تحولات تکنولوژیکی که باز‌ی‌های ویدیویی را امکان‌پذیر کردند

تا به حال از خودتان پرسیده‌اید چطور شد که بازی‌های ویدیویی متولد شدند؟ منظورم اولین بازی نیست که به صورت تجاری ساخته شد. آن بازی در دهه ۷۰ ساخته شد. حتی منظورم اولین بازی که توسعه دهنده‌اش از ماهیت ساخته خود آگاه نبود نیز نمی‌باشد. این یکی در دهه ۵۰ ساخته شد. منظورم آن دسته از اتفاقاتی هست که منجرب به زیرساخت‌هایی شد که بعدا بازی‌های ویدیویی را امکان‌پذیر کردند. سوالی که قرار است به آن پاسخ بدهیم نه تنها آغازگر مدیومی مثل بازی‌های ویدیویی است بلکه تاثیر زیادی بر روی شکل زندگی امروزی ما داشته.

برای این که به این سوال پاسخ دهیم باید بدانیم که قبل از اینکه بازی‌های ویدیویی ممکن باشند، باید روشی پیدا می‌شد که نور را به صفحه نمایشگری می‌رساند و همچنین آن نور می‌بایست به دستورات‌مان پاسخگو باشد. ولی آن نور و صحفه چگونه و در چه زمانی اختراع شدند. برای درک عمیقترین ریشه‌های تکنولوژیکی ویدیوگیم، بگذارید به دورانی برویم که هر گونه نور مصنوعی معجزه تلقی می‌شد.

اولین گیمرها

اولین لوله پرتوی کاتودی که مبنای تمام تلویزیون‌های مدرن امروزی است توسط کارل فردیناند براون اختراع شد
اولین لوله پرتوی کاتودی که مبنای تمام تلویزیون‌های مدرن امروزی است توسط کارل فردیناند براون اختراع شد

در بیشتر قرن نوزدهم موتورهای بخار آب همه چیز را تسخیر کرده بودن. اما جایی در آلمان، در سال ۱۸۵۷ هنریک گیسلر ولتاژ الکتریکی را از درون لوله شیشه‌ای که با هیدروژن یا سدیم پرشده بود گذراند. نتیجه حیرت‌انگیز بود. لوله با نور رنگی شروع به درخشیدن کرد. زمانی که ولتاژ بالایی در بین الکترودها اعمال می‌شد، جریان الکتریکی به وجود می‌آمد. تخلیه الکتریکی یا همان جریان الکتریکی موجب یونیزه شدن گازها می‌شود و در نتیجه یونیزاسیون گاز درون لوله می‌درخشد. آن لوله را می‌توان نمونه اولیه لامپ‌های نئونی امروزی نامید.

درسال ۱۸۷۸ ویلیام کروکز ولتاژ الکتریکی از لوله تخلیه شده‌ای نزدیک به خلاء گذراند. مواد فلوروسنت که در انتهای لوله جمع شده بودند، شروع به درخشش کردند. نقطه‌ای درخشانی از نور که به دلیل شلیک پرتوهای الکترونی از یک صفحه با بار الکتریکی مثبت به یک صفحه با بار الکتریکی مفی ایجاد می‌شد.

کارل فردیناند براون در سال ۱۸۹۷ با بهبود اختراع کروکز و گیسلر لوله پرتوی کاتدی یا CRT را اختراع کرد و با این کار ما را یک قدم به ویدیوگیم نزدیک‌تر ساخت. لوله کاتدی براون با استفاده از میدان مغناطیسی الکترون‌ها را منحرف می‌کرد و در نتیجه نور در نقطه‌ای خاص متمرکز می‌شد. او نور را به بالا، پایین، چپ و راست هدایت می‌کرد. طرح‌های باقیمانده، در حالی که می‌گذشتند، بیانگر اشکال بودند. شاید بتوان گفت نمونه‌ اولیه مانیتور‌های CRT امروزی.

و این خیلی زود آغازگر صنعتی ۱۵۰ میلیارد دلاری در سال ۲۰۲۰ می‌بود.

