Игровая электроника: октябрь 2014

Василий Захаров (Йолаф), Владимир Яшунский (Камилл) к Красной Стреле 2014

Данная статья является дополнением к статьям Электроника и как ее готовить и Игровая электроника: октябрь 2013, подготовленным в предыдущие годы. По большей части, тезисы предыдущих лет остаются верными, так что прежде чем читать дальше, рекомендую внимательно с ними ознакомиться.

В данной статье обсуждаются изменения, произошедшие за год в игровой электронике, и открывающиеся в этой связи перспективы.

Стратегическая обстановка

Существенных стратегических изменений не замечено. Команды электронщиков все так же немногочисленны и разобщены и варятся каждая в собственном соку. Подвижек не наблюдается.

Тактическая обстановка

Тенденция продолжает усиливаться – мы категорически НЕ ищем заказы. И фактически перестаем принимать заказы после "Красной стрелы" – к этому моменту их уже столько, что успеть бы сделать.

Обсуждать заказы на 2015 сезон можно, с большой вероятностью мы откажем – очень загружены, но попытаться можно. Попытаться переиспользовать какие-то из сделанных ранее устройств – несколько более реалистичный план. Обсуждать заказы на 2016 сезон можно и нужно – есть год на то, чтобы изучить и освоить что-нибудь новое и интересное.

Мы продолжаем испытывать острейший кадровый голод. Вы знаете кого-то, кому интересно создавать или программировать электронику? Вы разбираетесь в электронике или программировании и хотите работать с нами? Давайте поговорим об этом!

Крупных результатов в прошедшем сезоне можно назвать два: это наконец заработавшие Браслеты и Фоллаут-девайсы.

Ключевое концептуальное изменение ситуации состоит в том, что разработка аппаратуры больше не представляется нам проблемой. Развести и спаять можно все что угодно, и даже времени это займет сравнительно немного. Все сложности и все челленджи, с которыми мы имели дело за последний год, были связаны только и исключительно с программированием.

Фоллаут-девайсы

Мастера игры Fallout 2014: Alpha & Omega попросили нас изготовить целый ряд различных устройств, а именно:

Индивидуальные устройства игрока, которые должны "накапливать радиацию" и сигнализировать игроку об этом.
"Источники радиации" различной силы.
"Таблетки", лечащие от радиации, разной силы.
"Наркотики", временно защищающие от радиации.
Игровые мобильные детекторы "радиации" ("счетчики Гейгера").
Стационарные игровые детекторы радиации, для контроля радиационной безопасности убежищ.
"Механизмы" - устройства, которые можно "сломать" специальной "отверткой" вплотную или EMP-гранатой издалека, и можно "починить" другой специальной отверткой, и к которым в качестве внешней нагрузки можно подключить, скажем, автоматическую турель, или разместить устройство в игровом автомобиле и сказать, что пока механизм "сломан", машина не может ехать и так далее.
"EMP-гранаты"
"Электростанция" для зарядки EMP-гранат.
Мастерское устройство-пеленгатор, облегчающее сбор после игры разложенных по полигону "источников радиации".

Для решения всех этих задач была разработана единая универсальная аппаратная платформа, которую мы, за неимением лучшего, назвали "фоллаут-девайсами".

Итак, фоллаут-девайс (далее просто девайс) - это плата, на которой размещён микроконтроллер STM32, отсек для одной пальчиковой батарейки AA, чип цифрового радиообмена и антенна (расстояние обмена данными - до 100 метров), RGB-светодиод для индикации состояний, пищалка для подачи звуквых сигналов, разъем для подключения "пилюль" - микрофлешек на несколько килобайт данных, а также контактные площадки, к которым опционально можно припаять вибромотор (эта функция ещё до Фоллаута использовалась на игре "Уральский Клондайк"), силовое реле для подключения внешней нагрузки (для "механизмов"), и кнопок управления (для EMP-гранат).

