Wir lieben das Spiel absolut: den Plunger-Auslöser, das Aufprallen des Balls, das Feedback der Flipper, die blinkenden Lichter, die Jagd nach dem Highscore, die Vorfreude, die Reaktionen. Manchmal ist das alles, was wir brauchen, um Stress und Langeweile zu besiegen.
Manchmal ist das alles, was wir brauchen, Punkt. Ha!
Aber haben wir jemals innegehalten und uns gefragt, wie all die Komponenten des Spiels funktionieren und warum sie so funktionieren?
Lassen Sie uns heute in den Geek-Modus wechseln, um die Physik der Flippermaschine zu erkunden und was das Spiel so aufregend macht.
Abprallen vom Bagatelle
Schon mal von Bagatelle gehört? Nein, es ist kein Essen, aber es ist französisch. Dieses Spiel wurde vor Jahrhunderten gespielt, als ein Spieler mit einem Queue kleine Bälle auf ein geneigtes Brett schoss, das mit Stiften und Punktzahlen versehen war. Es ist eine Art Billard oder Pool, aber mit Hindernissen. Die Spieler warteten, während die Schwerkraft übernahm, in der Hoffnung auf einen hohen Punktestand, wo auch immer der Ball landete. Diese Stifte halfen, dem Flipper seinen Namen zu geben, aber dieses frühe Tischspiel war noch ein bisschen weit entfernt von der Version, die wir heute haben.
Betreten Sie das 20. Jahrhundert, in dem die münzbetriebene Variante den federbelasteten Plungerstart einführte. Aufregend? Nicht ganz. Der Ball fiel immer noch einfach dorthin, wo die Schwerkraft und die Stifte ihn schickten, was den Erfolg des Spielers dem Glück und dem Zufall überließ.
Die entscheidenden Flipper machten das Spiel 1947 interaktiver, als die Firma Gottlieb sie einführte. Jetzt hatten die Spieler mehr Kontrolle in dem, was als Humpty Dumpty bekannt war, einer elektromechanischen Flippermaschine, die sechs Flipper hatte. Der große Wandel? Nun, wenn Sie verloren, war es jetzt ein Geschicklichkeitsproblem.
Kurz darauf beschleunigten aktive Pop-Bumper das Spiel, und dann kamen immer mehr Verbesserungen, wie aufwendige Rampen und Mehrballspiel, die das Chaos erhöhten, bis es sich zu dem Flipper entwickelte, den wir heute genießen.
Lassen Sie uns diese Innovationen untersuchen, und wo könnte man besser anfangen als beim Plunger?
Spule wie eine Katze
Wenn Sie den Knopf des Flippers zurückziehen, spüren Sie einen Widerstand. Das ist die Feder, die elastische potenzielle Energie speichert, während sie sich zusammenzieht. Je weiter Sie ihn zurückziehen, desto größer ist die Federkraft; die gespeicherte Energie steigt mit dem Quadrat der Kompression. Lassen Sie ihn los, und ein Teil dieser Energie wird zur Bewegung des Balls.
Denken Sie daran wie an eine Katze, bevor sie über eine sechs Fuß hohe Wand springt: Je tiefer die Hocke, desto mehr Kraft wird gespeichert, und je weiter sie springt, sobald diese Spannung freigesetzt wird. Aber ohne das selbstzufriedene Katzenlächeln, natürlich.
Bei ROKR’s Dinosaur Lab Pinball Machine (MGP01) gleitet die Plungerfeder über einen festen Stift. Der Montageleitfaden zeigt, wie man den Mechanismus mit einem Inbusschlüssel anpasst und spannt; folgen Sie dem Kit-Handbuch für die richtige Einstellung. Zu wenig Spannung kann einen zufriedenstellenden Start in einen enttäuschenden Schubs verwandeln, wie die Katze, die im Grunde mit ihrem Gesicht gegen die Wand prallt.
Flip it to win it
Erinnern Sie sich daran, wie Sie in der Grundschule über einfache Maschinen gelernt haben? Der Flipper des Flippers ist tatsächlich ein einfaches Hebel- und Drehpunkt-System, das nur so gebaut ist, dass es schnell genug schwingt, um einen Stahlball fliegen zu lassen.
Die Physik richtig hinzubekommen, ist schwieriger, als es aussieht. Der Flipperarm rotiert um einen festen Drehpunkt, und eine Rückholfeder zieht ihn in die Ruheposition zurück, sobald Sie ihn loslassen. Die Geschwindigkeit und Kraft, mit der der Ball das Spiel verlässt, hängen stark davon ab, wie schnell sich dieser Arm drehen kann und wie direkt er den Schwung im Moment des Kontakts in den Ball überträgt. Die Geometrie des Flippers, oder wie lang der Arm ist und wo genau der Drehpunkt sitzt, muss richtig sein, damit er sofort reagiert, wenn Sie diesen Knopf drücken, um den Ball zurück ins Spiel zu werfen. Zu viel Widerstand und Sie verlieren Kraft, was die Flipperaktion schwach oder verspätet macht.
Lassen Sie uns jetzt den Elefanten im Raum ansprechen. Die Flipper des MGP01 sind ein Bereich, in dem die Bauherren besonders vorsichtig sein sollten. Der Montageleitfaden verlangt nach Schmiermittel an der beweglichen Metall- und Kunststoffdrehpunktverbindung, um die Reibung zu reduzieren. Wenn Sie diesen Schritt überspringen, verlieren Sie möglicherweise einen Teil der Kraft, bevor sie den Ball erreicht.
