O Dispositivo de Entretenimento para Tubo de Raios Catódicos (nome original em inglês: Cathode-ray tube amusement device) é o nome de uma patente do primeiro jogo eletrônico interativo conhecido, bem como o primeiro jogo a incorporar um display eletrônico para saída de visualização dos elementos processados. O dispositivo simula um arco de artilharia em direção a alvos em uma tela de tubo de raios catódicos (CRT), que é controlada pelo jogador ajustando botões para alterar a trajetória de um ponto de feixe CRT na tela para alcançar alvos plásticos sobrepostos na tela. Thomas T. Goldsmith Jr. e Estle Ray Mann construíram o jogo a partir de componentes eletrônicos analógicos e registraram uma patente em 1947, que foi emitida no ano seguinte. O dispositivo de jogo nunca foi fabricado ou comercializado para o público, portanto, não teve nenhum efeito na futura indústria de videogames que surgiria quase duas décadas depois. Sob muitas definições, o dispositivo não é considerado um videogame em si, pois, embora tivesse uma tela para exibição, não funcionava em um dispositivo de computação propriamente dito. Portanto, apesar de sua relevância para o início da história dos videogames, geralmente não é considerado um candidato ao título de primeiro videogame.

Histórico

Thomas T. Goldsmith Jr.

O dispositivo de diversão de tubo de raios catódicos foi inventado pelos físicos Thomas T. Goldsmith Jr. e Estle Ray Mann. A dupla trabalhou como designers de televisão na DuMont Laboratories em Passaic, Nova Jersey, empresa especializada no desenvolvimento de tubos de raios catódicos que usavam saídas de sinal eletrônico para projetar um sinal em telas de televisão. Goldsmith, nascido em 1910, começou na eletrônica quando tinha apenas dez anos construindo um amplificador para sua avó com deficiência auditiva que usava um trompete de ouvido. Durante o ensino médio e na graduação na Furman University, Goldsmith ficou obcecada por eletrônica, especialmente aparelhos de rádio de cristal, uma nova tecnologia que acabara de se tornar popular. Em 1931, ele foi para Cornell para obter seu Ph.D. em física, onde começou a pesquisar um dispositivo que estava se tornando essencial para as comunicações eletrônicas: o tubo de raios catódicos. Conseguiu seu Ph.D. em física pela Universidade de Cornell em 1936 com foco no projeto de osciloscópios, e era na época da invenção do dispositivo o diretor de pesquisa dos Laboratórios DuMont. A vida de Estle Ray Mann não tem quase nenhum registro ainda encontrado; acredita-se que as informações do cientista ficaram ofuscadas por causa do seu parceiro. De qualquer forma os dois inventores foram inspirados pelos monitores de radar usados ​​na Segunda Guerra Mundial, nos quais Goldsmith havia trabalhado durante a guerra.

O russo Boris Rosing foi a primeira pessoa a usar um CRT na transmissão de imagens em preto e branco, criando o que poderia ser considerado a primeira TV primitiva. Vários anos depois, o trabalho quase simultâneo de Vladimir Zworykin da RCA (que trabalhou para Rosing) e Philo Farnsworth levou ao uso de tubos de raios catódicos para transmitir imagens gravadas no primeiro sistema de televisão eletrônica. Os CRTs também levaram à primeira ideia inicial para um videogame com os estudos de Goldsmith e Mann.