فرمول بازی

نمایشگاه جهانی نیویورک: طعمی از جهان فردا
نمایشگاه جهانی نیویورک: طعمی از جهان فردا

بهبود آزمایش براون ادامه یافت، اما هنوز در حال خزیدن به سوی زمانی بودیم که خیمه‌شب بازی در بتری‌های نوری می‌توانست موجب به Call of Duty: Blacks Ops cold War شود. حتی زمانی که ربات الکترو-متومن (elktro the moto-man) در حال خوشامدگویی به بازدید کنندگان نمایشگاه جهانی ۱۹۴۰ در نیویرک بود، CRTها هنوز هم ضعیف، گران، و نایاب بودند. با این وجود در زمانی که هیچ مدرک ثبت‌شده‌ای از فردی با رویای یک بازی ویدیوی وجود نداشت، دو مفهوم کلیدی به شکل ناخواسته‌ای توسط باصطلاح "جهان فردا" خلق شد. در نمایشگاه جهانی نیویورک ۱۹۴۰ دو محصول توجه بسیاری را به خود جلب کرد؛ بازی‌های الکتریکی و صفحه نمایش الکتریکی.

(راست) تصویری از نیماترون برای ثبت اختراع | (چپ) لوله پرتوی کاتدی به عنوان نمایشگر اسیلوسکوپ
(راست) تصویری از نیماترون برای ثبت اختراع | (چپ) لوله پرتوی کاتدی به عنوان نمایشگر اسیلوسکوپ

در آن زمان مردم در ساختمان شرکت رادیو آمریکا ازدحام کرده بودند که جدیدترین معجزه‌ی مهارت مهندسی را ببینند. این معجزه مانیتورهای سیاه و سفیدی بودند که از لوله پرتوی کاتدی (CRT) استفاده می‌کردند که نه تنها قادر به تولید نقطه بود بلکه می‌توانستند تصاویر کاملاً متحرک نمایش دهند.

در همین حال در غرفه شرکت Westinghouse مردم مشتاقانه در صف انتظار می‌کشیدند که نوبت به آنها برسد تا با نیماترون به مبارزه بپردازند. نیماترون یک مغز الکتریکی بود که شرکت‌کنندگان می‌توانستند تلاش کنند آن را در یک بازی ریاضی باستانی معروف به نیم (Nim) شکست دهند. نیماترون معمولا می‌برد. اما هرگاه فردی می‌توانست هوش‌ مصنوعی نیماتورن را شکست دهد، یادبودی دریافت می‌کرد که اعلام داشت آن فرد قهرمان‌نیم (nim champ) است.

دو نیمه فرمول راه‌اندازی تمام مدیوم ویدیوگیم منتظر فرد مناسب بودند که آن‌ها را به یکدیگر اضافه کند. با این حال در آن سوی آتلانتیک در همان زمان، جنبش‌هایی تاریخی در حال افزایش بود. زندگی میلیون‌ها نفر و سرنوشت ملل در خطر بود. جنگ تمدن‌ها، جنگ جهانی دوم، شروع شده بود.

لیزر اسپارتان

رابرت واتسون در توسعه رادار نقشی تاریخی داست
رابرت واتسون در توسعه رادار نقشی تاریخی داست

جنگ به طور چشمگیری سرعت پیشرفت علم و مهندسی را بالا برد و ناآگاهانه ویدیوگیم را نیز همراه خود به جلو راند. به غیر از تلویزیون و دیگر مصارف، مشخص شد که CRTها می‌توانند نمایشگرهای مناسبی برای چیز کوچکی به نام رادار هم باشند و این نمایشگر، اسیلوسکوپ (Oscilloscope)، مقدر بود که اولین (گرچه بدوی) پلتفرم واقعی ویدیوگیم باشد. برای اولین پلتفرم‌ها و بازی‌ها مقاله‌ای جداگانه در نظر گرفته‌ام. فعلا در حوصله این بحث نمی‌گنجد.

