رحلة الكترونية في اعماق الدريم كاست
بسم الله الرحمن الرحيم
اولا اريد ان اذكر الجميع بموضوعي السابق رحلة في اعماق الدريمكاست في منتدى المواضيع المميزة ليبقى الدريم في ذاكرتنا من الخارج ومن الداخل...
والان في موضوعي هذا سوف اقدم لكم بعون الله ما استطيع من شرح وتفصيل لكيفية عمل الدريم كاست الكترونيا وتكنولوجيا سائلا الله العون في هذا الموضوع الصعب والطويل...
لا تنسوا تقرؤا دعاء السفر لان هذه الرحلة طويلة للغاية وصعبة:p :p
اولا: مقدمة
احب ابدا بوضع صورة الجهاز من الخارج مع اليد دائما حتى لا ننساه ابدا
http://static.howstuffworks.com/gif/dreamcast-1.jpg
هذا الجهاز الجميل شاف النور في 9/9/1999 في اسواق امريكا .
مع السبب الوجيه والمقنع اقرت مجلة امريكية شهيرة للعلوم والتكنولوجيا بان الدريم كاست هو اهم حدث الكتروني لعام 1999 في امريكا على الاطلاق وذلك لما قدمه من تقنيات عالية وتكنولوجيا متطورة لم يسبق لها مثيل في عالم الالكترونيات المنزلية بشكل عام ولما قدمه من العاب جميلة وللحملة الاعلانية الخيالية التي قامت شركته المصنعة بها SEGA بالرغم من انها لم تكن واسعة النطاق ولكنها كانت قد خرقت جميع التوقعات في المناطق التي كان فيها الحملة الاعلانية هذه...
ثانيا: نبذة تاريخية بسيطة
الشركة الرائدة في عالم الاركيد قررت اخيرا دخول منازل الناس دون طرق الابواب لتصارع اجهزة ننتندو المنزلية رغما عنها بجهازها الاول Sega Master System عام 1986 في امريكا.
سيجا ماستر سستم كان ب معالج الـ8-bit و 128k للميموري الثابته على اللوحة الام فيه.
الالعاب اتت علبه على شكلين:
1- اشرطة كارتريدج كبيرة ذات سعة قصوى تصل الى 1 MB
2- اشرطة كارتريدج صغيرة ذات سعة قصوى تصل الى 256 kilobits
عام 1989 سيجا قدمت للعالم ولاول مرة جهاز العاب ذو القدرة الـ16-bit SEGA Genesis ذو معاج من نوع موتورولا الذي كان اقوى من جميع الاجهزة المنزلية ان ذاك الى ان وصل Super Nintendo Entertainment System بعده بسنة والذي كان يفوقة تقنيا.
سيجا حاولت تنفيذ لكمة جديدة ضد سوني وننتندو باصدارها جهازهاSaturn عام 1995 .
كان الساترن على قوة الـ32-bit .
هذا ليس كل شيء عنه انما كان هذا الجهاز يحوي على معالجين يعملان سويا وجنبا الى جنب بسرعة 28.8 MHz و 32-bit من نوع HITACHI SH-2 لكل منهما.
سيجا توقعت ان هذا سوف يكون افضل له ولكن كانت هذه التقنية تزيد من صعوبة برمجة الالعاب عليه و تزيد من مدة صنع اللعبة الى اكثر من سنة بالاضافة الى الوقت الاصلي الذي سوف تاخذه منها اللعبة... لذلك لا نرى الكثير من الالعاب من الشركات الاخرى عليه...
الدريم كاست
* الاسم المصنعي : كاتانا KATANA (نسبة الى سلاح شكله مثل السكين الصغير يستعمل في فن النينجا)
*اطلق عام1999
*معالج ذو قدرة عالية وطاقة نهائية تعادل 128-bit للجرافكس
*مودم اساسي في الجهاز (built-in modem )
*طاقات هائلة.
