至今是如何工作的

由:杰夫泰森

任天堂64是任天堂的第三代视频游戏机。它于1996年推出。"width=
任天堂64是任天堂的第三代视频游戏机。它于1996年推出。

任天堂的名字就是电子游戏的代名词。你很有可能已经玩过,或者至少看过,该公司创造的三代家庭视频游戏系统中的一个,更不用说非常受欢迎的手持游戏系统掌上游戏机.目前的系统,任天堂64(n64),是在推出时的技术巡回赛,并且仍然对市场上的其他游戏机令人钦佩地进行比较。

在阅读接下来的几页时,您将了解N64是如何开发的,盒子里有什么,控制器是如何工作的,以及它是如何一起工作的。您还将了解游戏卡带和它们如何不同于基于cd的游戏,所有在这个版本HowStuffWorks

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历史

来自32位系统的竞争促使任天堂开发了64位系统,后来被称为任天堂64。"width=
来自32位系统的竞争促使任天堂开发了64位系统,后来被称为任天堂64。

就像雅达利迎来了家庭视频游戏的黎明,任天堂主要被认为是彻底革命了该行业的公司任天堂娱乐系统1985年(NES)。NES是一个基于6502处理器和一些定制芯片的8位系统超级马里奥兄弟;这包含了一个准确的家庭版本的最流行的街机游戏之一,在当时被证明是纯粹的天才。NES的销量非常惊人。这使任天堂成为家庭视频游戏的主要制造商,直到90年代末,它被竞争对手索尼(Sony)取代游戏机

1989年,任天堂介绍了一个新的16位系统被称为超级任天堂娱乐系统(世嘉士)。在几年内,竞争对手推出了32位系统,使SNES的性能黯然失色。所以,任天堂宣布与Silicon Graphics Inc.(SGI)开发一个新的64位视频游戏系统,代码命名项目现实.虽然SGI之前从未设计过视频游戏硬件,但该公司被认为是计算机图形技术的领导者之一。

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经过几年的开发,该系统最终于1996年以任天堂64的名字发布。但在PlayStation上市的第一年,游戏的延迟和短缺给索尼带来了优势,后者在一年前就发布了PlayStation。任天堂在索尼身上又面临着同样的情况Playstation 2在2000年首次亮相,而任天堂的视频游戏机要到2001年秋天。

控制台

任天堂64使用定制的芯片系统。"width=
任天堂64使用定制的芯片系统。

让我们来看看N64内的组件,以及他们的能力是什么。[务必退房视频游戏控制台如何工作首先是游戏机的一般介绍。

处理器:64位R4300i“现实引擎”

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  • 处理器时钟速度:93.75 MHz
  • 总线速度:每秒562.5 MB

共同处理器:“现实协同处理器”,62.5 MHz的定制芯片,结合了图形和音频系统。

图形:“现实浸没处理器”

  • 处理器时钟速度:62.5 MHz
  • MIPS(每秒百万条指令):500
  • 分辨率:640x480、320x240或256x224交错
  • 颜色:21-bit(2097152)最大
  • 多边形渲染:每秒150000个多边形
  • 几何引擎:抗锯齿,透视校正,高洛着色,三线性mip映射,环境映射

音频:“现实信号处理器”

  • 频道:64.
  • 采样率:44.1 kHz
  • 内存:使用系统内存

记忆:4 MB兰姆斯D-RAM(扩展到8 MB)

操作系统:专有

游戏媒介:墨盒

类似于游戏机, N64的CPU为aRISC处理器。RISC代表减少指令集电脑,意味着处理器执行的指令和计算更简单、更少。同时,RISC芯片也是Superscalar.——它们可以同时执行多个指令。这种性能组合,同时执行多个指令,并更快地完成每条指令,因为它更简单,使CPU在时钟速度更快的情况下比许多芯片表现得更好。

为了降低生产成本,图形和音频处理器被合并成一个单一的专用集成电路,或ASIC.简单地说,作为N64的协处理器的ASIC是一个定制的芯片,用来管理那些原本由多个芯片处理的组件。

N64的一些特殊功能包括透视校正三线性MIP映射透视矫正使纹理贴图以与它所映射的对象相同的速率调整大小。

包含三条线的mip映射是一个很酷的过程。在这种形式的纹理映射中,每个纹理映射有三种尺寸,大、中、小版本。从本质上说,当你在游戏中靠近物体时,它会用更详细的图像取代物体的外观。让我们看看它是如何使用这些地图的:

  • 系统计算与游戏中的对象的视点的距离。
  • 系统加载对象的纹理贴图。我们的三张地图将是64x64(大),32x32(中)和8x8(小)。
  • 系统确定图像映射所需的确切大小——假设这里的示例为16x16。
  • 基于大小,它决定使用哪两个纹理地图。对于我们的示例,它可能选择中小纹理地图。
  • 然后,它插值(平均值),创建一个自定义纹理贴图,它是16x16,然后应用到对象。

环境映射同样令人惊奇。概念简单,这意味着物体的反射被渲染并映射到反射表面上。由图形处理器来确定每个反射物体的角度和透明度,然后实时渲染的计算量非常惊人。游戏中的每个多边形都需要进行大量的计算。在任何给定的时间,屏幕上都可能有超过10万个多边形!