اما اسیلوسکوپ ابتدا نقش کلیدی در سلاخی رئیس‌بزرگ قرن بیستم؛ یعنی آلمان نازی و امپراتوری ژاپن داشت. در اواخر دهه ۱۹۳۰، کشندگی موشک‌ پرتاب‌شده از هواپیماها چنان لرزه‌ای بر اندام سربازان و شهروندان انداخته بود که حتی بریتانیا بزرگ کوشید اشعه‌ مرگواری اختراع کند تا بمب‌افکن‌ها را قبل از رسیدن به هدف، نابود کند. توسعه دهندگان اشعه مرگ، رابرت واتسون وات و دستیارش آرنولد ویل‌کینزخیلی زود فهمیدند ساخت چنین سلاحی غیرممکن است. این سلاح به انرژی فراتر از توان آن زمان نیاز داشت. البته که هنوز هم تامین چنین انرژی دور از انتظار به نظر می‌رسد. ولی آن‌ها دست از کار نکشیدند. تلاش برای ساختن اشعه مرگ رادار را برایم ارمغان داشت. ماحصل این تلاش‌ها راداری به نام Cavity Magnetron بود که می‌توانست امواج مایکروویو تولید کند.

زمانی که نیروی هوایی رژیم نازی در ۱۹۴۰ شروع به حمله به بریتانیای بزرگ کرد، رادار هنوز یک تازه‌وارد بود. اما فرمانده عالی بریتانا یک نقشه سری داشت.

با این حال در زیر استرس دفاع در برابر تجاوز برنامه‌ریزی شده آلمان‌ها، بریتانیا فاقد نیروی انسانی و توان تولیدی بود. برای این که نمونه اولیه Cavity Magnetron به یک سیستم نسل بعدی و کارآمد تبدیل شود. نخست‌وزیر، وینستون چرچیل، نمایندگانش را در یک ماموریت بسیار حساس به آمریکا فرستاد.

چرچیل تصمیم گرفت بریتانیا باید تحقیقات خود در زمینه رادار را با ایالات متحده به اشتراک بگذارد
چرچیل تصمیم گرفت بریتانیا باید تحقیقات خود در زمینه رادار را با ایالات متحده به اشتراک بگذارد

ماموریت تیزاد (Tizard) صندوچه با ارزشی پر از پرونده‌های فوق‌طبقه‌بندی شده از پیشرفته‌ترین تکنولوژی بریتانیا در عوض کمک در تولید رادار به آمریکا پیشنهاد کرد. یانکی‌ها پذیرفتند و سایتی به نام آزمایشگاه رادار (Radiation Laboratory) در شمال بوستون راه انداختند که کار پوشش را انجام دهد.یکی از این همین سختمان‌های سریع ساخت خیلی زود به انکوباتوری عجیبی برای طراحی بازی‌های ویدیویی و فرهنگ دیجیتال تبدیل می‌شد.

رادار نقش مهمی در پیروزی بریتانیا و همراهانش در جنگ جهانی دوم بازی کرد
رادار نقش مهمی در پیروزی بریتانیا و همراهانش در جنگ جهانی دوم بازی کرد


اولین برنامه نویس

الن تورینگ (سمت راست)
الن تورینگ (سمت راست)

به غیر از رادارهای بهبودیافته، متفقین به لطف الن توریگ، افسانه کامپیوتر، یک سلاح سری دیگر نیز در اختیار داشتند. تورینگ فردیست که اعتبار نوشتن اولین بازی کامپیوتری را دریافت می‌کند. او به تنهایی روش‌هایی را طراحی کرد تا ارتباطات رادیویی نازی‌ها که توسط ماشین انیگما کد شد بودند رمزگشایی شوند. بعدا و در جستوجوی شواهد و مدارک که یک کامپیوتر قدرتمند شاید قادر به توسعه هوش مصنوعی باشد، تورینگ شروع به کار بر روی پروژه “Turochamp” کرد؛ طراحی شده برای شکست انسان در بازی شطرنج. برنامه نویسی تروچمپ با کاغذ و قلم انجام‌ شده‌بود. تورینگ خیلی از زمان خود جلوتر بود. متأسفانه او به اندازه کافی زنده نماند تا کامپیوتری با توانایی اجرای تروچمپ را ببیند.