Таким образом, функционал всех необходимых устройств был реализован двумя типами устройств - девайсами (устройства игрока, детекторы, механизмы, гранаты, пеленгаторы) и пилюлями (лекарства, наркотики, отвертки, электростанция). Всего было изготовлено 700 девайсов и 800 пилюль. Подобная унификация позволила минимизировать себестоимость устройств - при том, что производство и сборка (частично автоматическая, частично ручная) практически полностью выполнялись по нашему заказу на заводе, удалось добиться стоимости девайса в 350 рублей, пилюли - в 15 рублей. Общая стоимость проекта - около 250 тысяч рублей.

Все девайсы были снабжены единой универсальной прошивкой, конкретный функционал каждого отдельного девайсы задавался подключением специальной пилюли.

Выбранный для девайсов набор функций показал себя очень эффективным и универсальным, и на наш взгляд, эти устройства (особенно учитывая их количество) ждет большое будущее.

В частности, система радио-обмена фоллаут-девайсов совместима с аналогичной системой Браслетов, что позволило использовать девайсы для разметки полигона на игре с Браслетами "Билет в Атлантиду".

Браслеты

Как вы, наверное, слышали, первый год использования Браслетов вышел не очень удачным. "Цена Чести" дважды пыталась отладить прошивку до последнего момента, и оба раза в итоге Браслеты не использовались, "Первая Эпоха" отказалась от использования Браслетов в последний момент (прошивка была слишком сырой), "Открытый Космос" дважды переносился, и в итоге все равно не использовал Браслеты, "Фоллаут" отказался от Браслетов в пользу более массовых и дешевых девайсов, "Герои Меча и Магии" отменились по другим причинам.

Причины этого провала мы уже называли в прошлом году, но будет не лишним проговорить их еще раз: возможности устройств оказались настолько богатыми, что мастера (не без нашего участия) не смогли удержаться от соблазна попытаться использовать их все. Придуманные в результате громоздкие программно-аппаратные комплексы на основе браслетов оказались настолько сложны, что даже изо всех сил работающие высококвалифицированные программисты оказались не в состоянии доделать и отладить их до того состояния, чтобы они были применимы на игре на практике.

Тем не менее, благодаря инвестициям мастеров и игроков этих игр Браслеты были сделаны, и благодарям усилиям мастеров и программистов, работавших на эти игры, был получен бесценный опыт и сделаны важные выводы. В частности, было проверено, что аппаратная часть работает стабильно и надежно; были определены разумные границы сложности бизнес-логики, которую имеет смысл закладывать в Браслеты; разработаны и отлажены драйвера большинства набортных устройств Браслетов; отработан набор необходимых программных инструментов, фактически создан SDK; были выявлен и в дальнейшем устранен недостаток механической прочности корпусов.

Весь полученный опыт был применен при разработке игры "Билет в Атлантиду", которая, впервые в истории Браслетов, наконец-то прошла успешно. Конечно, разных проблем и глюков была масса, однако в основном система работала и свою задачу выполнила. "Музыкальный движок" этой игры стал развитием механизма, придуманного для игры "Дом, в котором мир звучит..." (2012), где использовались обычные бытовые MP3-плееры. На "Билете в Атлантиду" плееры были заменены Браслетам, задачей которых было проигрывать игроку через наушники разную музыку в зависимости от того, где на полигоне он находился, и какие другие игроки были рядом. В роли радиомаяков, дающих Браслетам информацию об их местоположени, были использованы фоллаут-девайсы.

Светлячки

Мы хотели бы обратить внимание на еще одну нашу разработку, значительно менее глобальную, чем предыдущие, но тоже интересную. Это "светлячки" третьего поколения - небольшие платы, снабженные микроконтроллером STM32, отсеком для пальчиковой батарейки, RGB-светодиодом и датчиком освещенности. Да, они очень похожи на фоллаут-девайсы, только меньше по размеру, и не имеют радио и разъема для пилюль. Зато их можно подключать к компьютеру и с помощью специальной программы задавать им произвольную программу. Они могут светить любыми цветами, мигать с любыми интервалами, вести себя по разному днем и ночью (в зависимости от освещенности).

На игре "Смольный: на заре жизни" они были использованы в пласте Снов - нежно розовые, бледно-голубые и бледно зеленые светлячки создавали в романтичных локациях мягкое, пастельное освещение.

