;
  • доступность кнопок управления без дискомфорта кистей.

Подобные детали сложно просчитать «на глаз», поэтому я заранее предусмотрел шаг с прототипом, о котором я расскажу далее.

Эксплуатационная надежность и удобство обслуживания

Даже когда устройство используется дома и используется бережно, он в любом случае должен оставаться простым в обслуживании. Я изначально предусмотрел несколько обязательных условий:

  • удобный доступ к внутренностям;
  • аккуратная и логичная проводка;
  • возможность поменять кнопки, джойстик либо плату без демонтажа всего корпуса;
  • как можно меньше «временных» элементов.

После того как все эти требования были записаны, прояснилось, в какую сторону нужно идти. Следующим шагом стало планирование и сборка первого прототипа.

Проектирование и создание прототипа

После того как общие требования стали понятны, было ясно, что делать «финальный» автомат — неудачная идея. Без опыта очень легко ошибиться с размерами, наклонами и размещением деталей. В результате следующим шагом оказалось создание прототипа.

Зачем нужен прототип

В голове и на схеме все почти всегда выглядит идеально. Фактически же выясняется, что на самом деле:

  • кнопки управления находятся очень близко друг к другу;
  • дисплей находится под неудобным углом;
  • двум игрокам не хватает места;
  • руки устают слишком быстро быстрее, чем ожидалось.

Макет необходим не для красоты, а именно для практической проверки. Главная задача прототипа — дать ответ на вопрос: комфортно ли играть на практике.

Картон и простые материалы

Самый простой и дешевый вариант проверить компоновку — использовать бумагу и картон. Я вырезал:

  • панель управления разных размеров;
  • кнопки в масштабе 1:1;
  • примерный экран (по размеру диагонали монитора).

Все это раскладывалось на столе в разных конфигурациях. Я пробовал менять дистанцию между участниками, угол экрана, ширину панели и смотрел, как это ощущается на практике.

Уже тогда стало ясно, что некоторые идеи из головы не работают на практике.

Экспериментальный контроллер

После этапа с бумагой я перешел сделать черновой тестовый контроллер. Без корпуса, без дизайна — только чтобы оценить ощущения от кнопок и джойстиков.

Для этого потребовалось:

  • кнопки управления;
  • два рычага;
  • недорогая пластиковая коробка;
  • USB-энкодер.

Я смонтировал кнопки и джойстики в коробку, соединил все элементы к плате и запустил пару игр на большом экране. Такой тест дал намного больше понимания, чем любые чертежи.

Начальные выводы

Спустя нескольких вечеров тестирования стали очевидны моменты, о таких вещах раньше не задумываешься:

  • разумнее делать управляющую панель шире, чем кажется;
  • кнопки Start не обязаны быть рядом с кнопками игры;
  • джойстики лучше сделать расположены дальше между собой;
  • не нужно экономить на элементах управления.

Этот шаг сохранил для меня много времени и бюджета на следующих этапах. Исправлять бумагу — почти бесплатно. Исправлять корпус из фанеры — больно и дорого.

Переходной этап к цифровой модели

Когда базовая компоновка стала понятна, я перенес все ее в трехмерную модель. Это помогло:

  • оценить реальные габариты устройства;
  • увидеть, как все будет выглядеть в профиль;
  • проверить пропорции и внешний вид;
  • сформировать базу для чертежей.

На этой стадии внешний вид еще не раз менялся, но ключевое уже было ясно: устройство будет комфортным, компактным и ориентированным на двух игроков.

Затем можно было перейти к подбору электроники и «мозга» автомата.

Выбор электроники и основного модуля автомата

После того как прояснилось, каким образом устройство должно выглядеть и чувствоваться в реальности, настал момент определиться, с тем будет внутри. От подбора «основного блока напрямую зависит сложность сборки, надежность и объем времени, который нужно будет потратить на запуск.

Возможные варианты, которые я перебирал

Изначально я перебирал несколько популярных вариантов:

  • классический десктоп;
  • старый ноутбук ;
  • мини-ПК;
  • одноплатный компьютер.

Десктоп и ноутбук отпали на раннем этапе: они занимают большой объем, требуют больше питания и усложняют сборку. Мне хотелось компактное, простое в сборке и предсказуемое подход.

