Émulateur de console de jeux vidéo - Video game console emulator
Un émulateur de console de jeux vidéo est un type d' émulateur qui permet à un périphérique informatique d'émuler le matériel d'une console de jeux vidéo et de jouer à ses jeux sur la plate-forme d'émulation. Le plus souvent, les émulateurs comportent des fonctionnalités supplémentaires qui dépassent les limites du matériel d'origine, telles qu'une compatibilité de contrôleur plus large, un contrôle de l' échelle de temps , de meilleures performances, une qualité plus claire, un accès plus facile aux modifications de la mémoire (comme GameShark ), des codes de triche en un clic, et déverrouillage des fonctionnalités de jeu. Les émulateurs sont également un outil utile dans le processus de développement de démos homebrew et la création de nouveaux jeux pour les consoles plus anciennes, abandonnées ou rares.
Le code et les données d'un jeu sont généralement fournis à l'émulateur au moyen d'un fichier ROM (une copie des données de la cartouche de jeu) ou d'une image ISO (une copie du support optique), qui sont créés soit par des outils spécialisés pour les cartouches de jeu, ou des lecteurs optiques ordinaires lisant les données. La plupart des jeux conservent leurs droits d'auteur malgré la durée croissante du système d'origine et l'arrêt des produits ; cela laisse les consommateurs réguliers et les amateurs d'émulation à recourir à l'obtention de jeux librement sur divers sites Internet plutôt que d'acheter et d' extraire légitimement le contenu (bien que pour les supports optiques, cela devienne populaire pour les propriétaires légitimes). Comme alternative, des adaptateurs spécialisés tels que le Retrode permettent aux émulateurs d'accéder directement aux données sur les cartouches de jeu sans avoir besoin de les copier d'abord dans une image ROM.
Histoire
Au milieu des années 1990, les ordinateurs personnels avaient progressé au point où il était techniquement possible de reproduire le comportement de certaines des premières consoles entièrement par le biais de logiciels, et les premiers émulateurs de console non autorisés et non commerciaux ont commencé à apparaître. Ces premiers programmes étaient souvent incomplets, n'émulant que partiellement un système donné, entraînant des défauts . Peu de fabricants ont publié des spécifications techniques pour leur matériel, ce qui a laissé aux programmeurs le soin de déduire le fonctionnement exact d'une console par ingénierie inverse . Nintendo consoles de tendance à être les plus couramment étudiées, par exemple le plus émulateurs début avancés reproduit le fonctionnement du Nintendo Entertainment System , la Super Nintendo Entertainment System , et le Game Boy . Le premier émulateur reconnu de ce type a été publié vers 1996, étant l'un des projets prototypes qui ont finalement fusionné dans le produit SNES9X . Des programmes comme iNES de Marat Fayzullin, VirtualGameBoy, Pasofami (NES), Super Pasofami (SNES) et VSMC (SNES) étaient les émulateurs de console les plus populaires de cette époque. Une curiosité était également l' émulateur NES inédit de Yuji Naka pour la Genesis , marquant peut-être la première instance d'un émulateur logiciel fonctionnant sur une console. De plus, à mesure qu'Internet gagnait en disponibilité, la distribution à la fois de logiciels d'émulation et d'images ROM est devenue plus courante, contribuant à la popularité des émulateurs.
L'attention juridique a été attirée sur les émulations avec la sortie d' UltraHLE , un émulateur pour la Nintendo 64 sorti en 1999 alors que la Nintendo 64 était encore la console principale de Nintendo - sa prochaine console, la GameCube , ne sortira qu'en 2001. UltraHLE fut le premier émulateur à sortir pour une console actuelle, et cela a eu un certain effet sur les ventes de Nintendo 64, bien que dans quelle mesure par rapport à la diminution des ventes sur les consoles vieillissantes n'était pas clair. Nintendo a intenté une action en justice pour arrêter le projet d'émulateur, et tandis que les auteurs originaux ont cessé le développement, le projet s'est poursuivi par d'autres qui avaient obtenu le code source. Depuis, Nintendo a généralement pris les devants dans les actions contre les projets d'émulation ou les distributions de jeux émulés depuis leurs consoles par rapport aux autres fabricants de consoles ou d'arcade.
Cette montée en popularité a ouvert la porte aux jeux vidéo étrangers et a exposé les joueurs nord-américains aux politiques de censure de Nintendo. Cette croissance rapide du développement des émulateurs a à son tour alimenté la croissance du piratage de ROM et de la traduction en fan . La sortie de projets tels que la traduction en anglais de Final Fantasy V par RPGe a attiré encore plus d'utilisateurs sur la scène de l'émulation.