الجهاز
الان بداية الرحلة الالكترونية داخل الدريم كاست... لنلقي نظرة.......
*المعالج: 64-bit من نوع HITACHI SH-4
سرعة المعالج 200MHz
* MIPS (Million Instructions Per Second) (مليون عملية بالثانية): 360
* سرعة ال bus هي 800 MB بالثانية
*Cache : * للاوامر 8 K
*للمعلومات 16 K
الجرافكس:
128-bit و 100MHz من نوع NEC Power VR 2DC .
الرزليوشن: 640x480 او 320x240 .
الالوان: 24-bit يعني (16,777,216) لون كحد اقصى. على اعتبار عن ال16-bit يعطي (65,536) لون.
البوليجونات:3.000.000 بوليجونفي الثانية (وهذه الارقام حقيقية مش مثل ارقام السوني... فهي اكثر من هذا للبلايستيشن 1 ولكن شوف الفرق بالصور...)
*المحرك الهندسي:
1- مازج الفا (Alpha blending) (سوف اتي على شرحها خلال الموضوع...تابعوني)
2-مصحح الرسم الثلاثي الابعاد التلقائي(Perspective correction )
3-Gouraud shading او القدرة على تنعيم الاسطح مثل هذه الصورة
http://static.howstuffworks.com/gif/...84-shading.gif
حيث نرى الكرة التي على اليسار ظاهرة المعالم والبوليجونات مرئية وهذا قبل استخدام Gouraud shading اما بعد استخدام هذه التقنية تظهر الكرة بشكل كروي 100% في الكرة اللي على اليمين
4-Anistropic, bilinear and trilinear mip mapping (سوف اتي على شرحها خلال الموضوع...تابعوني)
5- Z-buffer : وهي القدرة على منع اختراق الاجسام الثلاثية الابعاد لبعضها عند تماسها مع بعض... (براي انا ان هذه الخاصية تعتمد على قوة المبرمج وشطارته اكثر من قوة الجهاز من هذه الناحية)
6- ذاكرة كلية للجرافكس 8 MB
الصوت AUDIO: من نوع ياماهاYamaha بقدرة 45 MHz بمعالج الصوت Super Intelligent
1-64 محطة (كل محطة مسؤولة عن سير صوت اله موسيقية معين اذا كانت المسوقى من نوع MIDI اي ريل تايم او من تراك موسيقى او صوت لغير ملفات ال MIDI ).
2-التردد المثالي للصوت 44.1 KHz
3-مؤثرات صوتية خاصة: القدرة على عمل الصدى في الصوت، تاخير الاصوات ومداخلتها، الاحاطة سراوند
4-ذاكرة : 2 MB RAM
ذاكرة رئيسية على اللوحة الام: 16 MB
* نظام التشغيل:
1-Windows CE-based
2-custom Sega OS
طريقة الادخال لمعلومات الالعاب:
GD-ROM (Gigabyte Disc) يعني القرص الذي يستوعب جيجا.
1- سرعة نقل البيانات من الاسطوانة وحتى الجهاز: 1800 kilobytes per second
2-مساحة التخزين:1.2 GB
3-Memory buffer: 128 K اى القدرة على حفظ البيانات مؤقتا ريثما يتم طلبها من المعالج بعد عملية قراءتها
4- المودم 56 K
المعالج:
كما في اجهزة الالعاب الاخرى يحوي الدريم كاست معالج من نوع RISC يعني (reduced instruction set computer) بالعربية معالج الكمبيوتر محدود المهام.
وهذا يعني ان عملية المعالجة هي بسيطة للغاية مقارنة بمعالجات الكمبيوترات اللي عندنا وهذا يوفر للدريم سرعة في المعالجة وعدد اقل بكثير من الاخطاء(كما في الاجهزة الاخرى)
http://static.howstuffworks.com/gif/dreamcast-6.jpg
وهذه صورة للوحة الام يظهر فيها المعالج من نوع RISC.
