портативный игровой комплект Raspberry Pi

Что такое портативные игровые комплекты Raspberry Pi?
 

Портативные игровые комплекты Raspberry Pi — это комплекты аппаратного обеспечения, которые превращают одноплатный компьютер Raspberry Pi-в портативное игровое устройство, обычно имеющее экран, элементы управления, аккумулятор и корпус вместе с самой платой Pi. Эти комплекты запускают программное обеспечение для эмуляции, такое как RetroPie, позволяющее пользователям играть в классические игры со старых консолей.
 

Типы игровых комплектов Raspberry Pi
 

Рынок портативных игр для Raspberry Pi делится на три основные категории в зависимости от того, какой объем работы по сборке вы готовы выполнить.

Предварительно-готовые полные комплекты

Готовые-карманные устройства поставляются полностью собранными и стоят от 119 долларов США-179 долларов США, при этом все готово к использованию прямо из коробки. Обычно они включают в себя тысячи предварительно загруженных игр, хотя, как правило, это самый дорогой вариант из-за трудозатрат на сборку. Модели Retro CM3 и GP430 являются примером этой категории: они оснащены 4,3-дюймовыми IPS-экранами и удобной эргономикой, оптимизированной для игр PlayStation 1 и MAME.

Полу-комплекты в сборе (BYORP)

Серия PiBoy популяризировала подход «BYORP» («Принеси свой собственный Raspberry Pi»), при котором производители предоставляют частично-собранную оболочку, экран и элементы управления, а пользователи предоставляют свою собственную плату Pi и SD-карту. Корпус Retroflag GPI представляет собой золотую середину по цене около 79 долларов США, позволяя пользователям подключить Raspberry Pi Zero и собрать устройство менее чем за 30 минут.

Линейка продуктов Experimental Pi включает PiBoy DMG (стиль GameBoy-), PiBoy XRS (горизонтальный с двумя аналоговыми джойстиками) и PiBoy Mini, каждый из которых поддерживает разные модели Pi и предлагает сменные цветные корпуса. PiBoy Mini оснащен 3,5-дюймовым ЖК-экраном с разрешением 640 x 480 и корпусом 88 x 112 x 20 мм, четырехпозиционной крестовиной--джойстиком, четырьмя лицевыми кнопками, плечевыми кнопками и динамиком с усилителем.

Сборка своими руками-С-нуля

Строители с ограниченным бюджетом-могут создавать функциональные портативные консоли всего за 20 долларов США, используя Raspberry Pi Zero и дешевые китайские компоненты, хотя это требует навыков пайки и терпения. Более амбициозные сборки, сделанные своими руками, стоят 100–200 долларов и включают в себя выбор отдельных компонентов, включая плату Pi, дисплей, кнопки, систему управления аккумулятором, а также 3D-печать или покупку специального корпуса.

В недавних проектах DIY успешно использовалась Raspberry Pi Zero 2W в качестве основной платы, которая обеспечивает достаточную мощность для эмуляции NDS и PSX со значительно более быстрым временем загрузки, чем исходный Zero W.
 

Аппаратные компоненты
 

Понимание того, что входит в эти комплекты, помогает уточнить цены и возможности.

Модели Raspberry Pi

Raspberry Pi 4 Model B остается популярной среди игровых комплектов благодаря своему балансу мощности и доступности, хотя сборщики могут использовать любую модель Pi, от крошечного Zero до новейшей Pi 5. Pi Zero 2 привнес четырехъядерную обработку в форм-фактор Zero, что сделало ее пригодной для более требовательных игр эпохи 90-х-, сохраняя при этом компактный размер, идеальный для портативных компьютеров.

Для эмуляции игр мощность процессора важнее, чем оперативная память, поскольку каждый Raspberry Pi 4 использует один и тот же процессор независимо от того, имеет ли он 2 ГБ, 4 ГБ или 8 ГБ памяти. В частности, для ретро-игр 2 ГБ достаточно для большинства задач эмуляции.

Параметры отображения

Размеры экранов варьируются от 2,4 дюйма на ультра-компактных устройствах до 4,3 дюйма на более крупных портативных устройствах, а 3,5-дюймовые дисплеи с разрешением 640 x 480 представляют собой практичную золотую середину, которая хорошо подходит для классических игр. Высококачественные сборки-иногда включают в себя экраны AMOLED с разрешением 1080p, однако они быстрее разряжают батарею и обеспечивают меньшую отдачу от игр с пиксельной графикой, разработанных для более низких разрешений.