Méthodes
Les émulateurs peuvent être conçus de trois manières : en fonctionnant purement dans un logiciel qui est la forme la plus courante telle que MAME en utilisant des images ROM d'arcade ; fonctionnant uniquement dans du matériel tel que l' adaptateur ColecoVision pour accepter les cartouches Atari VCS , et des solutions hybrides, telles que des ponts matériels pour divers ordinateurs Amiga qui pourraient exécuter des logiciels compatibles IBM PC.
Un émulateur est généralement créé par ingénierie inverse des informations matérielles afin d'éviter tout conflit éventuel avec la propriété intellectuelle non publique. Certaines informations peuvent être rendues publiques pour les développeurs sur les spécifications du matériel qui peuvent être utilisées pour lancer des efforts d'émulation, mais il existe souvent des couches d'informations qui restent sous forme de secrets commerciaux tels que les détails de cryptage. Le code d'exploitation stocké dans le BIOS du matériel peut être désassemblé pour être analysé dans une conception de salle blanche , une personne effectuant le désassemblage et une autre personne, séparément, documentant la fonction du code. Une fois suffisamment d'informations sur la façon dont le matériel interprète le logiciel de jeu, une émulation sur le matériel cible peut alors être construite. Les développeurs d'émulation évitent généralement toute information pouvant provenir de sources introuvables pour éviter de contaminer la nature de la salle blanche de leur projet. Par exemple, en 2020, une grande quantité d'informations liées aux consoles de Nintendo a été divulguée , et les équipes travaillant sur des émulateurs de consoles Nintendo tels que l' émulateur Dolphin pour GameCube et Wii ont déclaré qu'elles restaient loin des informations divulguées pour éviter de salir leur projet.
Une fois qu'un émulateur est écrit, il nécessite alors l'obtention d'une copie du logiciel de jeu, une étape qui peut avoir des conséquences juridiques. En règle générale, cela nécessite que l'utilisateur fasse une copie du contenu de la cartouche ROM dans des fichiers informatiques ou des images pouvant être lues par l'émulateur, un processus appelé « vidage » du contenu de la ROM. Un concept similaire s'applique à d'autres formats propriétaires, tels que les jeux PlayStation sur CD. Bien qu'ils ne soient pas requis pour l'émulation de la première console d'arcade ou de salon, la plupart des émulateurs nécessitent également un vidage du BIOS du matériel, qui peut varier selon la région de distribution et les révisions matérielles. Dans certains cas, les émulateurs permettent l'application de correctifs ROM qui mettent à jour le vidage ROM ou BIOS pour corriger les incompatibilités avec les nouvelles plates-formes ou modifier des aspects du jeu lui-même. L'émulateur utilise ensuite le vidage du BIOS pour imiter le matériel tandis que le vidage de la ROM (avec tous les correctifs) est utilisé pour répliquer le logiciel de jeu.
Points de vue
En dehors de l'utilisation officielle, l'émulation a généralement été perçue négativement par les fabricants de consoles de jeux vidéo et les développeurs de jeux. La plus grande préoccupation est la nature de la violation du droit d'auteur liée aux images ROM de jeux, généralement distribuées librement et sans restrictions matérielles. Bien que cela ait un impact direct sur les ventes potentielles de jeux émulés et donc sur les éditeurs et les développeurs, la nature de la chaîne de valeur de l'industrie peut entraîner un préjudice financier potentiel pour les fabricants de consoles. En outre, l'émulation remet en question l'utilisation par l' industrie du modèle de lame de rasoir pour les jeux sur console, où les consoles sont vendues près du coût et des revenus au lieu d'être obtenus à partir de licences sur les ventes de jeux. L'émulation de console étant développée alors même que les consoles sont toujours sur le marché, les fabricants de consoles sont obligés de continuer à innover, de commercialiser davantage de jeux pour leurs systèmes et de passer rapidement aux nouvelles technologies pour poursuivre leur modèle commercial. Il existe d'autres problèmes liés à la propriété intellectuelle de la marque de la console et des actifs des jeux qui pourraient être utilisés à mauvais escient, bien que ce soient des problèmes moins liés à l'émulation elle-même qu'à la manière dont le logiciel est ensuite utilisé.