Dann gibt es die Halteschraube, die fest, aber nicht WWE-Todesgriff-fest sein sollte: Wenn Sie sie zu fest anziehen, riskieren Sie, das Plastik um den Drehpunkt zu beschädigen. Es ist eine nette, physikalische Lektion in Reibung und Toleranz: Manchmal ist der mächtigste Zug zu wissen, wann man den Schraubendreher aufhören sollte zu drehen.
Rampen und Bahnen: Die Schwerkraft hat immer noch das Sagen
Auf zur nächsten Ebene, buchstäblich, mit Rampen und Bahnen. Sobald der Ball im Spiel ist, setzen diese absichtlich gestalteten Wege die Physik der geneigten Ebene in Bewegung: Das Steigen wandelt einen Teil der kinetischen Energie des Balls in potenzielle Energie um, und das Absteigen wandelt einen Teil davon zurück. Ein steilerer Anstieg benötigt mehr Energie; auf dem Weg nach unten kann der Ball an Geschwindigkeit gewinnen, obwohl Reibung und Kollisionen ebenfalls eine Rolle spielen.
Spieldesigner wissen das; deshalb wählen sie Rampenwinkel und -formen, um die Schwerkraft zu nutzen und das Spiel am Laufen zu halten.
Bei ROKR’s MGP01 muss der Ball sauber durch Rampen und Bahnen rollen. Das ist Clearance- und Kurvengeometrie in der Praxis: Geben Sie einem rollenden Ball genug Platz und einen glatten Weg, und der Schwung trägt ihn weiter. Wenn ein Weg zu eng oder falsch ausgerichtet ist, kann der Ball auch stecken bleiben.
Zusammenstoßen mit Isaac
Eyy, was geht, Newton? Ich hoffe, es macht dir nichts aus, aber wir werden jetzt dein drittes Gesetz mit all dem Stoßen und Abprallen, das ein Flippertisch bieten kann, ausnutzen. Ich schätze es, Mann.
Hier kommen die federnden, kleinen Bumper ins Spiel, die das Spiel mehrere Stufen höher bringen. Bei jeder Kollision drücken der Ball und der Bumper mit gleichen und entgegengesetzten Kräften aufeinander: das ist Newtons drittes Gesetz. Ein aktiver Bumper kann auch Energie aus seinem Mechanismus hinzufügen und den Ball schneller wegschicken, als es ein passiver Stift tun würde. Der zusätzliche Kick macht die gepaarten Kräfte nicht ungleich.
Erinnern Sie sich an ROKR’s OG, besser gesagt EG01? Diese zirkusthemenbasierte 3D Pinball Machine verwendet Bumper und Ziele, um den Ball durch ihr mechanisches Spielfeld zu bewegen. Es bietet einen nützlichen Kontrast zur aktiveren Bumper-Aktion des MGP01.
Auf der anderen Seite verfolgt der MGP01 einen aktiveren Ansatz mit seinem Solenoid-Bumper. Der Aufbau umfasst einen leitfähigen Kontaktkreis und einen verkabelten Solenoid-Mechanismus; wenn er ausgelöst wird, kickt der Bumper den Ball physisch zurück ins Spiel. Dieser aktive Treffer ist der Grund, warum das Feature für frühe Bauherren heraussticht. Fistbump, ja!
Was ist der Punktestand?
Nein, wirklich, was steht auf der Anzeigetafel? Flippermaschinen registrieren, wo der Ball war, indem sie eine Mischung aus Schaltern und Sensoren verwenden. Einige Designs verwenden lichtbasierte Sensoren an bestimmten Bahnen oder Zielen; andere verwenden mechanische Kontakte. So oder so übersetzt das Spiel einen erkannten Treffer oder Pass in ein Punktesystem.
Hier ist ein Trick: Wenn ein Ball den Weg eines optischen Sensors rollt, unterbricht er einen Lichtstrahl. Dieses Signal kann der Maschine mitteilen, dass der Ball einen bestimmten Punkt passiert hat, während Sie damit beschäftigt sind, die Flipper anzuschreien.
Ein optischer Sensor hat an dieser Stelle keinen ballbetätigten mechanischen Kontakt, sodass es dort kein Schalterblatt gibt, das der Ball drücken oder abnutzen kann. Aber das bedeutet nicht, dass eine ganze Flippermaschine schalterfrei ist: Viele Spielfelder verwenden sowohl optische Sensoren als auch physische Schalter.
Und hier ist der buchstäbliche Bonus beim MGP01: Das Scoring endet nicht bei „Ball berührt Ding, Punkt verdient“. Seine Ziele und missionsbasiertes Spiel geben den Spielern mehr, auf das sie zielen können, als nur einen flachen Punktestand. Das ist ein Teil dessen, was Flipper-Spieler in Highscore-Jäger verwandelt.
Game Over = Gerade erst angefangen
Hinter jeder Flippermaschine steht die Physik, die uns besessen macht. Federn, Hebel, Neigungen, Kollisionen und Sensoren verschwören sich, um zu bewirken, dass Sie sofort nach dem Ende des letzten Spiels ein weiteres Spiel verlangen.
Erkunden Sie die andere Seite derselben Maschine, indem Sie ein ROKR-Flipper-Kit selbst zusammenbauen. Die EG01 und MGP01 lassen Sie eine Feder unter Ihren Fingern spüren, einen Flipper betätigen und beobachten, wie ein Bumper den Ball zurück ins Spiel schickt. Den Mechanismus zu bauen, kann auch Ihr Verständnis dafür vertiefen, wie sich das Spiel von Bagatelle bis heute entwickelt hat.
Flipper ist kein Chaos. Die Wahrheit ist, es ist nur Physik, die sich in einem wirklich guten Kostüm versteckt, Dinosaurier, die aus Forschungseinrichtungen entkommen und alles.