De volta a Ithaca, Goldsmith precisava de um tubo de raios catódicos de alta frequência para seu oscilógrafo, então ele entrou em contato com um pequeno laboratório em Nova Jersey dirigido por Allen B. DuMont. Goldsmith conseguiu muito mais do que um CRT – DuMont o contratou como chefe de pesquisa, e Goldsmith se juntou a uma equipe que mudaria a forma como o mundo se entretinha, de aparelhos de televisão a redes de TV. Além de trabalhar no aperfeiçoamento do CRT e da televisão em cores pioneira, experimentando fósforo vermelho, azul e verde, Goldsmith fez parte da delegação da empresa que trouxe os novos televisores em forma de aquário da DuMont para a Feira Mundial de 1939 em Queens, Nova York. Enquanto o presidente Franklin Roosevelt fazia seu discurso de abertura, uma multidão de pessoas se amontoava ao redor dos sets, todos provavelmente assistindo televisão pela primeira vez. Como muitas outras empresas durante a Segunda Guerra Mundial, a DuMont fez uma pausa em seus negócios comuns em favor da construção de tecnologia de guerra, como radares e sistemas de lançamento de mísseis. No final da guerra, a DuMont tentou transformar suas inovações militares em sucessos comerciais. Esta foi provavelmente a motivação de Goldsmith quando ele começou a trabalhar no que ele mais tarde chamaria de “dispositivo de diversão de tubo de raios catódicos”.

Usando feixes eletromagnéticos e um CRT, a jogabilidade – pelo menos o que a patente de Goldsmith descreve – parece um ancestral de jogos de nave dos anos 80. O jogador se senta na frente da grande engenhoca montada em uma espécie de armário e usa um controle (que são os botões do osciloscópio) para “manipular a trajetória ou a posição do feixe”. O objetivo do jogo era acertar alvos, como fotos de aviões que seriam colocados manualmente no tubo, usando o feixe. A patente solicita especificamente que o jogador certifique-se de que o caminho do feixe partiu de uma linha reta “de modo a exigir uma quantidade maior de habilidade e cuidado”. No documento da patente temos a citação: “o jogo pode ser mais espetacular… fazendo uma explosão visível do feixe de raios catódicos ocorrer quando o alvo for atingido”, o que mostra o empenho da ilusão e efeitos de impacto para o jogo, mesmo naquela época onde nunca se pensou em criar um videogame.

Embora a ideia do jogo de Goldsmith estivesse certamente à frente de seu tempo, Alex Magoun, historiador do Instituto de Engenheiros Elétricos e Eletrônicos, observa que o dispositivo não era o que consideraríamos um videogame hoje, especulando que a invenção foi apenas uma demonstração e nenhum protótipo real foi feito:

Não há nenhum computador, nenhum microprocessador gerando caminhos aleatórios dos aviões. Eles estão apenas colocados como alvos no tubo de imagem e, em seguida, usa-se alguns controles eletromecânicos para tentar guiar um feixe de elétrons. Nesse aspecto, não é uma tecnologia totalmente desenvolvida para seu fim…DuMont estava constantemente carente de fundos. Essa foi toda a história dessa empresa dos anos 30 aos 60.

A patente nunca foi usada pelos inventores ou pela DuMont Laboratories, e o dispositivo nunca foi fabricado além do seu protótipo original feito à mão. Em 1960, Allen B. DuMont vendeu suas ações restantes para a Fairchild Camera, marcando o fim da curta, mas influente campanha da DuMont Labs. O historiador do Instituto de Engenheiros Elétricos e Eletrônicos Alex Magoun especulou que Goldsmith não fez o protótipo com a intenção de ser a base de qualquer produção futura, mas apenas projetou o dispositivo como uma demonstração do tipo de oportunidades comerciais que DuMont poderia buscar. O historiador de videogames Alexander Smith também especulou que os problemas financeiros contínuos da DuMont impediram qualquer investimento em um novo produto. Goldsmith não trabalhou em jogos após a invenção do dispositivo; ele foi promovido a vice-presidente em 1953 e deixou a DuMont – então se separou e vendeu sua parte para outras empresas – para se tornar professor de física na Universidade Furman em 1966. Goldsmith guardou o dispositivo e o trouxe para Furman; em uma entrevista para a revista Popular Mechanics de 2016, seu colega e também professor de física Bill Brantley, que ingressou no corpo docente em 1966 como professor de física, lembrou Goldsmith demonstrando o jogo para ele:

Ele nunca determinou que este teria sido o primeiro videogame…Ele disse que se você girar esses botões, você pode fazer um pequeno feixe se mover através do ícone da imagem… e então, girando esses outros botões, você pode alterar o campo elétrico e o campo magnético… e se você tivesse as habilidades suficientes, você poderia acertar os vários alvos pequenos. Se você pensar sobre o fato de que você está controlando como um joystick, de certa forma, era um jogo bastante avançado.