Alternativement, l'émulation est considérée comme améliorant les efforts de préservation des jeux vidéo , à la fois en déplaçant les informations de jeu d'une technologie obsolète vers des formats plus récents et plus persistants, et en fournissant des alternatives logicielles ou matérielles au matériel ancien. Certains utilisateurs de l'émulation voient également l'émulation comme un moyen de préserver les jeux des entreprises qui ont fait faillite depuis longtemps ou ont disparu du crash et des contractions du marché antérieurs de l'industrie, et où la propriété de la propriété n'est pas claire. L'émulation peut également être considérée comme un moyen d'améliorer les fonctionnalités du jeu original qui ne seraient pas possibles autrement, comme l'ajout de localisations via des correctifs ROM ou de nouvelles fonctionnalités telles que les états de sauvegarde .
Probleme juridique
États Unis
Alors que les ordinateurs et les réseaux informatiques mondiaux continuaient de progresser et que les développeurs d'émulateurs devenaient plus compétents dans leur travail, le délai entre la sortie commerciale d'une console et son émulation réussie a commencé à se réduire. Les consoles de cinquième génération telles que la Nintendo 64 , la PlayStation et les ordinateurs de poche de sixième génération , tels que la Game Boy Advance , ont connu des progrès significatifs vers l'émulation au cours de leur production. Cela a conduit les fabricants de consoles à s'efforcer d'arrêter l'émulation non officielle, mais des échecs constants tels que Sega v. Accolade 977 F.2d 1510 (9th Cir. 1992), Sony Computer Entertainment, Inc. v. Connectix Corporation 203 F.3d 596 ( 2000) et Sony Computer Entertainment America v. Bleem 214 F.3d 1022 (2000), ont eu l'effet inverse, qui a statué que les émulateurs, développés grâce à la conception de salle blanche, sont légaux. Le bibliothécaire du Congrès , en vertu du Digital Millennium Copyright Act (DMCA), a codifié ces règles en tant qu'exemptions autorisées pour contourner les protections techniques du droit d'auteur sur le matériel de la console. Cependant, les développeurs d'émulateurs ne peuvent pas incorporer de code qui peut avoir été intégré dans le BIOS matériel, ni envoyer l'image BIOS avec leurs émulateurs.
La distribution non autorisée de code protégé par le droit d'auteur reste illégale, conformément à la fois au droit d'auteur spécifique au pays et à la loi internationale sur le droit d'auteur en vertu de la Convention de Berne . En conséquence, les éditeurs et développeurs de jeux vidéo ont engagé des poursuites judiciaires contre les sites Web qui redistribuent illégalement leurs logiciels protégés par le droit d'auteur, forçant avec succès les sites à supprimer leurs titres ou à supprimer complètement les sites Web.
États-Unis en vertu du droit, l' obtention d' un objet de dumping copie de la machine d' origine BIOS est légal sous le pouvoir Lewis Galoob Toys, Inc. v. Nintendo of America, Inc. , 964 F.2d 965 (9th Cir. 1992) l' utilisation de juste aussi longtemps car l'utilisateur a obtenu une copie achetée légalement de la machine. Cependant, pour atténuer cela, plusieurs émulateurs pour plates-formes telles que Game Boy Advance sont capables de fonctionner sans fichier BIOS, en utilisant une émulation de haut niveau pour simuler les sous-routines du BIOS à un faible coût en termes de précision d'émulation.
Usurpation d'identité par des logiciels malveillants
En raison de leur popularité, les émulateurs ont également été la cible d'escroqueries en ligne sous la forme de programmes de chevaux de Troie conçus pour imiter l'apparence d'un émulateur légitime, qui sont ensuite promus par le biais de spam , sur YouTube et ailleurs. Certaines escroqueries, telles que le prétendu émulateur "PCSX4", sont même allées jusqu'à mettre en place un faux référentiel GitHub , vraisemblablement pour plus de fiabilité, en particulier pour ceux qui ne connaissent pas le développement de logiciels open source . La Federal Trade Commission a depuis émis un avis avertissant les utilisateurs d'éviter de télécharger un tel logiciel, en réponse aux rapports d'un prétendu émulateur Nintendo Switch publié par divers sites Web comme façade pour une escroquerie par sondage.
