Raspberry Pi como um console de jogos

A biblioteca de jogos eletrônicos vem crescendo há quase meio século - cada vez mais olhamos para os títulos de décadas atrás com uma dose de curiosidade sentimental, e até mesmo curiosidade histórica. É por isso que os computadores Raspberry Pi são tão frequentemente usados para emular consoles e computadores antigos...

Na Internet, você pode encontrar centenas de guias, nos quais o processo de instalação de emuladores no Raspberry Pi é descrito passo a passo. Entretanto, eles geralmente omitem informações básicas sobre o software. Como resultado, muitos entusiastas realizam seu projeto, sem obter conhecimento. Logo os usuários são forçados a retornar aos fóruns, por não saberem como funciona o dispositivo, que eles mesmos criaram. Para mudar isso, apresentamos nosso um guia rápido para emulação de jogos usando um computador Raspberry Pi - desde o básico até os detalhes técnicos essenciais.

Microcomputadores Raspberry Pi no catálogo da TME

Neste artigo, respondemos a perguntas como:

• Do que se trata, de fato, a emulação?
• Por que vale a pena jogar em um Rapberry Pi?
• Quais sistemas operacionais são melhores para usar na emulação?
• Qual é a diferença entre Libretro e Retroarch?
• Para que é usado o EmulationStation?
• Como instalar e configurar emuladores "do zero"?
• De onde obter jogos, onde procurar ajuda e como evitar erros?

Informações básicas

Primeiro, vamos esclarecer alguns dos conceitos e problemas mais importantes de hardware.

Como funciona a emulação?

Emulação é reproduzir a operação de um sistema de computador por meio de outro. O programa simula a operação de componentes eletrônicos (principalmente microprocessadores, memórias, geradores).

Para jogos: o jogo não é executado diretamente pelo computador. Primeiro, o emulador cria dispositivo virtual (por exemplo, um. console), e esse sistema abstrato recebe o programa do jogo para execução. Finalmente: as saídas da máquina virtual são "traduzidas" de volta e apresentadas por meio das interfaces do computador (tela, placa de som).

Como você pode facilmente imaginar, isso requer um certo excesso de poder de computação - porque a linguagem de programação de nível superior reconstrói os processos rápidos que ocorrem nos semicondutores que implementam o código da máquina. Além disso, o emulador processa constantemente sinais audiovisuais, bem como sinais de entrada (do teclado, controlador, etc.).

Quais são as vantagens e limitações do Raspberry Pi?

Os computadores Raspberry Pi foram desenvolvidos como uma ferramenta educacional. Eles são projetados para simples de configurar e usar, mas poderosos. São baseados no Linux e em software livre, de modo que podem ser adaptados a uma ampla gama de tarefas. Entre a grande, comunidade internacional de usuários, a ideia de usar o Raspberry Pi para emular consoles de videogame antigos decolou rapidamente. À medida que gerações mais rápidas do computador chegavam ao mercado, ele ganhou a capacidade de emular sistemas cada vez mais novos, mesmo com vários anos de idade.

Na prática, até mesmo modelos miniaturizados do Raspberry Pi (por exemplo, a versão. versão Zero) são capazes de recriar plataformas de 20-40 anos atrás, como o Commodore 64, ZX Spectrum, NES (Nintendo Entertainment System), SNES (Super NES), Game Boy, PlayStation e similares. Entretanto, é preciso enfatizar aqui, que nem todo sistema "antigo" é tão fácil de emular: Amiga, Nintendo64 ou o Sega Saturn e o Dreamcast são notórios por sua arquitetura excessivamente complexa.

Portanto, se você espera emular consoles mais novos que oferecem gráficos 3D, é preciso ter em mente, que isso exigirá o uso de modelos mais rápidos de Raspberry Pi: de preferência 4. ou 5. a geração, com uma placa-mãe equipada com 4 GB ou 8 GB de RAM.

Software

Antes de passarmos para as dicas práticas, vamos dar uma olhada na construção do software. Se quisermos criar um dispositivo, que servirá exclusivamente como uma máquina de jogos, nosso projeto consistirá em várias camadas:

• o sistema operacional,
• plataforma (front-end),
• núcleos (emuladores)
• e interface.

