रेट्रो कंसोल और एमुलेटर पर इनपुट देरी

टीएल; डीआर लेख में ज्ञात इनपुट लैग समस्या का वर्णन किया गया है, जो आधुनिक हार्डवेयर पर पुराने गेम खेलने की कोशिश करते समय स्वयं प्रकट होती है: रेट्रो कंसोल, ब्लूटूथ गेमपैड, आदि के एमुलेटर। कभी-कभी देरी इतनी बड़ी होती है कि खेलना असंभव हो जाता है। मैं अपने पसंदीदा गेम को चलाने के लिए एक स्वीकार्य कॉन्फ़िगरेशन खोजने के अपने तरीके का वर्णन करूंगा।

रास्पबेरीपीआई के एकल-बोर्ड कंप्यूटरों की लोकप्रियता की लहर के साथ, ऑरेंजपीआई के कई परिचितों ने खुद को उनमें से बंडल खरीदा। यह तय करने के बिना कि उनके साथ क्या करना है, वे रेट्रो-कंसोल एमुलेटर और रिक्रूटबॉक्स वितरण के आधार पर उनसे रेट्रो-कंसोल को खोदना शुरू कर दिया। जब मैंने इस पर अपने पसंदीदा बचपन के खेल खेलने की कोशिश की, तो मुझे आश्चर्य हुआ: " मैं यह कैसे खेल सकता था? " खेलों का भौतिकी किसी भी तरह से गलत लग रहा था, भावना घृणित थी। थोड़ी देर बाद, उन्होंने मुझे बताया कि पूरा बिंदु इनपुट देरी है, जो पहली नज़र में अन्य भौतिकी की तरह, देरी की तरह महसूस नहीं करता है।

यह पता चला है कि समस्या लंबे समय से कंसोल गीक्स के बीच जानी जाती है और इसकी सक्रिय रूप से जांच की जा रही है। मैं अन्य लोगों के अध्ययन का विश्लेषण करूँगा और अपने सेटअप की देरी को मापने का प्रयास करूँगा।

क्या समस्या है?

प्रवेश में देरी उस समय से होती है जब नियंत्रक पर बटन स्क्रीन पर चरित्र की प्रतिक्रिया के लिए दबाया जाता है। यहाँ कई कारक एक साथ एक भूमिका निभाते हैं:

• मॉनिटर / टीवी देरी - कुछ आधुनिक टीवी में 100ms से अधिक की छवि आउटपुट में देरी होती है। यह छवि के बाद के प्रसंस्करण, बफरिंग, फिल्टर आदि के कारण है। यहां आप उच्च विलंबता के साथ सीआरटी और एलसीडी टीवी की तुलना देख सकते हैं। आमतौर पर, मॉनिटर के निर्माता, रंगों के बीच स्विच करने की गति का जिक्र करते हुए विनिर्देशों में मैट्रिक्स की गति का संकेत देते हैं, लेकिन छवि के उत्पादन में देरी से इसका कोई लेना-देना नहीं है।
  
  
  दो टीवी पर सेट-टॉप बॉक्स से एक एनालॉग सिग्नल। सीआरटी की तुलना में एलसीडी टीवी पर एक महत्वपूर्ण देरी है।
  
• कंप्यूटर की देरी - गेम कंसोल या एमुलेटर वाला कंप्यूटर तुरंत सिग्नल को संसाधित नहीं करता है, इसमें समय लगता है। कंप्यूटर को इनपुट डिवाइस से एक संकेत प्राप्त करने की आवश्यकता है, इसे संसाधित करें और स्क्रीन पर छवि प्रदर्शित करें। देरी को स्क्रीन पर प्रदर्शित होने पर छवि के ऊर्ध्वाधर सिंक्रनाइज़ेशन द्वारा भी पेश किया जाता है। यहाँ , RetroArch डेवलपर्स इस समस्या को हल करने का प्रयास करते हैं।
  
  
  एमुलेटर पर एक बड़ी देरी का प्रदर्शन। वीडियो डेनिस मेजर
  
• नियंत्रक विलंब - इनपुट डिवाइस देरी का परिचय भी दे सकता है। उदाहरण के लिए, यदि ब्लूटूथ, आदि के माध्यम से एक भरी हुई यूएसबी बस से जुड़ा है।

एम्युलेटर्स

हर कोई आधुनिक हार्डवेयर, सामान्य टीवी और एचडीएमआई के साथ मॉनिटर पर खेलना चाहता है, और एक डिवाइस पर सभी संभव गेम भी चलाता है। इसके लिए, साधारण X86 या ARM कंप्यूटरों पर चलने वाले लोकप्रिय कंसोल के एमुलेटर का उपयोग किया जाता है। यहाँ सबसे लोकप्रिय हैं:

Retroarch

सबसे लोकप्रिय और उन्नत एमुलेटर। PlayStation1, SNES, NES, GameBoy, Sega Genesis / CD और अन्य कंसोल का अनुकरण करने में सक्षम। यह डेस्कटॉप ओएस विंडोज, लिनक्स, मैकओएस और आधुनिक कंसोल Xbox, Android, PlayStation2 / 3/4 / Vita, Nintendo Wii / स्विच और अन्य पर काम करता है । इसके आधार पर, लोकप्रिय Recallox वितरण किट बनाया जाता है। popular

OpenEMU

MacOS के लिए बहुत सुविधाजनक और सरल एमुलेटर। यह सबसे लोकप्रिय कंसोल का समर्थन करता है और इसमें प्लेटफॉर्म के आधार पर एक सुविधाजनक गेम गैलरी है। बॉक्स से बाहर, यह ब्लूटूथ के माध्यम से playstation 4 गेमपैड का समर्थन करता है। यह रिट्रोआर्च की क्षमताओं में नीच है, लेकिन मेरे स्वाद के लिए यह उपयोग करने के लिए बहुत अधिक सुविधाजनक है। अपने माप के लिए, मैं इसका उपयोग करूंगा, क्योंकि यह तुरंत गेमपैड सेटिंग्स के साथ पेरोडोलिंग के बिना macOS पर काम करता है। will

माप प्रक्रिया

देरी को मापने का सबसे सस्ता तरीका वीडियो स्क्रीन पर रिकॉर्ड करना है और जिस पल आप जॉयस्टिक बटन दबाते हैं। आधुनिक स्मार्टफोन आसानी से 240 एफपीएस या उससे अधिक पर वीडियो शूट करते हैं, जो माप के लिए काफी पर्याप्त है। दबाने के क्षण को सही रिकॉर्ड करने के लिए, आप एलईडी को बटन के संपर्कों में मिलाप कर सकते हैं, जो दबाने के समय हल्का हो जाएगा। नैनोसेकंड में एलईडी रोशनी, जो आपको दबाने के क्षण को सही ढंग से पकड़ने की अनुमति देता है।

लिब्रेट्रो प्रोजेक्ट फोरम के ब्रूनिस ने इनपुट लैग पर काफी शोध किया है। मैं उनकी पढ़ाई को सबसे संपूर्ण और उद्देश्य मानता हूं।


जिस समय बटन दबाया जाता है, उस पर कब्जा करने के लिए सोल्डरेड एलईडी के साथ यूएसबी गेमपैड


बटन दबाया नहीं


बटन दबाया


ऑन-स्क्रीन एनीमेशन 24 फ़्रेम (100 मिलीसेकंड) के बाद शुरू होता है

गणना सूत्र

एक सेकंड में, 1000 मिलीसेकंड।
फोन का कैमरा 240fps पर शूट होता है।
तो वीडियो का 1 फ्रेम = 1000/240 = 4.16ms।

उस फ्रेम दर पर विचार करना भी महत्वपूर्ण है जिस पर मॉनिटर और कंप्यूटर चल रहे हैं। उदाहरण के लिए, 30fps के ऑपरेटिंग मोड के लिए, मॉनिटर का एक फ्रेम 33ms और 60fps - 17ms के लिए होगा। इसे ध्यान में रखा जाना चाहिए, क्योंकि फ़्रेम के बीच का समय इन मानों से कम नहीं हो सकता है, जिसका अर्थ है कि मॉनिटर पर फ़्रेम अपडेट की अवधि के दौरान होने वाली घटनाओं को अंतिम फ्रेम पर गोल किया जाएगा।

मैं यार के माप के सभी परिणाम यहां नहीं दूंगा, जो अपने दम पर परिचित होने का सुझाव देने में रुचि रखते हैं।

याद रखने वाली मुख्य बात: मूल कंसोल में कंसोल और PAL / NTSC मोड के आधार पर औसतन 50 से 70ms की देरी थी। एक अच्छी तरह से ट्यून किए गए पीसी एमुलेटर 60-80ms देरी से जोड़ता है, जो कि एमुलेटेड प्लेटफॉर्म पर निर्भर करता है। रास्पबेरी पाई एमुलेटर में कुल मिलाकर 150ms तक की देरी हो सकती है।

मेरी खोज

एक बच्चे के रूप में, मेरे पास सेगा मेगा ड्राइव था, यह उसका खेल है जो सबसे मजबूत उदासीनता का कारण बनता है। इसलिए, मैं विशेष रूप से इस कंसोल के लिए एक आरामदायक सेटअप के लिए अपनी खोज का वर्णन करूंगा। मैं तुरंत कहना चाहता हूं कि मेरा शोध निरपेक्ष माप सटीकता होने का दावा नहीं करता है।

मेरी आवश्यकताएं:

• वायरलेस गेमपैड - कंसोल गीक्स मेरी निंदा कर सकते हैं, लेकिन मैं किसी भी स्थिति में सोफे पर बैठकर आराम से खेलना चाहता हूं। तार वाले गेमपैड बहुत असुविधाजनक हैं, हर कोई उनके बारे में दर्द करता है और आप लंबे समय तक नहीं खेलते हैं।
• एचडीएमआई या डिस्प्लेपोर्ट के माध्यम से आउटपुट - मेरे मॉनिटर पर कोई एनालॉग इनपुट नहीं हैं, इसलिए मैं मूल सेगा मेगा ड्राइव नहीं खरीद सकता हूं। एनालॉग वीडियो कैप्चर के लिए यूएसबी एडेप्टर उनकी देरी का परिचय देते हैं और असुविधाजनक हैं। मैं सेट-टॉप बॉक्स के लिए एक अलग CRT-TV खरीदना भी नहीं चाहता

मैकबुक + डुअलशोक 4 + ओपनएएमयू

मुझे PlayStation 4 से वास्तव में गेमस्टेशन पसंद है, मैं इसे मौजूदा गेमपैड के लिए सबसे सुविधाजनक मानता हूं। यह ब्लूटूथ के माध्यम से और यूएसबी के माध्यम से दोनों काम कर सकता है। पूरी तरह से बिना किसी सेटिंग वाले बॉक्स से बाहर OpenEMU में समर्थित है।


ओपनईएमयू की सभी सुविधा के बावजूद, इसकी मुख्य समस्या पूर्ण स्क्रीन मोड में एफपीएस ड्रॉडाउन है। मुझे यकीन नहीं है कि कारण क्या है, और शायद यह ठीक हो रहा है, लेकिन यह मेरे लिए काम नहीं कर रहा है। इसलिए, मैं विंडो मोड में खेलता हूं।


OpenEMU एमुलेटर इंटरफ़ेस। सभी खेल मंच द्वारा हल किए जाते हैं।

माप

मैं प्लेस्टेशन से एलईडी को सोल्डर करने के लिए गेमस्टेशन को अलग नहीं करना चाहता था, इसलिए मुझे उस समय की उलटी गिनती करनी थी जब बटन ध्वनि द्वारा दबाया गया था। इस विधि की त्रुटि लगभग 8-10ms है। मॉनिटर डिस्प्ले के माध्यम से मैकबुक से जुड़े 4K @ 60fps मोड में एलजी 24UD58 का उपयोग करता है। खेल कॉन्ट्रा हार्ड कोर।


ब्लूटूथ के माध्यम से जुड़े डुअलशॉक 4 नियंत्रक के साथ मैकबुक पर देरी लगभग 150ms है। यह बहुत कुछ है!

मैकबुक + डलाशॉक लगभग 150ms देरी से देता है। यह एक आरामदायक खेल के लिए बहुत कुछ है, इस तरह की देरी ध्यान देने योग्य है और कॉन्ट्रा हार्ड कोर जैसे कट्टर platformers असहज खेलते हैं।

इस तथ्य के बावजूद कि इस तरह के बंडल में देरी अक्षम्य रूप से बड़ी है, यह अभी भी जीवन के अधिकार के योग्य है। चूँकि लैपटॉप में बैकपैक में गेमपैड को फेंकना पर्याप्त है, और गेम कंसोल कहीं भी प्राप्त करें। माप से पहले भी, यह मेरे लिए स्पष्ट था कि यह सबसे अच्छा विकल्प नहीं था, और मैंने खोज जारी रखी।

क्लोन सेगा उत्पत्ति

अब पूर्व-स्थापित खेलों के साथ रेट्रो कंसोल के कई अलग-अलग समुद्री डाकू बेचे जाते हैं। उनमें से कुछ एंड्रॉइड सेट-टॉप बॉक्स के अंदर कंसोल एमुलेटर के साथ बने होते हैं, जिसका अर्थ है कि वे देरी के साथ समान समस्याओं से ग्रस्त हैं। लेकिन कुछ एक एमुलेटर के बिना पूर्ण कंसोल का वादा करते हैं। मुझे यह सांत्वना अवितो पर घास काटने के लिए मिली : retrogenesis.ru मॉडल रेट्रो जेनेसिस HD अल्ट्रा। वे साइट पर लिखते हैं कि यह एक एमुलेटर नहीं है, लेकिन अंदर वास्तव में एक हार्डवेयर कंसोल है। पूर्व-स्थापित गेम और कारतूस डालने की क्षमता है। इसी समय, एक एचडीएमआई आउटपुट और वायरलेस गेमपैड है!