Goldsmith morreu em 5 de março de 2009, na cidade de Lacey, Washington aos 99 anos devido a uma fratura no quadril que levou à infecção generalizada. Goldsmith foi casado com Helen Wilcox (16 de novembro de 1910 – 7 de junho de 2009) antes de 1940. Eles criaram três filhos. Helen morreu três meses depois que seu marido. O impacto de seu trabalho para o futuro da indústria de jogos foi pouco apreciado, segundo affirma Alex Magoun:

As pessoas agora podem olhar para essa tecnologia de quase 75 anos atrás”, diz ele, mas imagine seus bisnetos olhando para os jogos com os quais você cresceu e não se impressionam. “Quem pode imaginar quais jogos teremos em três gerações?

Apesar de ser um jogo que usava uma tela gráfica, o dispositivo de diversão de tubo de raios catódicos geralmente não é considerado sob muitas definições como candidato ao primeiro videogame, pois usava hardware puramente analógico e não rodava em um dispositivo computacional. Contudo algumas definições consideram o projeto um videogame, porque mantém o preceito básico da interação e diversão usando uma tela eletrônica com o usuário, como a própria etimologia da palavra diz – um jogo que pode ser usado em uma tela. É o primeiro jogo eletrônico interativo conhecido a incorporar uma tela eletrônica, pois nenhum jogo anterior, como o Seeburg Ray-O-Lite de 1936, tinha tal tela ou componentes eletrônicos usados ​​principalmente – aqueles que modificam um sinal elétrico, em vez de do que simplesmente usar a eletricidade como energia. Isso torna o dispositivo de diversão de tubo de raios catódicos um precursor de outros jogos no início da história dos videogames.

Dessa maneira, considerando as definições de que jogos eletrônicos não necessariamente necessitam de poder computacional e que são visualizações em telas eletrônicas de uma experiência de jogos, consideramos sim que o projeto é o primeiro registro de um jogo eletrônico.

Mesmo assim muitos autores também desqualificam o título de primeiro videogame, pois o dispositivo nunca foi fabricado ou amplamente exibido, então não inspirou diretamente nenhum outro jogo e não teve impacto na futura indústria de videogames. Nos anos seguintes, a patente de Goldsmith foi esquecida. Mesmo quando Spacewar! — provavelmente o primeiro programa de jogo eletrônico real — foi desenvolvido no MIT em 1961, os designers liderados por Steven Russell estavam tão focados no que viria a seguir que mal se preocuparam com todos os seus antecessores, de Golsmith até Alan Turing. A patente do dispositivo em si permaneceu desconhecida até 2002, quando David Winter, um colecionador de eletrônicos francês, enquanto procurava evidências dos primeiros protótipos do console Magnavox Odyssey de 1972, a encontrou em um conjunto de documentos em um depósito de arquivo originalmente compilado para um processo de 1974 pela Magnavox contra várias empresas de jogos de arcade.

A patente

A patente do dispositivo foi registrada em 25 de janeiro de 1947 e emitida em 14 de dezembro de 1948. Ela cita algumas informações do funcionamento do projeto:

Descreve um jogo de habilidade em que um jogador se senta ou fica de frente para uma tela de vídeo de tubo de raios catódicos (CRT) montada em um gabinete…O jogador gira um botão de controle para posicionar o feixe CRT na tela; para o jogador, o feixe aparece como um ponto, que representa uma retícula ou escopo. ele se sobrepõe a um avião e, em seguida, dispara contra o avião pressionando um botão. Se o feixe cair dentro das coordenadas pré-programadas de um alvo quando o usuário pressionar o botão, o feixe CRT desfocará, simulando uma explosão.

Você pode ler o documento oficial do dispositivo de diversão de tubo de raios catódicos logo abaixo (em inglês).