Управление питанием

Аккумуляторная батарея PiJuice HAT (аппаратное обеспечение, прикрепленное сверху) упрощает портативные сборки, обеспечивая интегрированную зарядку, преобразование мощности и сквозную передачу GPIO в одном модуле. Бюджетные альтернативы включают в себя обычные литий-ионные-аккумуляторы от старых телефонов в сочетании с зарядными модулями TP4056, однако они требуют более тщательного внедрения, чтобы избежать проблем,-перегрузки по току.

В современных сборках обычно используются аккумуляторы емкостью 4000 мАч и зарядка через USB-C, а светодиодные индикаторы показывают состояние заряда.

Элементы управления вводом

Большинство комплектов повторяют классические схемы контроллеров. Расположение кнопок Super Nintendo остается популярным, предлагая достаточно входов для игр вплоть до 16-битной эпохи. Более продвинутые сборки включают в себя два аналоговых джойстика для игр N64 и PSX, а также плечевые кнопки и специальные кнопки «Пуск/Выбор/Меню».
 

Экосистема программного обеспечения
 

RetroPie – доминирующая программная платформа, предоставляющая бесплатный-пакет эмуляции с открытым исходным кодом, который превращает Pi в легко подключаемую-и-игровую ретро-систему. Программное обеспечение включает EmulationStation в качестве внешнего интерфейса и поддерживает десятки ядер эмулятора для различных классических систем.

Настройка программного обеспечения требует некоторых технических знаний, особенно для новых моделей Pi, где официальным образам могут потребоваться обновления ядра для поддержки всех аппаратных функций, таких как Wi-Fi и Bluetooth. Пользователи должны настроить элементы управления, добавить свои собственные игровые файлы (ПЗУ) и настроить параметры эмулятора для достижения оптимальной производительности.

Lakka предлагает альтернативу RetroPie с другим подходом к интерфейсу, хотя она еще не поддерживает платы Pi 8 ГБ.
 

Возможности производительности
 

Что на самом деле могут работать эти устройства?

КПК на базе Raspberry Pi Zero-хорошо работают с 8-битными и 16-битными системами (NES, SNES, Genesis), но с трудом справляются с более требовательными платформами. Устройства на базе Pi 4 могут плавно эмулировать аркадные игры Nintendo 64, PlayStation 1 и MAME, а сборки премиум-класса Pi 5 даже пытаются эмулировать Dreamcast.

Игры для PlayStation 1 особенно хорошо работают на дисплеях с диагональю 4,3-дюйма и разрешением 800 x 480, что соответствует визуальному стилю того поколения. PSP и Dreamcast остаются неудачными-или неудачными в зависимости от конкретных игр и модели Pi.
 

Распределение цен
 

Спектр затрат варьируется в зависимости от вашего подхода.

Полные предварительно настроенные комплекты стоят от 79 долларов США за базовые сборки до 129 долларов США за системы премиум-класса на базе Pi 5. Полный игровой комплект Vilros Pi 4 за 89 долларов представляет собой надежную ценность для тех, кто хочет сразу же начать играть.

Самодельные строители получают гибкость и экономию средств, но тратят много времени и требуют технических навыков для пайки, настройки и устранения неполадок. Одна только плата Raspberry Pi 4 4GB стоит около 55-60 долларов США, а полная сборка, изготовленная самостоятельно, обычно стоит 80–120 долларов США в зависимости от выбора компонентов.

Не забывайте об аксессуарах: качественная карта microSD на 32 ГБ стоит 12–18 долларов, USB-контроллеры стоят 15–30 долларов за пару, а подходящие чехлы с охлаждением — от 15 до 49 долларов.
 

Преимущества и ограничения

Эти устройства занимают специфическую нишу, которую стоит понять.

Сильные стороны

КПК на базе Raspberry Pi-часто превосходят китайские эмуляционные устройства-по аналогичной цене с точки зрения совместимости и частоты кадров благодаря более мощному процессору Pi и активному программному сообществу. Открытый-исходный код означает постоянное совершенствование программного обеспечения и обширные ресурсы для устранения неполадок.

26 контактов GPIO обеспечивают аппаратный интерфейс, выходящий за рамки игр, а большое сообщество Raspberry Pi предоставляет множество учебных пособий и поддержки. Пользователи получают возможность-познавать Linux, программирование и сборку оборудования.

Слабые стороны

В Raspberry Pi отсутствует выделенный графический процессор, поэтому для обработки графики используется центральный процессор, что ограничивает производительность более требовательных эмуляторов. Карта памяти MicroSD обеспечивает более медленную скорость чтения/записи, чем внутренняя карта eMMC, что потенциально приводит к увеличению времени загрузки и случайным задержкам.