وقتی مشکل از راه سخت حل می‌شود

جنگنده‌های ژاپنی در حال بمباران خلیج پریل؛ عکس از یک هواپیمای ژاپنی گرفته شده است
جنگنده‌های ژاپنی در حال بمباران خلیج پریل؛ عکس از یک هواپیمای ژاپنی گرفته شده است

آمریکا در اوایل دهه ۱۹۴۰، دانش بسیار کمی از تکنولوژی رادار داشتند. در شمالی‌ترین نقطه‌ی جزایر هاوایی در اوهایو، در ساعت ۷:۰۲ صبح ۷ دسامبر ۱۹۴۱، دو سرباز در ایستگاه رادار قابل حملی در حال پست ‌بودند. ناگهان، متوجه نقطه بزرگی بر روی اسیلوسکوپ شدند؛ آن‌ها سریعا به مقر فرماندهی خبر دادند، اما به آن‌ها گفته شد: نگران نباشید، چیز مهمی نیست. زیرا با همه این اوصاف، رادار هنوز تکنولوژی جدید و غیرقابل اعتمادی بود.

آن نقطه مشکوک بر روی رادار اشتباها به گروهی از هواپیماهای خودی، از سان فرانسیسکو تعبیر شد. در کمتر از یک ساعت، به مانند رعدی نگهانی، ۳۵۳ بمب‌افکن‌های تورپیدو، بمب‌افکن‌های شیرجه‌ای، و جنگنده‌‌های ژاپنی یک حمله گاز-انبری به پایگاه دریایی آمریکا در خلیج پریل واقع در شهر هونولولو انجام دادند. روزی که همیشه به بدنامی مشهور خواهد ماند. این روز آنقدر در آمریکا بدنام است که موجب الهام تعداد بسیار زیادی بازی، فیلم سینمایی، و اقتباس‌های تلویزیونی شده‌است. در روز بعد آمریکا اعلام جنگ با ژاپن کرد، و چهار روز بعد با آلمان نازی.

جنگ حتی نوع سردش، معمولا تکنولوژی را به جلو رانده است. به خصوص در سال ۱۹۴۰ این مسئله بسیار حائز اهمیت بود. بزرگ‌ترین دانشمندان کشور و غول‌های تجاری صنعت همه چیز را رها کردن تا توانایی تکنولوژیکی مورد نیاز جهت شکست بیگانگان را میسر کنند. در طول جنگ جهانی دوم، اندازه جامعه علمی ۱۰ برابر شد، و همچنین مقدار سرمایه‌گذاری دولت فدرال در علوم و دانش نیز ۱۰ برابر افزایش یافت.

کامپیوتر‌ها وارد می‌شوند

قبل از انقلاب دیجیتال، گروه‌های حسابرس که از مردان و اکثرا زنان تشکیل شده‌بودند، به معنای واقعی کلمه کامپیوتر خطاب می‌شدند. در زمان جنگ این افراد ابزاری به نام فایرینگ تیبل (Firing Table) را برای توپخانه‌ها تهیه می‌کردند. بر روی فایرینگ تیبل‌ها جدولی از مختصات و درجات مورد نیاز اوپراتورهای توپخانه چاپ می‌شد. عنصر انسانی باعث میشد که سیستم سابق مستعد به خطا و بسیار آهسته باشد. اولین کامپیوتر‌ها – ابزاری که تکامل می‌یافت تا بازی‌های ویدیویی را امکان‌پذیر کند – به دلیل بهبود و سرعت بخشیدن به تهیه فایرینگ تیبل‌ها ساخته شد.

یکی از اولین‌ها، کامپیوتری آنالوگ به نام Differential Analyzer بو که در سال ۱۹۳۱ توسط ونیوار بوش ساخته شد. دیگر کامپیوتر ابتدایی متعلق به سال ۱۹۴۵، Eniac نام دارد که به بزرگی گیم‌اسپات است. این کامپیوتر از ۱۷۴۶۸ عدد لامپ خلاء (Vacuum Tube) قدرت می‌گرفت. Eniac و Differential Analyzer در زمان خود نوعی هنر محسوب می‌شدند

سمت راست: Differential Analyzer؛ سمت چپ: Eniac
سمت راست: Differential Analyzer؛ سمت چپ: Eniac

در آغاز جنگ لامپ‌های خلاء ضعیف، گران و نایاب بودند. اما با وجود چنین اختراعاتی در دستان شرکت‌های الکترونیکی آمریکایی، قراردادهای دفاعی پرمنفعت و پیشرفت همه جانبه بهمراه تب مهین‌پرستی، همه چیز تغییر کرد، و خیلی سریع هم تغییر کرد.