Tecnologias usadas

O dispositivo de diversão com tubo de raios catódicos consiste em um Tubo de Raios Catódicos (CRT) conectado a um circuito básico do tipo osciloscópio com um conjunto de botões e interruptores. O dispositivo também incorpora circuitos analógicos muito simples e não usa nenhum computador digital ou dispositivo de memória nem executa um programa. Usa os seguintes componentes:

• Tubo de raios catódicos: Cria e ajusta o sinal eletrônico.
• Osciloscópio: Exibe o sinal eletrônico através de raios de luz em um monitor.
• Sobreposições de tela: Os gráficos do jogo, impressos em uma sobreposição transparente que se conecta à tela do osciloscópio. As sobreposições de tela foram usadas mais tarde para o primeiro console de videogame doméstico, o Magnavox Odyssey.
• Botões do controlador: Ajusta o ângulo e o movimento dos feixes de luz no osciloscópio.

Um tubo de raios catódicos é um dispositivo que pode registrar e controlar a qualidade de um sinal eletrônico. Uma vez conectado a um osciloscópio, o sinal eletrônico é representado visualmente no monitor do osciloscópio como um feixe de luz. A qualidade do sinal eletrônico é medida pela forma como o feixe de luz se move e se curva na tela. Os botões de controle ajustam a força da saída do sinal eletrônico pelo tubo de raios catódicos. Ao ajustar a intensidade do sinal, os feixes de luz que saem do osciloscópio parecem se mover e se curvar, permitindo ao jogador controlar a trajetória na qual o raio de luz se move.

Os raios catódicos – feixes de elétrons de alta velocidade que deixam um dispositivo elétrico polarizado e aquecido em um tubo de vácuo – foram observados pela primeira vez em 1869 pelo físico alemão Johann Hittrof e nomeados por Eugen Goldstein. Embora a ciência não fosse totalmente compreendida na época (os cientistas pensavam que estavam vendo raios ou ondas, em vez de elétrons), essa descoberta se tornou a base para uma série de inovações elétricas. Karl Ferdinand Braun, que mais tarde ganharia um Prêmio Nobel por seu trabalho com “telegrafia sem fio”, criou o primeiro tubo de raios catódicos, batizando-o de Tubo de Braun em sua homenagem.

Um CRT era essencialmente o tubo de imagem em uma televisão dos anos 70 aos anos 90; o componente que cria e recebe os feixes de elétrons que mostram a imagem. É composto de três partes: o canhão de elétrons, a tela revestida de fósforo e a superfície de visualização de vidro. Quando eletrizado, o CRT emite um feixe estreito de elétrons que passa por bobinas elétricas que desviam, intensificam e direcionam o feixe para a tela revestida de fósforo (em uma TV em preto e branco, o fósforo é branco). Quando atingida por esse feixe, a tela de fósforo produz luz visível e cria o brilho tradicional da TV na superfície de visualização de vidro. Com o passar do tempo, os televisores cresceram em tamanho e os CRTs também, levando aos aparelhos volumosos e pesados ​​que lembramos dos anos 80 e 90. Esta é uma das razões pelas quais o mercado mudou para as telas de LCD e plasma leves nos anos 2000.

Game Design

Com base nas telas de radar da Segunda Guerra Mundial, os jogadores usam botões para ajustar a trajetória dos feixes de luz (mísseis) na tentativa de atingir alvos impressos em sobreposições de tela claras. O CRT projeta um ponto na tela de exibição, que traça um arco curvo na tela quando um interruptor é ativado pelo jogador. Este ponto de feixe representa a trajetória de um projétil de artilharia. O caminho curvo é produzido pelo CRT, que não é de design convencional, desviando o feixe de elétrons à medida que o ponto se move pela tela.

Sobrepostos na tela estão alvos de plástico transparentes que representam objetos como aviões. No final da trajetória do ponto, o feixe desfoca, resultando na expansão e desfoque do ponto. Isso representa o projétil explodindo como se fosse detonado. Esse é um dos truques incríveis que Goldsmith e Mann inventaram para o jogo: um efeito para fazer a aparência de uma explosão quando um alvo é atingido. Isso foi feito ajustando um contator deslizante (um interruptor de relé que controla o fluxo de energia através de um circuito) para sobrecarregar um resistor no tubo de raios catódicos com um sinal tão poderoso que faz com que a tela fique fora de foco e apareça como um ponto redondo borrado, criando assim a aparência de uma explosão.