Управление нагревом создает проблемы, особенно для Pi 4, температура которого может превышать 70 градусов во время длительных игровых сессий без надлежащего охлаждения. Большинство качественных комплектов решают эту проблему с помощью алюминиевых корпусов, которые пассивно рассеивают тепло, хотя активные вентиляторы охлаждения по-прежнему необходимы для разогнанных сборок.

Готовые-карманные компьютеры RetroPie стоят значительно дороже, чем альтернативы массового-производства, поскольку они не производятся в больших масштабах. Создание самостоятельного набора или покупка комплекта «сделай сам» помогает контролировать расходы, но требует времени и технического комфорта.

Рекомендации по сборке
 

Если вы идете по пути «сделай сам», ждите проблем.

Проекты требуют опыта пайки, программирования и, возможно, 3D-печати, и успех не гарантирован с первой попытки. Начинать с простейшей рабочей системы и постепенно добавлять функции оказывается более успешным, чем пытаться создать полную сборку сразу.

Подход одного из разработчиков заключался в постепенном использовании портативного устройства:-сначала просто игра на мониторе с клавиатурой, затем добавление портативного экрана, затем кнопок и аккумулятора-для обеспечения функциональности на каждом этапе. Этот постепенный метод позволяет вам фактически использовать устройство во время его сборки, а не ждать месяцами полной сборки.

Сборка большинства наборов занимает 2–3 часа, если у вас есть подходящие инструменты и вы внимательно следуете инструкциям. Конфигурация программного обеспечения часто оказывается сложнее, чем сборка оборудования, особенно при использовании новых моделей Pi, которым требуются специальные сборки ядра для полной поддержки оборудования.

Известные продукты
 

Несколько выдающихся вариантов заслуживают упоминания.

PiBoy Mini по цене 89,95 долларов предлагает отличное соотношение цены и качества, обеспечивая аутентичные впечатления от игр в стиле ретро в компактном форм-факторе. Пользователям необходимо предоставить собственную Raspberry Pi Zero или Zero 2W и карту microSD с играми.

GamerCard доводит минимализм до крайности, помещая Pi Zero 2W между слоями печатной платы, создавая устройство толщиной 6,5 мм и весом 105 грамм, размером и формой напоминающее подарочную карту, которое будет поставляться в конце 2025 года.

PiGo от Tindie предлагает сборку без-пайки, при которой компоненты соединяются друг с другом, что было разработано специально для Pi Zero и Zero 2.

Юридические и практические замечания
 

В комплекты не входят игровые файлы (ПЗУ), поскольку производители не могут легально распространять контент, защищенный авторским правом. Пользователи должны получать свои собственные игры законным путем.

Это проекты, а не-готовые-консоли,-ожидающие изменения настроек, установки файлов и устранения неполадок. Полные комплекты исключают необходимость догадок благодаря проверенным комбинациям компонентов и гарантийной поддержке, а сборки «сделай сам» предлагают максимальную настройку за счет гарантированной совместимости.

Срок службы батареи сильно варьируется в зависимости от модели Pi, размера экрана и игр, которые вы используете, но бюджетные сборки с использованием дешевых батарей емкостью 1200 мАч обычно обеспечивают около одного часа игрового процесса. Качественные аккумуляторы емкостью 4000 мАч увеличивают время автономной работы до 3–4 часов для менее требовательных игр.
 

Кому следует его построить
 

Эти комплекты предназначены для определенной аудитории. Любители ретро-игр, которые ценят аутентичность и индивидуальность, находят их полезными. Родители, которым нужны образовательные проекты, обучающие детей компьютеру, программированию и электронике, видят ценность в практическом-обучении. Любители, которым нравится мастерить и строить, ценят гибкость.

Однако, если вам нужно готовое игровое устройство с минимальной настройкой, современные бюджетные портативные устройства Android или специальные устройства эмуляции могут вам подойти лучше. Специально-карманные компьютеры таких компаний, как Retroid, предлагают сопоставимые или лучшие характеристики, более простую настройку программного обеспечения и лучшую эргономику.

Золотая середина игровых комплектов Raspberry Pi — это пересечение ностальгии, обучения и настройки. Вы не просто покупаете продукт,-вы общаетесь с мировым сообществом производителей и приобретаете технические навыки, выходящие далеко за рамки игр.

Независимо от того, начинаете ли вы с полного комплекта, полусобранного корпуса или исходных компонентов по отдельности, путь создания собственного портативного игрового устройства связывает вас с историей вычислений и создает что-то уникальное. Просто умерьте ожидания относительно производительности, запланируйте время на сборку и настройку и приготовьтесь учиться в ходе неизбежного процесса устранения неполадок.