Cada componente tem uma função separada e deve ser configurado para funcionar com os outros. Os maiores problemas, que ocorrem durante a execução e o funcionamento do seu próprio console, ocorrem na interface entre esses componentes de software.

Sistema operacional

Mesmo antes de iniciarmos nosso projeto, seguimos um de dois caminhos. A primeira é um baseado no sistema original fornecido pelo fabricante. A segunda opção é fazer o download de um sistema "pronto" da Internet, no qual o software necessário já foi instalado.

A vantagem inquestionável da primeira solução é o uso da versão mais recente do sistema e a total liberdade para adaptá-lo às suas necessidades. O Raspberry Pi OS é baseado no Linux na distribuição Debian e foi otimizado para uso com microcomputadores britânicos de todas as gerações. Mais sobre isso mais adiante no texto.

Se você quiser escolher um dos sistemas, que foram projetados para emular, temos várias opções a considerar:

• RetroPie - a mais antiga e ainda uma das soluções mais populares. Oferece amplas possibilidades de personalização. Usa o Emulation Station como interface e o RetroArch para executar emuladores baixados como núcleos (é possível instalar outras plataformas, por exemplo. MAME (emulador de máquina de fliperama) ou DOSBox (emulador de PC), expandindo ainda mais a variedade de dispositivos disponíveis). O sistema requer configuração (para a qual uma grande variedade de usuários pode ajudar)-entusiastas). Quando todas as configurações estiverem concluídas, nosso hardware será bastante intuitivo de usar.
• O Recalbox é ainda mais simples de usar do que o anterior., tem sua própria interface, ele também permite a reprodução de multimídia. Essa é a melhor opção para usuários, que desejam evitar se aprofundar em questões de configuração.
• Batocera.linux - uma distribuição mais recente criada de forma muito semelhante ao RetroPie. A vantagem mais importante desse software é atualizações constantes e suporte para o Raspberry Pi 5. Será uma boa escolha para usuários novos e ambiciosos, usuários, bem como para aqueles, que já tenham experiência com o RetroPie, mas que estão procurando uma solução mais voltada para o futuro.
• Lakka - um sistema desenvolvido pelos criadores do RetroArch, que, nesse caso, atua tanto como uma plataforma para emuladores, e também a interface principal. Infelizmente, esse último recurso pode decepcionar alguns usuários, especialmente devido à personalização limitada e à colocação da lista de jogos disponíveis em um único menu com opções de configuração avançadas.

Libretro e Retroarch

Esses dois nomes sempre acompanharão a emulação no Raspberry Pi. Às vezes (e incorretamente) eles são usados de forma intercambiável. Libretro é framework, uma biblioteca e uma interface de programação. É usada para criar núcleos de emulação de console, autômatos, microcomputadores, etc. Retroarch é frontendem, uma sobreposição gráfica e um gerenciador para a configuração e o uso de núcleos. Ele é usado para definir o controlador, resolução, seleção de drivers, a serem usados pelo núcleo, etc. Esses são os dois lados da mesma moeda, em que o usuário comum (por exemplo, um. amador construindo seu próprio console) só precisará lidar com o Retroarch. Ele facilita o trabalho com configurações avançadas (resolução, seleção de driver, taxa de atualização) e oferece muitas funções úteis (filtros de vídeo, opção para salvar o status do jogo).

Cores e outros emuladores

Um núcleo (core) nada mais é do que um emulador ou mecanismo que é executado dentro do RetroArch. Cada núcleo é o equivalente em software de um dispositivo específico (por exemplo, o. NES ou PlayStation). Em alguns casos, um núcleo pode ser um jogo por si só (títulos como "Doom" ou "Quake" foram totalmente recriados usando o Libretro). Os consoles populares têm suas contrapartes em várias, ou até mesmo várias versões do núcleo. Esses emuladores são desenvolvidos de forma independente e diferem em recursos como, esses emuladores são desenvolvidos de forma independente e diferem em recursos como a reprodução do som original ou a paleta de cores. Muitas vezes a escolha de um núcleo alternativo permite melhorar a qualidade da imagem, eliminar o atraso etc.

