Um controle arcade caseiro da casa
Nesse projeto rápido montamos um controle simples usando uma placa dragonfly de controle, placa ótica Pegasus, manche pegasus/eletromatic e botões Aegir com microswitchs.
Todos os itens foram comprados no Mercado Livre.
A placa ótica foi instala no manche conforme representando nas fotos a seguir:
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Adaptadores RCA - HMDI, melhorando a experiência em jogar em TVs de Tubo ou monitores vídeo componente.
Jogos de vídeo mais antigos foram feitos para rodar em TV analógicas ou monitores . Esse fato incomoda algumas pessoas mas essa é uma realidade que muitos da bloogosfera, youtubefera, (babacosfera...) negam, entretanto esses jogadores e entusiastas buscam aproveitar uma pseudo "vantagem visual" conhecida como pixels crocantes. A técnicas reside de capturar os sinais RGB puros dos consoles antigos, por meio de adaptações e conversões diretas (ou nativas no próprio console).
[https://tecnoblog.net/meiobit/185038/consolemod-saida-de-video-componente-para-super-nintendo/]
Nessa dinâmica, o console gera um sinal de vídeo mais limpo e convertido para sistemas Scartter ou YPbPr. Por ser um sinal "mais puro" com elevada qualidade esse sinal pode ser convertido por conversores Scatter/YPbPr - HDMI, que dimensionam o sinal (Tamanho de tela e delay de atualização), para monitores, ou Tv's modernas. Existem equipamentos comerciais que fazem esse trabalho e numa boa combinação chegam no santo graal das cores crocantes.
[https://gamescare.com.br/produto/conversor-scart-rgb-para-componente/]
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| FIG. 1 - Transcodificar o sinal RGB |
Um grupo brasileiro responsável por esses estudos e desenvolvimento desses hardwares é o RGB Inside:
Outro grupo que tem o interesse em adaptações e melhorias de vídeo em consoles antigos é o Retro RGB, com noticias de vários MODs e adaptações para consoles antigos.
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[https://www.youtube.com/channel/UCLPIbBCKVH2uKGm5C4sOkew] |
Qualidade e conforto é algo que todos procuram, e para quem usa os emuladores. Os emuladores tem a função de imitar minimamente as funções básicas para rodar softwares desenvolvidos em hardwares diferentes para o qual foram desenvolvidos originalmente.
O jogos antigos de vídeo games como Nintendo, Super Nintendo, Mega Drive e playstation por exemplo, quando emulados apresentam um aspecto pixelado na imagem(FIG. 2).
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| FIG. 2- Aspecto Pixelado na imagem obtida por emuladores |
No emulador, um sinal de vídeo digital do jogo desenvolvido passa a ser adquirido diretamente, entretendo a imagem original do jogo tem um aspecto conhecido como "smooth" e "scanline", que na realidade representa a imperfeição do aparelho de tv ou monitor de tubos em reproduzir a imagem.
Esses TVs monitores são conhecidos como CRT. A imagem é produzida por um tupo de raio catódicos que emite as cores vermelha verde e azul que atingem a tela, esse processo ocorre na ordem de milésimos de segundo, e a imagem no tela é atualizada em linha horizontais, responsável pelo efeito de "scanline". A luz produzida é guiada para uma tela revestida de fósforo, responsável pela emissão de luz branca por um fenômeno de fosforescência, pela incidência de luz provenientes do tudo de raios catódicos. A distância entre as fendas produz um aspecto de "smooth" entre os pontos que compõem a imagens.
Produzir o mesmo efeito com um emulador passa a ser uma tarefa de
software aplicando filtros de imagens para cada quadro de atualização
produzido na tela, porém esse efeito jamais será igual porque são
tecnologias de geração de sinal completamente diferente, pois de um lado
temos uma sinal produzido um tudo de raio catódicos(FIG. 3), e do outro
tv's ou monitores modernos onde as imagens são produzidas por plasma,
ou arranjo de led's RGB.