Причины выбора Raspberry Pi

По итогу я выбрал именно Raspberry Pi. Не из-за того, что это «единственно правильный вариант», а потому, что он хорошо подходил под мои требования:

  • компактный форм-фактор;
  • низкое потребление энергии;
  • развитое комьюнити;
  • готовые сборки с эмуляторами;
  • удобная настройка контроллеров.

Для аркадных и старых консольных игр прошлых поколений производительности Raspberry Pi более чем достаточно.

Монитор

С экраном все оказалось не таким простым. Хотелось поймать баланс между размером, ценой и удобством.

Ключевые условия сформировались такие:

  • размер 19–22 дюймов;
  • стандартная LCD-панель без экзотики;
  • HDMI-вход;
  • достаточные углы видимости.

Я сознательно не гнался за максимальным разрешением — для старых игр оно не требуется.

Органы управления автомата

На этом этапе пытаться сэкономить не рекомендуется. Недорогие кнопки могут работать некорректно, а некачественные джойстики — иметь люфт буквально через пару недель.

Я отбирал элементы управления по таким параметрам:

  • уверенный ход кнопок;
  • долговечные микросвитчи;
  • привычная форма рычага;
  • возможность быстрой замены.

Лучше взять не самый дешевый вариант, чтобы потом не разбирать автомат по мелким причинам.

Энкодеры и подключение

Для того чтобы Raspberry Pi распознавал органы управления в виде обычный геймпад или клавиатуру, применяются USB-энкодеры.

Это платы, к которым напрямую подключаются:

  • кнопки;
  • направления джойстика;
  • кнопки Start и выбора.

Дальше все это через один кабель подсоединяется к Raspberry Pi, после чего система определяет контроллеры автоматически.

Питание и вентиляция

Даже при небольших решений возникают нюансы:

  • надежный блок питания с резервом по мощности;
  • продуманная распределение кабелей питания в корпусе;
  • простое, но разумное охлаждение.

Нагрев для Raspberry Pi не является критичным для аркадных игр, но правильнее сразу предусмотреть отверстия вентиляции либо малошумный вентилятор.

Когда все компоненты была выбрана и куплены, можно было перейти к следующему шагу — к сборке тестовой системы и конфигурации программной части.

Сборка пробной системы и первый запуск

Прежде чем встраивать электронику в корпус, я принял решение собрать все в максимально упрощенном виде и убедиться, что все работает корректно так, как задумано. Этот этап позволяет поймать основные ошибки без риска повредить корпус или переделывать заново готовую конструкцию.

Сборка системы «временная сборка»

Здесь не имеет значения дизайн. Критична только работоспособность.

Я выложил на столе:

  • Raspberry Pi;
  • экран;
  • USB-энкодеры;
  • кнопки управления и рычаги;
  • блок питания.

Кнопки и джойстики были подключены вне корпуса — исключительно ради проверки логики работы и ощущений.

Установка системы и первый старт

Для софта я выбрал готовый образ с эмуляторами игр. Такой подход сильно экономит время настройки: не требуется вручную ставить каждый компонент и конфигурировать каждый отдельно.

Последовательность действий выглядел к следующему:

  • запись системного образа на microSD-карту;
  • установка карты в Raspberry Pi;
  • первый запуск;
  • начальная настройка управления.

После старта ПО сразу предлагает привязать кнопки — достаточно нажать их в нужной последовательности.

Проверка и тесты

Этот этап — один из критичных моментов. Даже когда все собрано правильно, в реальности часто всплывают неприятные мелочи:

  • перепутанные кнопки;
  • неправильные оси джойстика;
  • двойные нажатия;
  • неудачное расположение кнопок.

Я запускал разные типы игр и проверял, удобно ли играть, не приходится ли тянуть рука к кнопкам и не задевают ли игроки друг другу.

Добавление контента игр

Базовая система идет без игр, и потому игры загружаются отдельно. Заранее подготовил небольшой набор:

  • пару игр-файтингов;
  • один beat ’em up;
  • классические аркадные гонки;
  • классическую игру для двоих.