Utilisation officielle
En raison de la forte demande de jeux anciens sur des systèmes modernes, les consoles ont commencé à intégrer la technologie d'émulation. Le plus notable est Nintendo de la console virtuelle . Sorti à l'origine pour la Wii , mais présent sur la 3DS et la Wii U , Virtual Console utilise une émulation logicielle pour permettre l'achat et la lecture de jeux pour les anciens systèmes sur ce matériel moderne. Bien que tous les jeux ne soient pas disponibles, la console virtuelle propose une vaste collection de jeux couvrant une grande variété de consoles. La bibliothèque de jeux passés de la console virtuelle se compose actuellement de titres provenant de la Nintendo Entertainment System , de la Super NES , de la Game Boy , de la Game Boy Color , de la Nintendo 64 , de la Game Boy Advance , de la Nintendo DS et de la Wii , ainsi que de la Master System de Sega et Genesis / Mega Drive , NEC est TurboGrafx-16 , et SNK 's Neo Geo . Le service pour la Wii comprend également des jeux pour des plates-formes connues uniquement dans certaines régions, telles que le Commodore 64 (Europe et Amérique du Nord) et MSX (Japon), ainsi que Virtual Console Arcade, qui permet aux joueurs de télécharger des jeux d'arcade vidéo. . Les titres de la console virtuelle ont été téléchargés plus de dix millions de fois. Chaque jeu est distribué avec un émulateur dédié peaufiné pour faire fonctionner le jeu au mieux. Cependant, il manque les améliorations apportées par les émulateurs non officiels et de nombreux titres ne sont toujours pas disponibles.
Jusqu'à la mise à jour du firmware 4.0.0, le logiciel du système Nintendo Switch contenait un émulateur NES intégré, appelé en interne "flog", exécutant le jeu Golf (avec prise en charge du contrôleur de mouvement utilisant Joy-Con ). L' œuf de Pâques était censé être un hommage à l'ancien président de Nintendo, Satoru Iwata , décédé en 2015 : le jeu n'était accessible que le 11 juillet (date de sa mort), Golf était programmé par Iwata, et le jeu était activé en jouant un geste qu'Iwata avait utilisé lors des présentations vidéo de Nintendo. Il a été suggéré que l'inclusion du golf était conçue comme une forme numérique d' omamori - une forme traditionnelle d' amulettes japonaises destinée à apporter chance ou protection. Dans le cadre de son service d'abonnement Nintendo Switch Online , Nintendo a ensuite publié une application proposant une bibliothèque à la demande de titres NES et SNES mise à jour régulièrement. L'application présente des fonctionnalités similaires aux titres de la console virtuelle, y compris les états de sauvegarde, ainsi qu'un mode de mise à l'échelle des pixels et un effet qui simule les écrans de télévision CRT .
En raison de différences matérielles, la Xbox 360 n'est pas rétrocompatible nativement avec les jeux Xbox d' origine . Cependant, Microsoft a obtenu une rétrocompatibilité avec les titres populaires via un émulateur. Le 15 juin 2015, Microsoft a annoncé que la Xbox One serait rétrocompatible avec la Xbox 360 via l'émulation. En juin 2017, ils ont annoncé que les titres originaux Xbox seraient également disponibles pour une compatibilité descendante via l'émulation, mais comme l'original Xbox fonctionne sur l' architecture x86 , l'émulation du processeur est inutile, ce qui améliore considérablement les performances. La PlayStation 3 utilise une émulation logicielle pour lire les titres PlayStation originaux, et le PlayStation Store vend des jeux qui fonctionnent via un émulateur dans la machine. Dans les modèles originaux japonais et nord-américains de 60 Go, le matériel PS2 d'origine est présent pour exécuter les titres ; Cependant, tous les modèles PAL et les modèles ultérieurs commercialisés au Japon et en Amérique du Nord ont supprimé certains composants matériels PS2, les remplaçant par une émulation logicielle fonctionnant avec le matériel vidéo pour obtenir une émulation matérielle/logicielle partielle. Dans les versions ultérieures, la rétrocompatibilité avec les titres PS2 a été complètement supprimée avec la puce graphique PS2, et finalement Sony a publié des titres PS2 avec émulation logicielle sur le PlayStation Store .
Les développeurs commerciaux ont également utilisé l'émulation comme moyen de reconditionner et de rééditer des jeux plus anciens sur des consoles plus récentes dans les versions commerciales. Par exemple, Sega a créé plusieurs collections de jeux Sonic the Hedgehog . Avant la console virtuelle , Nintendo utilisait également cette tactique, comme les rééditions Game Boy Advance des titres NES de la série Classic NES .
Autres utilisations
Bien que l'objectif principal de l'émulation soit de faire en sorte que les anciens jeux vidéo s'exécutent sur des systèmes plus récents, il existe plusieurs avantages inhérents à la flexibilité supplémentaire de l'émulation logicielle qui n'étaient pas possibles sur les systèmes d'origine.