تولید انبوه رادارهای جدید که قایق‌های نازی‌های را در آتلانتیک تهدید می‌کرد ساخت قطعاتی مانند CRTها را آسان‌تر و ارزان‌تر ساخت. تا سال ۱۹۴۴ رادارهای دست ساخته M.I.T در بعضی از اولین بمب‌افکن‌های آمریکایی نصب شده تا حمله در روز روشن به برلین را عملی سازد.

آلمان‌ها در آغاز جنگ‌ جهانی دوم رادار خود را دشتند، این رادار در زمان خود بهترین بود. اما اتحاد بریتانیا-آمریکا بوسیله Cavity Magnetron آلمان‌ها را پشت‌سر گذاشتند. در ۳۰ آوریل ۱۹۴۵، آدولف هیتلر با شلیکی به سر جان خود را گرفت. در عرض یک هفته آلمان تسلیم شد. دانشمندان آزمایشگاه رادار M.I.T باور داشتند که رادارها جنگ را بردند. اما حتی آنها نیز اعتبار را به اسلحه‌ای برتر برای توقف جنگ می‌داند، بمب هسته‌ای. مرگبارترین اسلحه در تاریخ بشر که توسط پرسنل پروژه فوق‌سری منهتن توسعه یافت و در ۱۶ جولای ۱۹۴۵ در صحرای نیومکزیکو تست شد.

حتی با شکست خوردن آلمان، ژاپن به جنگ ادامه داد. برای متوقف کردن ژاپن همان طور که خودتان نیز می‌دانید تصمیم بر این شد که بر روی شهرهای هیروشیما و ناگازاکی بمب‌اتم انداخته شود. با خرابی‌های شوکه کننده کلاهک‌های هسته‌ای و اعلام جنگ شوروی به ژاپن، ژاپن نیز تسلیم شد.

تحقیقات بریتانیا و آمریکا و سرمایه‌گذاری آن‌ها در ارتش، علم آکادمیک و بخش‌های صنعتی ثمره‌ای بزرگ داشت: رادار، انرژی هسته‌ای، کامپیوترهای دیجیتال و پیش‌رانش برای جت‌ها. با پایان جنگ در سال ۱۹۴۵، CRTها (و بسیاری دیگر از قطعات الکترونیکی) ارزان‌تر از قبل بودند. دیگر تولید انبوه مسئله‌ نبود. تلویزیون که قبلا در اختیار گروه کوچی از علاقمندان بود، حالا همه‌گیر شده بود. حالا دیگر آن صحفه و نور پاسخگو به دستوراتمان را به دست آوردیم.

و به زودی اولین بازی ویدیویی به شکلی که امروزه می‌شناسیم به دلیل وجود تلویزیون‌ها ساخته می‌شد.

جنگ نیازمند توسعه در زمینه‌های دانش و تکنولوژی بود، تحولاتی که برای همیشه زندگی در آمیرکا را تغییر داد و به توسعه تکنولوژی سرعت بخشید
جنگ نیازمند توسعه در زمینه‌های دانش و تکنولوژی بود، تحولاتی که برای همیشه زندگی در آمیرکا را تغییر داد و به توسعه تکنولوژی سرعت بخشید


منابع

The Comic Book Story of Video Games; Chapter one; Totally Tubular: The Tech Evolution That Made Gaming Possible
https://www.nationalww2museum.org/war/articles/scientific-and-technological-advances-world-war-ii
https://www.museumofplay.org/about/icheg/video-game-history/timeline
https://mztv.com/
https://www.bbc.com/news/business-41188464
و تمامی لینک‌های موجود در مقاله