Важно здесь не стараться загрузить «весь каталог». Небольшой набор игр помогает сконцентрироваться на тестировании эргономики, а не на переборе из сотен вариантов.

Начальные проблемы

Без сложностей, естественно, не получилось обойтись. В процессе тестов прояснилось:

  • часть элементов разумнее поменять местами;
  • один из рычагов стал слишком мягким;
  • провода просит более опрятной разводки.

Все эти проблемы было легко исправить именно сейчас, поскольку ничто не встроено в конструкцию.

Переход к следующему этапу

После нескольких вечера тестов система оказалась стабильной и предсказуемой. Контроллеры работало ровно так, как было задумано, игры запускались быстро, ничего не зависало и не просило дополнительных настроек.

Это означало, что можно двигаться к самому сложному этапу — проектированию и изготовлению корпусной части.

Корпус: материалы и конструктивный выбор

Корпус автомата — это самая наиболее трудоемкая и самая «физическая» часть проекта. Именно корпус задает визуальный облик устройства, а также его массу, прочность и удобство эксплуатации. Промахи на этой стадии обходятся дороже всего, поэтому к выбору материалов я подошел отдельно.

Базовые требования к корпусной части

Перед тем как подбирать материалы, я определил ключевые требования к конструкции:

  • необходимая прочность для интенсивной игры;
  • адекватный масса, чтобы устройство можно было переносить одним человеком;
  • удобство без проблем обслуживать начинку;
  • относительная простота сборки без использования редких инструментов;
  • аккуратный визуальный вид без сложного оформления.

Корпус должен оставаться утилитарным, и не выставочным экспонатом.

Фанера в роли основы

Первым и самым очевидным выбором стала фанера. Это классический выбор для игровых корпусов, и у него имеется ряд понятных преимуществ:

  • широкая доступность;
  • прочность;
  • умеренная масса;
  • простота работы;
  • хорошая ремонтопригодность.

Я выбирал фанеру толщиной 10–15 мм. По итогу я остановился на компромиссном решении — такая толщина обеспечивает достаточную прочность, но не превращает корпус слишком тяжелый объект.

Почему не массив дерева

Идея изготовить корпус из массива дерева выглядит заманчиво, но на практике у такого решения много недостатков:

  • значительная цена;
  • большой вес;
  • трудоемкость работы;
  • восприимчивость к влажности.

Для начального проекта это неоправданно сложен и затратно.

Пластик

Также я рассматривал идею частично использовать 3D-печать. Такой подход хорошо работает в случае:

  • уголков;
  • крепежных элементов;
  • декоративных элементов;
  • кронштейнов и направляющих элементов.

Целиком печатать весь корпус не имеет смысла: это долго, дорого и часто не достаточно прочнo.

Форма корпуса автомата

Геометрия непосредственно зависела от выбранного формата устройства. В моем случае использовался компактный формат, поэтому:

  • корпус с небольшой наклонной фронтальной панелью;
  • дисплей под небольшим углом;
  • выступающая управляющая панель;
  • задняя крышка для доступа к внутренностям.

Я сознательно старался не использовать сложных криволинейных форм — чем проще форма, тем легче производство и монтаж.

Создание чертежей

После того как геометрия и материалы были определены, я подготовил первичные чертежи. Эти чертежи не получились окончательными, и при этом пару раз дорабатывались в процессе, однако давали понимание:

  • какие именно детали потребуются;
  • каких размера;
  • где предусмотрены отверстия для кнопок и экран;
  • как все это соединяется в единое целое.

С такими схемами стало возможным переходить к изготовлению корпусных деталей и сборке конструкции.

Сборка

Когда материалы были выбраны и схемы были готовы, стартовала наиболее осязаемая часть всей работы — сборка конструкции. Именно здесь из набора деталей устройство начинает превращаться в реальный объект, а не абстрактную идею.

Подготовка деталей

Все элементы корпуса я предварительно нарезал по размерам. Это возможно разными способами:

  • самостоятельно обычным инструментом;
  • в мастерской;
  • на станке с ЧПУ.

Я остановился на способе с ЧПУ — в этом случае элементы выходят точнее, а отверстия для кнопок и экран сразу соответствуют с проектом. Однако такой способ не обязателен, особенно когда устройство делается в единственном экземпляре.