É importante observar, que nem todos os consoles retrô-têm seu equivalente na forma de um núcleo. Felizmente, o usuário do Raspberry Pi tem a opção de de instalar um núcleo adicional, independentes do RetroArch, plataformas, tais como. um emulador de Amiga ou um ambiente DOSBox (o equivalente a um computador com um processador x86).

EmulationStation (interface)

O EmulationStation é um front-end gráfico, ou interface de usuário (GUI, Graphic User Interface). A tarefa do programa é facilitar a navegação pela biblioteca de jogos, e apresentá-la em um formato visualmente atraente. Graças a isso o jogador não precisa iniciar o RetroArch, digitando comandos no console - em vez disso, usa o controle para para selecionar um jogo em uma lista esteticamente, lista esteticamente ilustrada. O EmulationStation automaticamente monitora automaticamente as pastas selecionadas em seu disco rígido em busca de jogos, os atribui ao emulador apropriado e os organiza em ordem alfabética. Ele também tem a capacidade de fazer download de dados sobre cada título (ano de lançamento, descrição, telas, capa) de um banco de dados central criado por entusiastas. Como resultado, nosso computador manipulará os jogos como se eles tivessem sido preparados por designers gráficos e designers profissionais.

Informações gerais sobre o processo de instalação

Conforme mencionado: podemos construir um computador para emulação com base em soluções prontas para uso ou a partir do zero. Vamos agora dar uma olhada, como é a segunda opção. Além de oferecer uma ampla gama de possibilidades de personalização, ela também lhe dá a oportunidade de obter conhecimentos úteis sobre o computador e o Linux.

Sistema

A instalação do sistema operacional é igual à de qualquer outro. O Raspberry Pi OS é um software extremamente otimizado e continuamente atualizado (também em termos de segurança!). Primeiro, baixe o arquivo de imagem (img) do site do fabricante*.primeiro, baixe o arquivo de imagem (img) do site do fabricante - depois grave-o em um cartão SD, e coloque-o em seu computador, onde ele servirá como um disco rígido. Qualquer programa pode ser usado para transferir dados do arquivo para o cartão, O Raspberry Pi também oferece sua própria solução para isso (Imager), fácil de usar, mesmo para um amador.

Depois que o computador é inicializado, ocorre a configuração inicial (seleção do país, idioma, conexão com a rede local, definição de uma senha), que requer apenas que respondamos a perguntas. Após alguns minutos, tudo estará pronto para funcionar.

Controlador

No início, usaremos o teclado para trabalhar; no entanto, já podemos conectar um controle. Se usarmos um produto relativamente novo e de marca, deverá ser detectado automaticamente pelo sistema. Se o fabricante indicar a compatibilidade de seu pad/joystick com o Linux, o controlador não precisará de configuração adicional.

Software

Os programas são instalados da mesma forma que qualquer outro pacote no RPi OS, por meio do console e do gerenciador apt. Primeiro, atualize o banco de dados de pacotes disponíveis (sudo apt update), e, em seguida, faça o download do software principal: sudo apt install retroarch e sudo apt install emulationstation. Como parte desse processo, você será perguntado, se você deseja instalar os pacotes associados - pois eles são essenciais para a operação adequada, responda sim.

Configuração

A esta altura, pode parecer, que nosso projeto é trivial. Infelizmente, as dificuldades começam na fase de configuração (que já teria sido feita, se estivéssemos usando o RetroPie ou outra distribuição pré-configurada).

Não descreveremos esse processo em detalhes aqui (pois ele será diferente para cada usuário), no entanto, indicaremos as próximas etapas - há vários recursos disponíveis na Internet para ajudá-lo com isso. Vale a pena procurar respostas para perguntas específicas, em vez de confiar em manuais abrangentes, pois esses últimos quase sempre serão incompatíveis com suas expectativas e/ou equipamentos.