O objetivo do jogo é desfocar o feixe quando estiver dentro dos limites de um alvo. Antes do ponto do feixe iniciar seu arco, o jogador pode girar os botões de controle para direcionar a trajetória do ponto do feixe e ajustar o atraso da explosão do projétil. A máquina pode ser configurada para disparar um “projétil” uma vez ou em um intervalo regular, que é ajustável pelo jogador. Isso dá ao jogador o objetivo de acertar um dos alvos de sobreposição com a explosão do projétil dentro de um limite de tempo. O jogador é orientado para fazer a trajetória longe de uma linha reta “de modo a exigir uma quantidade maior de habilidade e cuidado”.

O pedido de patente tem um diagrama mostrando como Goldsmith e Mann imaginaram o layout dos controles, mas a relação entre os vários botões e o ponto móvel nem sempre é clara. Os controles desenvolvidos por Goldsmith e Mann não são o que se poderia chamar de fáceis de usar. Os botões de trajetória estão ligados a um controle comum, tornando-os redundantes entre si. Os botões de tempo de explosão não estão ligados a um controle comum, mas são usados ​​para ajustar a mesma coisa e podem ter sido combinados em um único botão. Os botões de tamanho de explosão têm funções diferentes – o esquerdo controla o tamanho do projétil não detonado e o direito controla o do projétil detonado – mas eles têm pouco a ver com a jogabilidade e provavelmente deveriam ter sido deixados para o operador configurar o jogo. Da mesma forma, o controle de brilho é análogo a um ajustador de brilho da tela em um aparelho de TV e não tem nada a ver com o jogo em si.

Pode ser que os controles tenham sido feitos intencionalmente para parecerem complexos para dar ao jogador a sensação de estar operando um sistema de radar real. Também pode ser que determinar a função dos controles fazia parte do jogo. No entanto, o mais provável é que Goldsmith e Mann simplesmente ainda não tivessem pensado em tornar sua invenção um game. O objetivo da patente, neste caso, era proteger a tecnologia por trás do jogo, não sua mecânica detalhada.

Simulador do jogo

Que tal jogar o primeiro jogo eletrônico do mundo? Então Bojogá! Siga as instruções abaixo para saber como jogar.

Para jogar o Cathode-Ray Tube Amusement Device, arraste os aviões e navios pela tela do radar com o mouse até que estejam nas posições que você deseja atingir. Quando estiver satisfeito com a configuração deles, pressione o botão prateado na parte superior do painel para começar a atirar seus mísseis. Você então tem 30 segundos para ajustar os botões “Trajectory/Trajetória” e “Blast Time/Tempo de Explosão” para que as explosões detonem nos locais dos alvos.

Assim como no jogo original, o dispositivo não tem como saber quando você atinge os alvos, então você deve fazer seu próprio julgamento sobre se foi ou não bem-sucedido. Para atingir seus alvos, você provavelmente precisará ajustar a trajetória e o tempo de explosão, que são controlados com os quatro mostradores superiores. Você também pode controlar o tamanho de seus projéteis, o tamanho da explosão e o brilho de suas bombas conforme aparecem na tela.

Curiosidades

• Além da patente e de alguns esquemas de protótipos, não existe nenhum modelo de trabalho conhecido do dispositivo de diversão de tubo de raios catódicos.
• O co-inventor Thomas T. Goldsmith tornou-se um dos pioneiros da televisão, começando como vice-presidente; Diretor de Pesquisa da DuMont, a primeira rede de televisão comercial do mundo.

Referências

Wikipedia
History of Information
Google Patents
TV Tropes
Popular Mechanics
Retrogame Deconstruction Zone

Atualiazado em 03/07/2022 por Daniel Gularte