لتقليل تكلفة التصنيع قامت سيجا بتصميم معالج الصور (كرت الشاشة) بحيث يسيطر على الكثير من الامور دون الحاجة الى صنع قطع اخرى تقوم بمساندته عن طريق ربطه في الدارة الكهربائة بشكل استراتيجي و ربطه على طريقة ASIC و تعني application specific integrated circuit و تعني بالعربية و بكل بساطة : صنع القطعة الالكترونية بحيث تكون مستقلة دون الحاجة الى قطع اخرى مثل العادة للمساندة في العمل يعني دمج التخصصات المتعددة في قطعة الكترونية واحدة وهذا يقلل بالتاكيد من الكلفة...
وهذا ايضا ينطبق على معالج الصوت في الدريم كاست حيث يستخدم ايضا طريقة ASIC عند صنعة...
يستعمل معالج الصور في الدريم كاست طريقة مميزة في التعامل مع المعلومات لم يسبق لها مثيل في اي معالج صور في السابق وهي انه يقوم بضغط البيانات بشكل كبير وذلك لتقليل مساحتها و بالتالي تكون المدة الزمنية لنقل معلومة واحدة اقل وهذا يعني سرعة اكثر و يضغط المعالج البيانات اربع مرات اصغر نم حجمها الاصلي يعني 4:1 يعني بطريقة اسهل اذا دخل على معالج الصورة للدريم كاست 4 ميجا بايت يضغطها الى 1 ميجا بايت و بالتالي تكون سرعة نقل ال 1 ميجا بايت اكثر ب اربع مرات سرعة نقل المعلومات دون الضغط و تبقى المعلومات ذاتها تماما اللا انها اصبحت اصغر حجما...
والان لنتكلم قليلا بالتفصيل عن المؤثرات التي يقوم بها الدريم كاست...
* Alpha blending او مازج الفا بالعربية.
هذه الخاصية او القدرة التي توجد في الدريم كاست تستعمل في اظهار الصور الشفافة والاجسام التي لها نوع من الشفافية اي يظهر ما وراءها...
و تستخدم هذه الخاصية المميزة في الصور والافلام داخل الالعاب بكثرة وتكون بالتاكيد ريل تايم (real time) و معنى ريل تايم هو ان الجهاز هو الذي يرسم ويتعامل مع الصور بلغة مفهومة بالنسبة للجهاز والصور المتحركة او الثبتة اما عكس الريل تايم هو ما يسمى بالصور او الافلام مسبقة الاظهار (pre-rendered objicts) و يتعامل معها الدريم كاست او اي جهاز اخر دون فهمها او معرفة ما بداخلها مثل العروض والافلام والصور في الكثير من الالعاب و يقوم الجهاز بعرضها كما هي دون المقدرة على تغير اي شيء فيها...
* Mip mapping بصراحة لا اعرف معناها بالضبت بالعربي ولكن ممكن تفهمون معناها من خلال الشرح القادم:
هذه الخاصية حلوة جدا ومهمة جدا في نفس الوقت...
عادة تعنى هذه الخاصية باضفاء التفاصيل على الاسطح والاجسام بشكل يزيده واقعية و دقة كلما اقتربت الكاميرا من الجسم و هي بشكل عام تختص بالتكستشر (texture ) اي النقشة الموجودة على الجسم...
لنلقي نظرة على طريقة تعامل الدريمكاست مع هذه القدرة او الخاصية...
1- في البداية يقوم المعالج بحساب المسافة بينك وبين الجسم التذي تنظر اليه (بين الجسم والكاميرا)
2-يقوم المعالج(معالج الصور طبعا وبمساعدة المعالج الارئيسي) بتحميل النقشة (texture) بحجم معين ويوجد له ثلاثة احجام رئيسة وهي 64x64 الكبيرة و 32x32 المتوسطة و 8x8الصغيرة.
