光線槍運作原理解析（上）：為什麼液晶電視不能用傳統光線槍

筆者在前篇介紹Sinden Lightgun的文章中，簡單提到傳統光線槍僅能搭配映像管電視使用，而無法搭配液晶電視，在這篇延伸的文章中，筆者將進一步詳細說明其中的原理，並介紹幾款能在液晶電視使用的光線槍，讓讀者更清楚光線槍遊戲背後的運作原理。

先從映像管電視原理看起

在映像管電視運作的過程中，會藉由內部的電子槍，將電子束打到螢幕的玻璃上，當電子束撞擊到的螢光物質的實時候，就會螢光物質就會因接收到能量而進入激發態並發出光芒，這時候螢幕就會產生１個光點（類似於像素的概念，但不完全一樣），所以只要控制電子束的強度，就可以產生不同亮度的紅、綠、藍光，並混成對應顏色的光點。

為了要拼湊出完整的畫面，電視會由畫面的左上角開始，讓電子槍依水平方向，從畫面左方到右方依序發射電子束，當填滿1排水平線（即掃描線）之後，就進到下一條水平線，並由上而下依序填滿整個畫面，如此一來就能產生完整的畫面。

如果以480p、60FPS的畫面為例的話，代表著畫面中有480條掃描線，每秒顯示60幀畫面。也就是說電視機每1/60秒就會讓電子槍掃過整個畫面1輪，並產生480條掃描線，由於光點產生的速度非常快，所以人眼會因為視覺暫留的因素，感覺顯示出來的是個完整的畫面。

▲ 映像管電視的顯示原理會透過電子槍，將電子束打到螢幕上產生影像。

▲ 在電子束移動的過成中，會產生多條掃描線，並拼湊為完整畫面。

偵測掃描線判斷射擊位置

傳統光線槍就是利用映像管電視的顯示特性，當玩家扣下扳機後，掃描線走到槍口瞄準的位置時，光線槍前方的感光元件會「接收」到光線的訊號。如此一來系統就會知道掃描線進行到該瞬間的時間相位，並可以推算出玩家瞄準的位置。

大體上來說，在SONY PLAYSTATION 2主機之前的光線槍，大多使用這個技術，由於當時的主流為映像管電視，所以在相容性上不會有太多問題。

回過頭看一下液晶電視或投影機，由於這類顯示器在顯示畫面的過程中，是將整個畫面更新，也就是說在顯示60FPS的畫面時，顯示器每1/60秒就會顯示1幀新的畫面，而沒有也不會讓掃描線在1/60秒的時間內走完整個畫面，所以會造成傳統光線槍無法辨識掃描線，而造成無法使用的情況。

▲ 傳統光線槍在運作的過程中，會透過槍口內的感光元件偵測開槍當下掃描線的位置。

▲ 如此一來就能透過演算法計算掃描線的相位，並搭配歸零校正所測得的延遲誤差，推算出槍口瞄準的位置。

▲ 圖為PlayStation所用的Guncon光線槍。

▲ 在使用Guncon的時候，還需將槍連接至AV端子，強化掃描線相位的判斷準確度。

主要遊戲主機與光線槍、遊戲列表：
Famicom：光線槍（HVC-005）。《打鴨子》（Duck Hunt）
Mega Drive：Konami Justifier。《致命雙槍》（Lethal Enforcers）
Super Famicom：Konami Justifier。《致命雙槍》（Lethal Enforcers）
Sega Saturn：Virtua Gun。《VR戰警》（Virtua Cop）
PlayStation：Namco Guncon。《火線危機》（Time Crisis）
Konami Hyperblaster。《致命雙槍I & II合集》（Lethal Enforcers I & II）
PlayStation 2：Namco Guncon 2。《火線危機II》（Time Crisis II）
Dreamcast：Dreamcast Gun。《死亡鬼屋2》（The House of the Dead 2）

難到時代在走，光線槍不能有嗎？非也，在任天堂Wii與Sony PlayStation 3上市的那段期間，恰巧是電視從映像管電視進入到液晶電視的轉換期，當時廠商還是推出了能夠支援液晶電視的光線槍，那這種光線槍又是透過什麼原理運作呢？筆者將在下篇文章繼續說明。

延伸閱讀：

光線槍運作原理解析（下）：採用替代技術的液晶電視適用光線槍