微软放弃的游戏被他们复活了:Windows经典「三维弹球」现实版,CAD建模、Arduino编程、数控机床打造,硬核致敬童年…

20年前,电脑还是大背头的,「休闲小游戏」是属于Windows的。

纸牌、扫雷、空当接龙……满满的一波回忆杀。

最近,来自美国肯尼索州立大学(KSU)的4位小哥,就亲自动手用开源电子原型平台Arduino,从零开始复现了另一款Windows经典小游戏——三维弹球 (3D Pinball)。

开局,球会从右下角的管道被弹出,然后就会在桌面自由滚动,碰到不同的障碍物会拿到不同的分数。

只要保证它不从底部中间的缝隙掉出去就可以。

(满满的童年回忆啊……)

那么,KSU几位小哥打造的「三维弹球」,长啥样p>

模型是这样的:

桌面布局可以说是完美复现了小游戏中的场景——从管道的位置,到障碍物的布局,各种细节“惟妙惟肖”。

嗯,有内味道了。

实际上手玩耍又是种什么体验p>

简直一摸一样有木有!

然而这台机器还有更厉害的地方——全自动多球

团队在确定最终的游戏场地设计之前,经历了多次设计的修改和优化,每一次改进,都在便宜的胶合板上做一个模型来测试,一步步靠近最终的设计。

游戏场地包括一个由直径为2英寸的亚克力管和3D打印的适配器组合而成的第二层。第二层有两个主要功能。首先,第二层作为介质,将球从上层球场直接输送到左翻板内侧。球下落位置的可预测性,使得第二层成为一个的通道,此通道便于多球运动,这是其第二大功能。

3/4英寸胶合板厚度的选择是为了给工程提供足够的刚性,并允许在承重接头处有更大的紧固件啮合。选用波罗的海桦木作材料,因为它的质量高,杂质少,属于硬木,不易损坏,易于使用激光雕刻,一般来说,对于较重的木制结构是首选。

Step 4:电子器件和电源选择

大多数弹球机的 “高压 “在35V-48V的范围,这取决于你买的电磁铁的品牌,同时你要选择一个能支持这种磁铁线圈的电源。

其次,你需要考虑到 “低电压 “的电源,用于给灯或其他较小的电器元件等东西供电。我们选择的低电压是6.3v的电压,但这不一定是一成不变的。这要看你买的是什么LED,以及你是否用这个电源给其他的电器东西供电。一般6.3V应该就可以满足需要。

你应当计算出 “最坏的情况下 “的电流大小,然后给出一个合理的安全范围,挑出一个对应的电源。

Step 5:建立I/O接口电路

开关输入部分:

晶体管作为一个数字 “开关”,可以打开或关闭,把它这个连接到前面提到的6.3v电源上,就得到了一个光源和单独可寻址的LED。

不能直接将LED直接连接到Arduino上的原因是,Arduino无法提供多个LED要求的额定电流。

最终有5种连接器插到板子上:

高功率的螺线管电源
与电磁铁专用开关的连接
与LED的连接
与开关的连接
一些辅助电源(5V、48V等)。

所有这些都插到了一个3D打印的连接板上,里面封装了所有电路设备。当需要开盖检测故障的时候,只需要拔掉5个大的连接器,然后把整个装置举起来。

Step 7:安装Arduino软件驱动

在这台机器上,需要在与Arduino相连的计算机上安装以下依赖项:

ROS
rosserial_arduino ROS package
OpenCV (c++)
Tkinter
Apscheduler

整个软件系统依靠ROS架构作为后端来回传递消息。

四个主要节点在弹珠机运行在自主模式下时,进行异步通信,以控制弹珠机的流程。

此外还需要调整脚本,删除对开关和LED的调用。

playfield.py会记录有多少个项目,需要手动设置每个项目的Pin。

之后就可以将代码上传到Arduino中。此步骤必须安装上一步中提到的rosserial_arduino,并正确设置Arduino IDE与ROS绑定。

最后,要做的是更新代码中你自己使用的摄像头名称。只需在 src/Track/track_metal.cpp 中找到 “std::::string camera_metal.cpp “这一行:

“std::::string camera_string = “/dev/v4l/by-id/usb-046d_Logitech_Webcam_C930e_6D6BFE5E-video-index0”;”

将字符串更新为摄像机的名称,可能是”/dev/v4l/by-id/“

所有步骤完成后,重新编译才可以工作。

Step 9:玩起来吧!

如果一切正常,那么找到到 “启动 “目录,然后输入 “roslaunch automatic_pinball_c.report

这行代码启动所有与弹球机相关的节点,包括GUI节点和跟踪球的位置的节点。

此外,你可以使用’roslaunch manual_pinball.report’不运行任何自主部分,只体验手动模式。

来自KSU毕业班的四位“造梦者”

那么,将童年回忆搬到现实的四位“造梦者”,都是何许人也p>

Cody Meier,同样也是今年毕业于KSU,主修的专业是机械电子、机器人和自动化工程。

最后一位叫Tyler Gragg的小哥,可谓是“机器人制造”的狂热爱好者,在个人介绍文字中,还特意写道“Let’s Make Robots”,参与不少机器人项目。

Tyler也荣登了学校“光荣榜”。

嗯,是四位非常优秀的“造梦者”了。

那些年,经典的Windows小游戏

纸牌、扫雷、空当接龙…….这些Windows经典游戏至今仍然拥有众多粉丝。

它们现在都何去何从了呢p>

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