Сухая

Прежде чем что-либо фиксировать и закручивать намертво, я сделал «пробную» сборку деталей — без использования клея и без финального крепежа.

Такой подход позволил:

  • убедиться, что все элементы подходят друг к другу;
  • убедиться, что экран становится на свое место;
  • увидеть, как пройдут провода;
  • оценить общий внешний внешний вид.

На этой стадии обычно всплывают небольшие ошибки в размерах, и такие ошибки проще исправить сейчас, чем потом после финальной сборки.

Финальная сборка

После сухой сборки корпус был разобран и собирался уже окончательно.

Для соединения деталей я использовал:

  • саморезы по дереву;
  • клеевой состав для повышения жесткости;
  • уголки в местах нагрузка выше.

Важно не переборщить с фиксацией и оставить возможность при необходимости разобрать корпус конструкцию позже.

Панель управления

Особого внимания требует панель управления. В ней:

  • сверлятся отверстия под кнопки;
  • устанавливаются рычаги;
  • контролируется расстояние между кнопками;
  • продумывается доступ к проводке.

Я не раз примерял панель управления перед финальной фиксацией, чтобы, что пользоваться действительно удобно.

Крепление

Дисплей крепится внутри конструкции таким образом, чтобы:

  • экран не болтался при игре;
  • его можно было снять при необходимости;
  • кабели не заламывались.

В большинстве случаев хватает обычных деревянных планок либо металлических уголков.

Доступ внутрь корпуса

Я заранее предусмотрел доступ внутрь корпуса. С этой целью задняя стенка:

  • крепится винтами;
  • либо держится магнитами;
  • либо открывается на петлях.

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

Когда корпус автомата был собран, можно было перейти к монтажу электроники и внутренней разводке.

Программная настройка и доведение до «включил и играешь»

На этом этапе устройство уже смотрелся как готовое устройство, однако без корректной настройки ПО он оставался обычной коробкой с кнопками управления. Основная цель была простой: подать питание и сразу попасть в меню игр, без лишних меню и шагов.

Базовая системы

С самого начала предполагал что автоматом пользуются не только я. Значит:

  • меню должен быть предельно простым;
  • управление целиком — только кнопками;
  • не должно быть необходимости использовать клавиатуру после первичной настройки.

По сути устройство должен вести себя как бытовой прибор: включил — и оно работает.

Настройка управления

После завершения окончательного монтажа электроники я заново прошел конфигурацию управления в ПО. Это важно, так как после укладки проводов часто появляются мелкие нюансы.

Я проверил:

  • корректность кнопок действиям в интерфейсе;
  • корректную работу Start для каждого игрока;
  • корректный выход в меню без зависаний;
  • одинаковую логику управления во всех эмуляторах.

Если этого не сделать некоторые игры будут управляться «зеркально» либо некомфортно.

Минимизация меню и настроек

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

  • внутренние системные разделы;
  • ненужные платформы;
  • игры, в которые никто не играет.

В результате получился небольшой набор проверенных игр, в которые действительно хочется играть вдвоем.

Автозапуск и поведение при старте

Я сделал настройку ПО таким образом, чтобы:

  • автомат загружался сразу же в меню игр;
  • не запрашивал подтверждений;
  • не показывал служебные сообщения.

Такой подход особенно актуально, если устройство используется разные люди или стоит в общем пространстве.

Финальные тесты

Перед тем как считать проект готовым, я пару вечеров подряд просто играл на устройстве:

  • в одиночку;
  • вдвоем;
  • небольшими подходами;
  • длинными игровыми сессиями.

Именно в таком режиме всплывают мелкие детали, которые сложно учесть заранее: где-то некомфортно дотягиваться к кнопке, в другом хочется другой очередность игр, а где-то — более быстрый выход в меню.

Что в итоге

На этом этапе автомат получился ровно тем, чем я и планировал в самом начале. Это уже устройство, который не нуждается объяснений и функционирует предсказуемо.

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

Далее я расскажу о реальной эксплуатации, ошибках и выводах, которые возникли в процессе использования устройства в жизни, а не в теоретических условиях.