3-يقوم المعالج بحساب المساحة التي سوف يغطيها بالنقشة (texture) بشكل دقيق جدا.... على فرض ان المساحة التي لدينا الان هي 16x16.
4- يقوم المعالج بحساب النسبة التقريبة للحجم المعطى... في المثال عندنا مثلا الـ16x16 محصورة بين النقشة من الحجم المتوسط والصغير اي بين 32x32 و 8x8. هنا يقوم المعالج بحساب المتوسط بين الحجمين ليظهر النسبة التقريبية الادق للحجم الذي قام بقياسه على ارض الواقع.
5-يقوم المعالج بتطبيق النقشة على الجسم الذي عملنا كل هالدوشة علشانو و تلبيسه هذه النقشة ليصبح اكثر واقعية...
طبعا هذه العملية كلها لا تستغرق سوى اجزاء مجزءة من الثاية....
مثلا اذا اراد المصمم ان يرسم جسم الانسان بدون ان يستخدم هذه التقنية فئن الجم المرسوم سوف يكون سادة اي لا حركة كليه ابدا ولا يكون واقعي بالمرة اما اذا استخدم هذه التقنية يستطيع ان يضع على جسم الانسان (اليد مثلا) الشعيرات الصغيرة التي موجودة على جسم الانسان واظهار العروق والاوعية الدموية والتجاعيد على الوجه والايدي كما هو الحال في شن مو و ممكن ان نلاحظ هذا في الجاكيت الجلدي الذي يلبسه ريو حيث انه لو ما استخدم المصمم هذه التقنية لكان لونه بني سادة يعني لا وجود للتجاعيد او الطيات فيه...
بصراحة هذا الموضوع معقد جدا اتمنى انه يفهمه ولو شخص واحد من القراء لاني انا نفسي احيانا اجد صعوبة في فهمه او شرحه ولا بد من التطبيق العملي للتصميم حتى يفهم الشخص ما قلته في السطور الماضية عن ال texturing .
الان ماذا يحصل داخل الدريم كاست منذ لحظة ايصال التيار الكهربائي له
http://static.howstuffworks.com/gif/dreamcast-4.jpg
عندما نضع اسطوانه داخل جهاز الدريم كاست يحدث ما يلي:
*تقوم انت بتشغيل الجهاز بكبس زر Power
*الاسطوانه تدور مباشرة الى سرعة معينة
*بينما يدور القرص تتم عملية نقل نظام التشغيل الذي سوف تشتغل عليه اللعبة من الـROM الى الـRAM اي من الذاكرة الثابتة التي على اللوحة الرئيسية الى الذاكرة المؤقتة او العشوائية...
*تحمل الملفات الاولية المختصة ببدئ اللعبة الى الـRAM وتبدا اللعبة...
*تتفاعل مع اللعبة انت كمستخدم عن طريق الايادي.
*جميع المعلومات التي يحتاجها المعالج سواء من صوت او من صورة يتم تحميلها مباشرة من الاسطوانة الى الـRAM .
*تتجه المعلومات من الـRAM الى اجزاء الجهاز حسب نوعها فمثلا المعلومات المختصة بالصوت تذهب الى المعالج ومن ثمة الى معالج الصوت ومن ثمة الى السماعات وكذلك المعلومات المختصة بالصورة.
وهذا ما سوف تراه في عرض الفلاش هذا:
اولا اضغط على زر START
من ثمة اضغط على اي زر من الازرار الملونة وتتبع طريقة مشيها داخل الجهاز
[swf=http://static.howstuffworks.com/flash/video-game-system.swf][/swf]
للاسف المنتدى لا يدعم الحجم الطبيعي للفلاش لذا سوف اضع وصلة العرض حتى تروه بالحجم الطبيعي
الفلاش رقم 1 (كيف تسير المعلومات داخل الجهاز) ء
المودم:
الدريم كاست هو اول جهاز العاب محتوي على مودم داخلي (built-in) وهو بسرعة 56 K للاجهزة الامريكية.