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| FIG. 3 - Monitor ou Tv CRT a) Catodo, b) Revestimento condutor, c) Anodo, d) Tela revestida com fósforo, e) feixe de elétrons, f) Máscara de sombra(fenda de passagem de luz que compõe o pixel do monitor [https://electronics.howstuffworks.com/tv.htm] |
Quando esses vídeo games são modernizados outro ponto importante é o delay entre a transcodificação do sinal e a imagem produzida na tela que pode chegar a 500 ms (milisegundos). Geralmente os emuladores são configurados previamente para remover esse delay de transcodificação e exibição da imagem. Nos vídeo games mais antigos e placas de arcade esse delay é ajustado para que os comandos analógicos de controles e periféricos coincidam com a tela. Então o uso de equipamentos que convertam o sinal para imagem em aparelhos modernos é imprescindível para uma boa sincronização entre controle e imagem. Outro aspecto importante é o feito de esticamento da tela em razão da imagem produzida pelo vídeo game para que os pixels mostrados na tela fiquem perfeitos e proporcionais para nova resolução.
Conversores RCA-HDMI fazem o caminho contrário convertendo um sinal digital e analógico como representado na FIG 3. Conversores comerciais podem ser adquiridos com um custo relativamente baixo em sites como o aliexpress.
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| FIG. 3 - Conversores RCA-HDMI |
No processo de conversão se sinal digital para analógico temos um processo reverso nas características mencionadas até agora. Um vídeo com resolução de HD (1280 x 720 pixel's) OU FULL HD (1920 x 1080 pixel's) é reduzido para uma resolução de 640 x 480 pixel's. Para esse processo são utilizados chips EMMA3TL2 com esse função de conversão conforme representado no bloco de funções do processador na figura 4. EMMA3TL2 é um processador HDTV com suporte para formatos de transmissão digital / analógica em todo o mundo. Ele se integra em um único chip o núcleo do aparelho de TV, que inclui a CPU, processamento de sinal AV, processamento de sinal de painel, funções de controle periférico, e mais. É ideal para arquiteturas Full HDTV.
[https://www.datasheetarchive.com/EMMA3TL2-datasheet.html]
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| FIG. 4 - Bloco de funções do circuito integrado EMMA3TL2 |
No caminho inverso, ou seja, a conversão de um sinal digital em analógico, em geral temos como resultado uma boa qualidade de imagem e som em tv's e monitores com entrada RCA.
Para emulares esse processo pode ser feito adaptando um cabo HDMI de um computador para um conversor HDMI2AV gerando um sinal analógico em video componente (RCA).
[https://www.youtube.com/watch?v=umCOAft8YjU]
No Raspberry PI, possui um entrada video componente nativa, entretanto gera um delay e perda de qualidade para o vídeo componente simples por um processamento adicional para o processador do raspberry realizar o processo de scartter para alguns jogos.
[https://fliperamadeboteco.com/2018/12/06/raspberry-pi-3-jogando-em-uma-tv-de-tubo/]
[https://www.raspberrypi.org/documentation/configuration/config-txt/video.md]
Nesse sentido o uso de um conversor HDMI2AV é conveniente porque o sinal digital é convertido para analógico por um dispositivo externo, reduzindo a carga de processamento do computador e melhorando a performance dos jogos.
Em um teste, um Raspberry Pi 3 Model B+, com o sistema recalbox desenvolvido no artigo-> [https://chemistryplan.blogspot.com/2018/12/]. O Raspberry Pi 3 Model B+, foi removido do controle arcade e ligado a um controle clone de super nintendo foi mencionando no artigo anterior ->[https://chemistryplan.blogspot.com/2020/].
O sistema foi montado conforme representando na figura 5, o Raspberry Pi 3 Model B+ foi ligado ao conversor HDMI2AV diretamente pelo cabo HDMI, a alientação do conversor foi feita pela entrada USB do Raspberry. O cabo RCA foi ligado a uma tv de tubo 14 polegadas (FIG. 6).
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| FIG. 5 - Raspberry Pi 3 Model B+ ligado ao conversor HDMI2AV |
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| FIG. 6 - Raspberry Pi 3 Model B+ + HDMI2AV + TV 14 pol |
O resultado ficou impressionante como pode ser observado nos vídeos a seguir, obrigado por acompanhar o artigo e espero que essa solução simples ajude no seu entretenimento.
Agradecimento ao Masato do DGDC que me ajudou nesse vídeo e postou no canal dele, explicando o processo.
[Juliano]