वायरलेस गेमपैड

सबसे ज्यादा मैं 2.4GHz पर चलने वाले गेमपैड से परेशान था। इस सीमा में ब्लूटूथ और वाईफाई की समस्याओं को जानने के बाद, मैंने पहली कोशिश की कि गेमपैड्स की देरी को स्वयं मापें। कंसोल वायर्ड और वायरलेस गेमपैड के एक साथ कनेक्शन का समर्थन करता है। यह पता चला कि वायरलेस भाग एक अलग मॉड्यूल का उपयोग करके बनाया गया था, जो एक वायर्ड गेमपैड के समान संपर्कों को बंद कर देता है। यही है, वास्तव में, यह समान पिनआउट के साथ एक साधारण वायर्ड का अनुकरण करता है।


एक रेडियो मॉड्यूल जो वायर्ड गेमपैड क्लिक्स का अनुकरण करता है

मैंने ऑसिलेटर पर 1 से आस्टसीलस्कप जांच को कनेक्ट किया और दूसरे को कंसोल पर अप की के अनुरूप पिन किया। जब सिग्नल को रेडियो मॉड्यूल द्वारा संसाधित किया जाता है, तो यह एक कीस्ट्रोके को अनुकरण करता है, और मैं इसे जांच 2 पर देखूंगा। संकेतों 1 और 2 के बीच के समय के अंतर की तुलना करके, मैं बहुत सटीक रूप से देरी कर सकता था कि वायरलेस गेमपैड जोड़ता है। एक आस्टसीलस्कप पर, एक सेल का पैमाना 5ms है, जिसका अर्थ है कि वायरलेस गेमपैड की देरी 25ms है।


गेमपैड और कंसोल पर संकेतों की तुलना


वायरलेस मॉड्यूल 25ms देरी जोड़ता है

माप

सेगा रेट्रो उत्पत्ति पर विलंब लगभग 70ms

रेडियो मॉड्यूल की देरी के 25ms को घटाते हुए, यह पता चलता है कि कंसोल में स्वयं 50ms की देरी है, जो मूल सेगा से मेल खाती है। वायर्ड गेमपैड को कनेक्ट करते समय, देरी स्पष्ट रूप से 25ms से कम होगी। सामान्य तौर पर, गेमप्ले मूल कंसोल पर लगता है, और मैं संतुष्ट हूं। केवल मेरे गेम डाउनलोड करने में असमर्थता (ROMs) मुझे परेशान करती है, लेकिन मैं इस समस्या को फिर से लिखने वाले कारतूस के साथ हल करने की कोशिश करूंगा, या स्वयं निर्मित फ्लैश ड्राइव में गेम अपलोड करने का अवसर खोजने का प्रयास करूंगा।

निष्कर्ष

मेरे माप मॉनिटर की आउटपुट देरी को ध्यान में नहीं रखते हैं, लेकिन सभी माप एक ही मॉनिटर पर लिए गए थे, इसलिए यह परिणामों को प्रभावित नहीं करता है। प्रत्येक माप को मैंने 10 बार दोहराया, कभी-कभी लगभग 4 फ्रेम की रीडिंग में फैलता है, जो कि 16ms है। मेरा मानना ​​है कि बिंदु कंसोल पर एक छवि बनाते समय ऊर्ध्वाधर सिंक्रनाइज़ेशन में देरी है।

सामान्य तौर पर, मुझे लगता है कि मेरे माप दो सेटअपों पर देरी का एक सामान्य विचार देते हैं और उन लोगों के लिए उपयोगी हो सकते हैं जो एक विधि चुनते हैं।

RetroArch पर Runahead विकल्प

एक साल पहले, रेट्रोआर्च डेवलपर्स ने घोषणा की कि उन्होंने मूल कंसोल की तुलना में अपने एमुलेटर पर कम देरी हासिल की है। मैंने खुद इस विकल्प की कोशिश नहीं की है, लेकिन इसे ध्यान में रखा जाना चाहिए।

संदर्भ

अपने शोध के लिए डेनिस मेजर को धन्यवाद। इस वीडियो के लिए धन्यवाद, मुझे पहली बार पता चला कि समस्या गेम के संशोधित भौतिकी में नहीं है, लेकिन इनपुट देरी में है।

प्लेटफार्मों पर देरी पर बहुत सारे शोध ।

एक और अध्ययन ।

प्रो हक्स स्पेस न्यूरॉन

हमारे हैकस्पेस न्यूरॉन में हम नियमित रूप से रेट्रो कंसोल खेलते हैं, लोहे को उलटते हैं , और कई अन्य चीजें करते हैं। हमारे साथ आप एक टांका लगाने वाले लोहे का उपयोग कर सकते हैं, एक आस्टसीलस्कप, एक आवृत्ति विश्लेषक और मजेदार नर्ड के साथ चैट करें। आना जाना।

टेलीग्राम चैनल में Huxpeys के जीवन के बारे में सभी समाचार: @neuronspace