Волшебная палочка

Нас всегда привлекала возможность создавать с помощью электроники "волшебные" предметы "с естественным интерфейсом. Сделав Перчатку Ведьмака для игры "Есть такое ремесло" (2013), мы задумались над возможностью распознавания более сложных жестов, например, жестов заклинаний для игр по Гарри Поттеру. В перчатке в качестве датчиков использовались только акселерометры, они позволяли достаточно адекватно отслеживать положение руки в статике, но анализ сложных движений был практически невозможен. В нашем прототипе волшебной палочки (основной для которого, кстати, послужил фоллаут-девайс с платой расширения, подключенной через разъем пилюли) мы используем данные акселерометра, магнитометра и гироскопа, что позволяет в реальном времени определять направление палочки. Кроме того, размещение датчиков жестко на печатной плате (а не на глаз на подвижной ткани перчатки) позволяет уменьшить индивидуальные особенности каждой палочки.

На данный момент проверено, что разрешающей способности и повторяемости прототипа достаточно, чтобы уверенно различать как минимум десять различных движений. Вся обработка данных сейчас происходит на компьютере, "палочка" лишь снимает информацию с датчиков и передает их по радио. Программа на компьютере позволяет в реальном времени визуализировать то, как воспринимается алгоритмом то или иное движение, что упрощает обучение.

Ближайшие планы:

Разработка системы чар, подходящей для распознавания как палочкой, так и человеком.
Создание на основе этих чар играбельной системы боевки.
Проектирование и изготовление специальной платы, заточенной именно под эту задачу.
Создание дуэльного комплекта - две палочки, подключенные к одному компьютеру, позволят компьютеру остлеживать правильность выполнения комбинаций атака-защита.
Эксперименты с корпусированием.

Более отдаленные планы:

Перенос алгоритма распознавания движений с компьютера на микроконтроллер, расположенный на самой палочке.
Добавление системы целеуказания, вероятно на основе ксотаро-датчиков.

Перевыпуск успешных устройств

Учитывая спрос, велика вероятность того, что в этом сезоне нас ждет обновление и перевыпуск многих уже классических наших устройств: кодовых замков, замков на карточках метро, говорящих портретов. Будем стараться расширять и унифицировать функционал устройств - научить замки на бесконтактных картах разговаривать, а кодовые замки - принимать еще и бесконтактные карты.

Также вероятно сделаем новую партию светлячов, со встроенным разъемом USB для удобного подключения к компьютеры.

Технологии

По сравнению с состоянием прошлого года, на уровне технологий произошли следующие изменения:

Браслеты наконец успешно применены на практике!

Проработан полный цикл производства больших (700 штук) партий устройств средней сложности (Фоллаут-девайсы).

Создана и применена самоорганизующаяся беспроводная mesh-сеть на основе Браслетов и Фоллаут-девайсов с функцией определения положения игрока на полигоне в отстутствии покрытия мобильной сетью.

В полной мере освоена технология изготовления силиконового слепка-формы с мастер-модели, напечатанной на 3D-принтере, и отливка в эту форму деталей из пенорезины (наконечники LARP-стрел) и баббита (легкоплавкого свинец-оловянного сплава). Есть перспективы холодной отливки корпусов устройств из эпоксидных смол.

Сделан большой шаг в распознавании жестов устройством, удерживаемым в руке. Есть перспективы распознавания волшебной палочкой выполняемых заклинаний.

Отдаленные перспективы

Мы внимательно следим за рынком промышленно производимой электроники в надежде найти альтернативную готовую платформу, которая позволит нам программировать бизнес-логику для игр на языке более высокого уровня и в более комфортных условиях, иметь профессионально, а не на коленке сделанную mesh-сеть, и так далее.

К сожалению, хотя потенциальные кандидаты на такое решение в поле зрения уже есть, ни одно из них еще не вышло в полной мере из состояния прототипа, или не отвечает нашим жестким требованиям по габаритам и энергосбережению. Мы очень надеемся, что за два-три года ситуация изменится, но пока мы там, где мы есть.

Ссылки

Видео доклада на Комконе 2014

Наши контакты не изменились, будем рады пообщаться!