这些游戏都是私有的rom装在塑料盒中。当游戏被放入主机时,会发生以下情况:

  • 你打开电源。
  • 控制台将操作系统的一部分从ROM加载到RAM中。
  • 游戏初始化序列被加载到RAM中。
  • 你通过这个游戏互动控制器
  • 当游戏的每个特定部分被请求时,应用程序代码、视频、音频和硬件渲染几何图形被加载到RAM中。
  • CPU协调一切。它从控制器接收到输入,从RAM中拉动数据并指示图形和音频处理。
  • 你最终被游戏打败并关闭它。

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控制器

Nintendo 64控制器的三叉戟形状在视频游戏系统中是独一无二的。"width=
Nintendo 64控制器的三叉戟形状在视频游戏系统中是独一无二的。

控制器是N64的主用户界面。它的三叉戟形状,它可能是最不寻常的设计为一个控制器在今天的市场。标准的N64控制器有14个按钮和一个模拟操纵杆。按钮包括:

  • 四个按钮设置为左上角的定向垫
  • 在顶部中间的开始按钮
  • 右上角有六个动作按钮
  • 左前方有一个操作按钮
  • 前面的一个动作按钮
  • 底部中间的一个动作按钮
  • 顶部中间的模拟操纵杆
在N64控制器内部。"width=
在N64控制器内部。

虽然每个按钮都可以配置为执行特定和独特的动作,但它们都在相同的原理。从本质上讲,每个按钮都是在按下时完成电路的开关。按钮下方的小金属盘与控制器内的电路板上的两条导电材料接触。虽然金属盘处于接触状态,但它在两条条之间进行电。控制器检测电路关闭并将该数据发送到N64。CPU将数据与该按钮的游戏软件中的指令进行比较,并触发适当的响应。在定向垫的每个臂下也存在金属盘。如果您正在播放一个在定向垫上下推的游戏,导致字符蹲下,因此可以根据您在焊盘上推到焊盘上时的相似的连接字符串。

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模拟操纵杆的工作方式与上面描述的按钮完全不同。两个轮子在操纵杆下方彼此以直角放置。只要移动操纵杆,两个轮子就会轻微转动。每个轮子的周长上都有小槽。每个轮子都安装在一个引领(发光二极管)和一个电眼.LED发出的光通过电池轮子上的槽,产生少量电流。当光照量改变时,电流的电平也随之改变。通过监测每个光电池的输出,N64可以确定控制杆的准确角度,并触发适当的响应。

N64控制器的另一个特性是可以通过控制器底部的扩展插槽添加选项。一个流行的选择是隆隆声Pak,它提供了强制反馈.这一功能为游戏中的某些动作提供了触觉刺激。例如,在赛车游戏中,当你的车撞到墙上时,你可能会感到一阵震动。

力反馈实际上是通过使用一个非常普通的设备来完成的,一个简单的电子设备电动机.电机的轴承载着不平衡的重量。当电力供应给电机时,它旋转重量。由于重量不平衡,电机试图摆动。但由于电机是安全安装在Rumble Pak内部,摆动转化为一个颤抖的振动控制器本身。

你可以使用其中一个特殊功能来保存游戏和高分闪存卡片。卡插入N64控制器底部的槽位。

N64控制器只使用三根电线连接控制台。有一根地线,另一根电线提供+ 3.6伏的电力,第三根电线承载所有数据。控制器按顺序发送每个按钮的信息,然后从控制台接收数据。

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游戏

卡带是任天堂64独有的。它们负载快,但容量小。它们比cd更耐用。"width=
卡带是任天堂64独有的。它们负载快,但容量小。它们比cd更耐用。

N64是目前唯一使用墨盒的系统。这种方法有利有弊:

好处

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  • 快速加载时间 - 游戏的部分几乎立即从墨盒的ROM转移到系统的RAM。
  • 额外的性能特点 - 由于墨盒包含插入主系统的电路板,因此它可以包含基于特殊的硬件增强功能,从而增加了系统的处理能力或特殊效果。
  • 耐用性——墨盒不像cd那样容易损坏,简单的划伤就能毁掉。

缺点

  • 容量小——卡带,从8mb到96mb不等,比cd (650mb)保存的数据少得多。
  • 费用—由于所有硬件的原因,制造墨盒的单位成本比制造cd要高得多。
  • 音频——尽管N64拥有接近cd质量的声音,但由于需要巨大的存储空间,它的使用程度不如基于cd的游戏。

虽然N64刚推出时只有几款游戏,但游戏数量已经增长到相当可观的数量。二手游戏售价不到15美元。许多新游戏的售价在50美元到75美元之间。

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