Piratage et modification de ROM
Le chargement d' image disque est une nécessité pour la plupart des émulateurs de console, car la plupart des appareils informatiques ne disposent pas du matériel requis pour exécuter des jeux de console plus anciens directement à partir du support de jeu physique lui-même. Même avec des émulateurs de systèmes de supports optiques tels que PlayStation et PlayStation 2, tenter d'exécuter des jeux à partir du disque réel peut entraîner des problèmes tels que des blocages et des dysfonctionnements, car les lecteurs optiques de PC ne sont pas conçus pour faire tourner les disques comme le font ces consoles. Ceci, cependant, a conduit à l'avantage qu'il est beaucoup plus facile de modifier les fichiers du jeu réel contenus dans les ROM du jeu. Les programmeurs amateurs et les passionnés de jeux ont produit des traductions de jeux étrangers, réécrit des dialogues dans un jeu, appliqué des correctifs aux bogues présents dans le jeu original, ainsi que mis à jour d'anciens jeux de sport avec des listes modernes. Il est même possible d'utiliser des mises à niveau de pack de textures haute résolution pour les jeux en 3D et parfois en 2D si disponible et possible.
Caractéristiques techniques améliorées
Les logiciels qui émulent une console peuvent être améliorés avec des capacités supplémentaires que le système d'origine ne possédait pas. Celles-ci incluent des capacités graphiques améliorées, telles que l'anticrénelage spatial , la mise à l'échelle de la résolution du tampon d'images pour correspondre à la haute définition et des résolutions d'affichage encore plus élevées, ainsi qu'un filtrage anisotrope (accentuation de la texture).
Le logiciel d'émulation peut offrir des capacités audio améliorées (par exemple, une latence réduite et une meilleure interpolation audio), des états de sauvegarde améliorés (qui permettent à l'utilisateur de sauvegarder un jeu à tout moment pour le déboguer ou réessayer) et des temps de démarrage et de chargement réduits. Certains émulateurs proposent une option pour démarrer "rapidement" un jeu, en contournant les écrans de démarrage d'origine du fabricant de la console.
De plus, le logiciel d'émulation peut offrir une fonctionnalité multijoueur en ligne et la possibilité d'accélérer et de ralentir la vitesse d'émulation. Cela permet à l'utilisateur d'avancer rapidement à travers des cinématiques indésirables par exemple, ou la possibilité de désactiver complètement le framelimiter (utile à des fins d'analyse comparative).
Contourner les lock-out régionaux
Certaines consoles ont un verrouillage régional, empêchant l'utilisateur de jouer à des jeux en dehors de la région de jeu désignée. Cela peut être considéré comme une nuisance pour les joueurs sur console car certains jeux présentent des différences de localisation apparemment inexplicables entre les régions, telles que des différences de temps pour les missions de conduite et les tests de permis sur Gran Turismo 4 , et la version PAL de Final Fantasy X qui a ajouté plus dans le jeu compétences, modifications apportées à certains boss et encore plus de boss, Dark Aeons, qui n'étaient pas disponibles dans la version américaine NTSC du jeu.
Bien qu'il soit généralement possible de modifier les consoles elles-mêmes pour contourner les verrouillages régionaux, les modifications de console peuvent entraîner des problèmes d'affichage incorrect des écrans et des jeux trop rapides ou lents, du fait que la console elle-même peut ne pas être conçue pour sortir vers le format correct pour le jeu. Ces problèmes peuvent être surmontés sur les émulateurs, car ils sont généralement conçus avec leurs propres modules de sortie, qui peuvent exécuter les jeux NTSC et PAL sans problème.
Fonctionnalité de triche et d'écran large
De nombreux émulateurs, par exemple Snes9x , facilitent considérablement le chargement des astuces basées sur la console, sans nécessiter de périphériques matériels propriétaires potentiellement coûteux tels que ceux utilisés par GameShark et Action Replay . Les outils gratuits permettent aux codes donnés par de tels programmes d'être convertis en code pouvant être lu directement par le système de triche intégré de l'émulateur, et permettent même de basculer les triches à partir du menu. Les outils de débogage présents dans de nombreux émulateurs aident également les joueurs à créer leurs propres astuces. Des systèmes similaires peuvent également être utilisés pour activer Widescreen Hacks pour certains jeux, permettant à l'utilisateur de jouer à des jeux qui n'étaient pas initialement destinés à un écran large, sans avoir à se soucier de la distorsion du rapport hauteur/largeur sur les moniteurs à écran large.