وطور هذا المودم من اجل تمكين مستخدمي الدريم كاست من اللعب مع بعضهم وتحدي عدد اكثر من الاشخاص عبر الشبة النكبوتية الواسعة و تاهيلهم للعب من مناطق واسعة وعبر المحيطات ضاربة بعرض الحائط جميع الاشاعات التي ظهرت من الحسودين و محبي الاجهزة الاخرى وخاصة سوني بان سيجا تحلم ولن يتحقق حلمها هذا ابدا ولكن كل ديك على مزبلته صياح....:o :o .
وعملت سيجا على تخطي هذه المرحلة الى ما بعدها من مراحل بصنعها مودم برود باند Broad band اي خط المعلومات السريع لتمكين مستخدمي الدريمكاست من الاستفادة من خدمات الـADSL على الدريم كاست واللعب باسرع سرعة ممكنة بالرغم من ان المودم العادي كان مكفي و موفي من ناحية السرعة وانا كانت العب العاب كثير من السعودية والاردن بدون اي مشاكل بالسرعة...كيف اللي بامريكا!!!
ايادي التحكم
جاء الوقت الان لنتحدث الان عن ايادي التحكم وكم بها من عجائب و قوة صنع...
يد الدريم كاست تعتبر من ابسط الايادي من ناحية الشكل الخارجي و توزيع الازرار والاسهم....
تحوي يد الدريم كاست 11 كبسة بالاضافة الى الانالوج جوي ستيك (الجير)
موزعة على الشكل الاتي:
*اربع ازرار موزعة على شكل اسهم التحكم D-Pad باقصى يسار اليد
*زر START في وسط اليد الى الاسفل
*اربع ازرار اكشن ملونة على اقصي اليمين
*زر R او TRIGER اليمين حساسة للضغط (زناد)
*رزL او TRIGER اليسار حساسة للضغط(زناد)
*عصى انالوج الى اقصي اليسار الى الاعلى
هذه صورة لبورد اليد من الداخل
http://static.howstuffworks.com/gif/dreamcast-8.jpg
تعمل ازرار الاكشن الاربعة وازرار الاتجاهات وزر الاسهم في يد الدريم كاست بشكل طبيعي مثل اي جهز اخر حيث يكون اسفل كل زر دائرة كهربائية مفتوحة اي غير مكتملة وعند الضغط على الزر تلتصق القطعة المعدنية المثبتة اسفل الزر بالدارة الكهربائية المفتوحة فتصل الدائرة الكهربائية و يسري تيار كهربائي يصل الى المعالج و يتحول الى امر وهكذا...
وهذا عرض فلاش لكيفية عمل الكبسات
قم بالضغط على اي زر و شوف النتيجة بنفسك
[swf=http://static.howstuffworks.com/flash/video-game-contacts.swf][/swf]
هذه وصلة للفلاش حتى تروه بالحجم الطبيعي
وصلة فلاش الازرار
عصى الانالوج والزنادين R و L
تختلف عصى الانالوج بالتقنية عن الازرار بشكل كبير.
ايضا بالنسبة للزنادين R و L
فهي تستعمل تقنية المغناطيس والمستقبل الحساس وذلك لضمان توفير تقنية حساسية الضغط يعني كلما ضغطت اكثر استجابت لك اليد اكثر...
تعمل هذه التقنية باقتراب المغناطيس المثبت اسفل الزناد من المستقبل الحساس وقياس المسافة بينهما لمعرفة شدة ضغط المستخدم عليها و بالتالي توفير خصائص عديدة ومفيدة نراها عادة في العاب السيارات والسباقات حيث تتحكم بسرعة السيارة عن طريق الضغط بالقوة التي تريد وكلما زاد مقدار ضعطك زادت سرعة السيارة.
