איך זה עובד: הג'ויסטיק של בקר המשחקים
הדבר האחרון שאתם רוצים לחשוב עליו בזמן משחק הוא "איך עובד הג'ויסטיק?" ובכל זאת, איך באמת הג'ויסטיק מאפשר לאווטר לקפוץ, ומה מחזיר את הידית בכל פעם למרכז? עידו גנדל מסביר וגם מציג חידה
כשהייתי ילד היה משחק מחשב אחד שהייתי אלוף בלהגיע בו לשלב 3 וחצי. הגעתי לרמת מומחיות כה גבוהה, שכמעט לא הייתי צריך להביט במסך: על סמך הזיכרון בלבד ידעתי בדיוק מתי ללחוץ על מה, להשמיד כל אויב ולזנק בדיוק של פיקסל בודד מעבר לכל מכשול. עד לשלב 3 וחצי. שיהיה ברור, מדובר כאן על משחק פלטפורמה עם משהו כמו ארבעים שלבים, אז למה דווקא 3 וחצי? בגלל הג'ויסטיק שבתמונה למטה.
(צילום: עידו גנדל)
הוא אמנם היה מעוצב להפליא (בסטנדרטים של אותם ימים) ונוח לאחיזה, אבל ההתקן הארור הכיר רק את ארבעת הכיוונים העיקריים. הרעיון המהפכני של אלכסון, למשל למעלה וימינה בו-זמנית, היה מעבר לתפיסתו, ולדאבוני, זה בדיוק האלכסון לו הייתי זקוק כדי לבצע קפיצה מסוימת שתקדם אותי אל שלב 4 והלאה.
משחקי המחשב (והג'ויסטיקים) התקדמו מאז. הצ'יקמוק המתכתי שבתמונה למעלה הוא למעשה רכיב ג'ויסטיק מודרני, מהסוג שקיים בבקרי המשחק הנפוצים כיום ואשר מופעל בעזרת האגודל. הבקר השלם הוא אמנם התקן אלקטרוני מורכב יחסית, אך הג'ויסטיק הפנימי הזה, שעולה שקלים ספורים אם יודעים איפה לחפש, פשוט מאד ומכני ברובו. הוא מזהה הסטה של הידית בכל הכיוונים, וכן לחיצה אנכית עליה. כדי להבין איך הוא עושה את זה, בואו נתבונן בו מקרוב.
(צילום: עידו גנדל)
יש לנו כאן שלושה רכיבים אלקטרוניים: מתג מהסוג הפשוט ביותר, כזה שאפשר למצוא גם מתחת ללחצני העכבר ובערך בכל מכשיר שני שיש לכם, ושני נגדים משתנים (פוטנציומטרים), אחורי וצדדי. הנגד המשתנה גם הוא רכיב בסיסי ונפוץ מאד, שמגיע בהמון גרסאות. כל הגרסאות הללו עושות פחות או יותר אותו דבר: מתרגמות תזוזה מכנית לשינוי בהתנגדות החשמלית, באמצעות שינוי של כמות החומר המתנגד שדרכו החשמל צריך לעבור. ההמחשה הקלאסית לכך היא פוטנציומטר הנייר-ועיפרון שמככב בסרטון הבא: ככל שהזרם צריך לעבור דרך יותר גרפיט (ה"עופרת" של העיפרון), כך הוא נחלש והנורית מאירה באור עלוב יותר.
לכל אחד משני הפוטנציומטרים שבג'ויסטיק יש שלוש "רגליים": הקיצוניות מתחברות לפלוס ולמינוס של מקור החשמל, והאמצעית מעבירה מעט או הרבה מהחשמל הזה בהתאם לזווית הסיבוב של החלק העגול. השבב שבבקר המשחק "מאזין" לרגל האמצעית ומסיק, לפי הקלט, באיזו זווית נמצאת הידית בכל אחד מהצירים. אבל מה מסובב את החלק העגול של הפוטנציומטר?
הציר הראשי של הג'ויסטיק מוצג בתמונה למטה (החלק השקוף שבתוכו מותקנת הידית). הוא מוחזק בפינצטה לא מכיוון שהוא עדין במיוחד, אלא מכיוון שכל החלק התחתון שלו מגורז וזה פיכסה. הלשונית בקצה הציר (מימין בתמונה) נכנסת לתוך חריץ בפוטנציומטר האחורי ומסובבת אותו כשהשחקן מטה את הידית לימין או לשמאל. הבליטה בקצה השני היא זו שלוחצת פיזית על המתג, כאשר המשתמש לוחץ על הידית מלמעלה. חשוב לציין שהידית עצמה חופשיה להתנדנד קדימה ואחורה.
(צילום: עידו גנדל)
הציר המשני, אותו אפשר לראות בתמונה הבאה, "מתלבש" על הידית בניצב לציר הראשי וקולט את התנועה לפנים ולאחור. גם בקצה של הציר הזה יש לשונית, שמסובבת את הפוטנציומטר הצדדי בהתאם לתנועות האגודל של השחקן.
(צילום: עידו גנדל)
השאלה הגדולה שנותרה היא מה בעצם מחזיר את הידית למרכז כשמרפים ממנה. ברבים מהג'ויסטיקים של פעם, כמו זה שראינו בהתחלה, הידית המרכזית היתה מחוברת לארבעה קפיצים אופקיים גדולים, אחד לכל כיוון ראשי; אבל כאן לא היו ארבעה קפיצים קטנים. למעשה, יש רק קפיץ אחד גדול ואנכי, שמסתתר מתחת לתושבת הפלסטיק האפורה שמתחת לידית – והיא, בעזרת טריק מכני קטן, מסוגלת להחזיר את הידית לאמצע מכל כיוון.
הסתכלו שוב בתמונה של הציר הראשי. הידית שקועה בתוך פלסטיק שחור, עם בסיס עגול וגדול יחסית. כשמטים את הידית, ולא משנה לאן, הבסיס הזה נוטה לאותו כיוון ודוחק את התושבת האפורה כולה כלפי מטה. כשמרפים מהידית, הקפיץ דוחף את התושבת חזרה למעלה בכוח, ובסיס הידית מחליק עליה למצב האופקי הטבעי שלו. הגריז שהזכרתי קודם אחראי למניעת חיכוך ורעשים מיותרים לאורך כל התהליך.
(צילום: עידו גנדל)
גם השבוע יש חידה, וגם השבוע אני מציג אותה ללא פתרון, אלא פשוט כתרגיל מחשבתי. אם שמתם לב, החלק של הציר המשני (הזהוב) שנוגע בידית בנוי בצורת קשת. מדוע בנו אותו דווקא ככה, ולא, נניח, בצורת האות ח'?
אגב, יש סוף לסיפור מתחילת הכתבה. ברבות הימים השגתי ג'ויסטיק שזיהה גם אלכסונים, ואחרי שבועות של מאמץ ותסכול הגעתי לסוף השלב האחרון במשחק. שם ציפתה לי סצנת הסיום המייבשת ביותר בהיסטוריה: הודעת טקסט בנוסח "מזל טוב, ניצחת". מאז אני מעדיף לחסוך את המאמץ ולראות אחרים, כמו הטיפוס הזה, עושים את העבודה הקשה של משחק במחשב במקומי.
למה גנדל לא עבר את השלב השלישי?
צילום: עידו גנדל