As etapas de configuração mais importantes são:

• Criar pastas para armazenar jogos (as chamadas. roms). Cada um dos sistemas emulados (SNES, GameBoy etc.) deve ter uma pasta separada. Podemos colocá-los em nossa pasta pessoal (caminho /homa/)[nome do usuário]).
• Copiando os jogos para as pastas. acima por meio de uma rede ou de um cartão de memória portátil.
• Vinculação do EmulationStation com o RetroArch. Isso é feito no arquivo de configuração /etc/emulationstation/es_systems.cfg - as informações ali contidas indicam, quais núcleos o RetroArch deve usar para executar os jogos de cada pasta. Esses dados também são usados para organizar nossa coleção.

Depois de concluir essas etapas, agora podemos iniciar o EmulationStation, digitando o nome do programa no console. Se não tivermos cometido nenhum erro, devemos ser recebidos por uma interface colorida e uma janela que nos pede para pressionar qualquer botão no dispositivo de entrada (esse dispositivo pode ser um pad, pad, teclado, ou outro periférico, como o. volante).

O restante da configuração é feito com a ajuda do software.

Palavras de encorajamento

Construir seu próprio console de jogos é um projeto gratificante. Não é o mais fácil, mas, no final das contas teremos o apoio de uma grande comunidade de entusiastas do Raspberry Pi - uma comunidade amigável e ativa em vários fóruns. Certamente vale a pena pedir ajuda, mesmo com questões menores. E para concluir este breve guia, aqui estão mais algumas dicas:

Backups

A maioria dos modelos de Raspberry Pi usa cartões SD como disco rígido. Essa é uma grande vantagem para os experimentadores, pois toda a memória do computador pode ser copiada como uma imagem de mídia para outro computador, e depois recriada perfeitamente. Vale a pena adquirir o hábito de de fazer backups regulares - Dessa forma, você pode fazer experiências ousadas com a configuração do sistema e do software, sem se preocupar com, que eles sejam corrompidos. E você deve se lembrar, que, às vezes mesmo um pequeno erro pode resultar na imobilização permanente do sistema.

De onde obter jogos?

Cópias de jogos antigos estão circulando na Internet na forma de arquivos ROM (de Read Only Memory) ou imagens de disco (de*.iso). Com a ajuda de um mecanismo de busca, é fácil encontrar sites que estão em operação há muitos anos e que se especializam exclusivamente no fornecimento de jogos retrô, que se especializaram exclusivamente no fornecimento de jogos retrô-jogos retrô. Infelizmente, se você não possui o jogo original em uma mídia física, o uso de uma cópia não oficial é ilegal. Fato, de que um grande número de títulos agora é praticamente impossível de ser obtido e não tem sido de real benefício para os editores há anos não altera a situação legal. Para simplificar: do ponto de vista jurídico, baixar um título de 40-títulos de 40 anos da Web é uma forma de pirataria. O que pensamos sobre o assunto e como é a aplicação da lei é outro assunto.

O que vem a seguir?

Depois de criarmos nosso próprio computador e aproveitarmos os benefícios da emulação, vale a pena dar o próximo passo, como, por exemplo. comprar ou construir um gabinete estilizado para o computador. Ou construir seu próprio controlador, modificando um, hardware original danificado. Um projeto interessante e ambicioso seria criar seu próprio console portátilconectando uma tela LCD ao Raspberry Pi, um conjunto de baterias, etc.

O mais importante, em sua aventura no hobby eletrônico nunca perca o entusiasmo e a imaginação.

A Transfer Multisort Elektronik (TME) é um dos maiores distribuidores globais de componentes eletrônicos, peças eletrotécnicas, equipamentos de oficina e automação industrial. O catálogo inclui mais de 1.500.000 de produtos de 1.300 fabricantes líderes. Os modernos centros logísticos da TME em Łódź e Rzgów (Polónia), com uma área total superior a 40.000 m², enviam quase 6.000 pacotes diariamente para clientes em mais de 150 países.

A TME também investe no desenvolvimento do conhecimento e das competências de jovens engenheiros e entusiastas da eletrónica através do projeto TME Education e apoia a comunidade tecnológica organizando a série de eventos TechMasterEvent, promovendo a inovação e a troca de experiências.