ولتوضيح طريقة عمل عصى الانالوج المشابه كثيرا لتقنية الزنادين اليكم هذا العرض الفلاش
[swf=http://static.howstuffworks.com/flash/video-game-magnet.swf][/swf]
وهذه وصلة الفلاش لصورة اكبر واوضح
فلاش عصى الانالوج
لاحظ كيف يزداد توهج المستقبل الحساس في العرض كلما اقترب منه المغناطيس وهذا يدل على زيادة استجابته للحركة و تطبيق مبدا استجابة الضغط..
تحوي يد الدريم كاست على مدخلين مخصصين لكروت الميموري والرجاج.
الرجاج كلنا نعرف كيف يعمل... مثل الرجاج اللي باي جهاز اخر او خلوي (جوال)
الميموري كارد او كارت الذاكرة
يستخدم كرت الذاكرة عادة لحفظ السيفات او ملفات الالعاب عادة...
اسمها بالانجليزي Visual Memory System (VMS) يعني وحدة الذاكرة المرئية بالعربي وذلك لاحتوائها على شاشة عرض بسيطة...
تحتوي كل كرت ذاكرة على:
*معالج هيتاشي 8-bit
*ذاكرة بسعة 128 K
*شاشة LCD بسيطة من قياس 48 بكسل عرض الى32 بكسل طول
*بطاريتان مدورتان
*قناة صوت واحة
تستعمل الميموري كارد لعمليات حفظ المعلومات بالاضافة الى امكانية لعب بعض الالعاب الصغيرة عليها و توفير الوقت والتاريخ
الالعاب
تحوي الاسطوانات لدى الدريمكاست مساحة1.2 جيجا بايت وهذه مساحة واسعة للالعاب لذلك معظم الالعاب لا تستعمل كل المساحة المتاحة لها ولكنها تملاءها بالعروض القوية و البالغة الوضوح...
http://static.howstuffworks.com/gif/dreamcast-7.jpg
درايف الدريمكاست يشبه الى حد ما درايف الكمبيوتر ولكن هناك بعض الاختلافات الجذرية المهمة في درايف الدريمكاست لذلك الكمبيوتر ليس له القدرة ابدا على قراءة اسطوانات الدريمكاست الاصلية بالاضافية الى ان اسطوانات الدريم كاست لا تشبه اسطوانات الكمبيوتر لا من قريب ولا من بعيد.
سرعة درايف الدريمكاست 12 X وهذا يجعل منه درايف سريع نسبيا للاجهزة الاخرى و تكون السرعة حقيقة عندما تشغل الالعاب الاصلية فقط لان الالعاب المنسوخة دائما تاخذ وقت في اللودنج اكثر بشكل واضح جدا واللي ما جرب لودنج الاسطوانات الاصلية لازم يجربه ويشوف الفرق...
شن مو 2 و 1 يكاد يكون اللودنج معدوم...براي انا على الاقل....
تتاثر اسطوانات الدريمكاست بالخدوش بشكل كبير وممكن خدش واحد في مكان حرج يقتل الاسطوانة وذلك لان تقنية الضغط المستعملة في اسطوانات الدريمكاست قوية جدا لذلك تسع اكثر من جيجا بسهولة واي خدش ممكن يطير معلومات اكثر من المفروض يروح....
مع انه عندي اسطوانات اصلية حالتها بالويل والله ولكنها تشتغل تمام ولكن يجب اعتبار الحقائق العلمية....
اتوقع اني انهيت الرحلة بسلام
ارجو انو ما يكون في احد اتكهرب او صابته صاعقة كهربائية من هذه الرحلة الالكترونية :p :p :p :p :p :p
ارجو ان ارى الاقبال اللازم على موضوعي اللي تعبت فيه لمدة 3 ايام...
شكرا لكم
اخوكم محمد
thankssssssssssssssssssssssssssssssss
مشكور اخوي عل الموضوع الممتاز والحمد لله كمات الرحل بذون مشاكل;-) ;-)
