ビデオゲームコンソールエミュレーター
ビデオゲーム機の動作を再現するプログラム
RetroArch は、もともとAtari 800向けに設計されたゲームDandy をWindows 11で実行します

ビデオゲームコンソールエミュレーターは、コンピューティングデバイス[fn 1]がビデオゲームコンソールのハードウェアをエミュレートし、エミュレートプラットフォーム上でそのゲームをプレイできるようにするエミュレーターの一種です。多くの場合、エミュレーターは、より広範なコントローラー互換性、タイムスケール制御（早送りや巻き戻しなど）、メモリ変更への容易なアクセス（GameSharkなど）[1] 、ゲームプレイ機能のロック解除など、元のハードウェアの制限を超える追加機能を備えています。[要出典]エミュレーターは、自作デモの開発プロセスや、古い、製造中止になった、または希少なコンソール向けの新しいゲームの作成にも役立つツールです。 [要出典]

ゲームのコードとデータは通常、ROMファイル（ゲームカートリッジデータのコピー）またはISOイメージ（光学メディアのコピー）を介してエミュレータに提供されます。[要出典]エミュレーションソフトウェア自体は、ゲーム機の著作権保護を侵害しない限り合法ですが、[2] [3]ゲームのエミュレーションは、ゲームを物理的に合法的に購入し、そのコンテンツをリッピングした場合にのみ合法となります。様々なインターネットサイトからゲームROMを自由にダウンロードまたはアップロードすることは、オンライン著作権侵害の一種とみなされ、[4]ユーザーは著作権侵害で訴えられる可能性があります。[5] [6]

歴史

1990年代半ばまでに、パーソナルコンピュータは、初期のゲーム機の動作をソフトウェアで完全に再現することが技術的に可能になるまで進歩し、最初の非公認の非商用ゲーム機エミュレーターが登場し始めた。これらの初期のプログラムは不完全なものが多く、特定のシステムを部分的にしかエミュレートできず、欠陥があった。ハードウェアの技術仕様を公開しているメーカーは少なく、プログラマーはリバースエンジニアリングによってゲーム機の正確な動作を推測するしかなかった。任天堂のゲーム機は最もよく研​​究される傾向があり、たとえば、最も先進的な初期のエミュレーターは、ファミコン、スーパーファミコン、ゲームボーイの動作を再現した。このように認知された最初のエミュレーターは、最終的にSNES9X製品に統合されたプロトタイププロジェクトの1つとして、1996年頃にリリースされた。[7] Marat Fayzullin氏のiNES、VirtualGameBoy、Pasofami（NES）、Super Pasofami（SNES）、VSMC（SNES）といったプログラムは、この時代で最も人気のあるゲーム機エミュレータでした。また、Yuji Naka氏がGenesis向けに開発した未発表のNESエミュレータも興味深いもので、これはゲーム機上で動作するソフトウェアエミュレータの最初の例と言えるでしょう。[8]さらに、インターネットの普及に伴い、エミュレータソフトウェアとROMイメージの配布がより一般的になり、エミュレータの普及に貢献しました。[7]

1999年にリリースされたNintendo 64用のエミュレーターであるUltraHLEのリリースにより、エミュレーションに対する法的関心が高まりました。当時Nintendo 64はまだ任天堂の主力ゲーム機であり、次のゲームキューブは2001年までリリースされませんでした。UltraHLEは現行ゲーム機向けにリリースされた最初のエミュレーターであり、Nintendo 64の売上にいくらか効果があったように見えましたが、老朽化し​​たゲーム機の売上の減少と比較してどの程度の効果があったかは明らかではありませんでした。任天堂はエミュレータプロジェクトを阻止するために法的措置を取り、元の作者は開発を中止しましたが、ソースコードを入手した他の人々によってプロジェクトは継続されました。それ以来、任天堂は、他のゲーム機やアーケードメーカーと比較して、エミュレーションプロジェクトや自社のゲーム機のエミュレートされたゲームの配布に対する行動で一般的に主導的な役割を果たしてきました。[7]

この人気の高まりにより、外国のビデオゲームへの扉が開かれ、北米のゲーマーは任天堂の検閲方針にさらされることになった。エミュレータ開発の急速な成長は、今度はROMハッキングやファン翻訳の成長を促した。RPGeによるファイナルファンタジーVの英語翻訳などのプロジェクトのリリースは、さらに多くのユーザーをエミュレーションシーンに引き込んだ。[9]さらに、一部のエミュレータの開発は、特定のコンソールの自作ソフトウェア開発リソースの向上に貢献した。例えば、ゲームボーイアドバンスのエミュレータであるVisualBoyAdvanceは、著者のケーシー・オドネルによって、任天堂が提供したものよりも優れていると見なされるコンソール用ツールの開発に貢献したと指摘され、ライセンスを受けたゲーム開発者でさえ、コンソール用ゲームを開発するためにそのツールを使用していたほどであった。[10]

2024年4月17日、AppleはApp Storeでエミュレータの公開を開始し、[11] 16年近く続いた禁止措置を解除しました。この決定を受けて、 Delta、Sutāto、RetroArchなど、数多くのエミュレータがApp Storeに登場しました。[12] [13] [14]

方法

エミュレータは3つの方法で設計できます。ROMイメージを使用するMAMEなどの最も一般的な形式である純粋にソフトウェアで動作するもの、 Atari VCSカートリッジを受け入れるColecoVisionのアダプタなどの純粋にハードウェアで動作するもの、[7]と混合です。

エミュレータは通常、非公開の知的財産との衝突を避けるため、ハードウェア情報をリバースエンジニアリングして作成される。ハードウェアの仕様に関する情報の一部は開発者向けに公開される場合があり、エミュレーションの取り組みを開始するために使用できるが、暗号化の詳細など、企業秘密として残る情報層もしばしばある。ハードウェアのBIOSに格納されているオペレーティングコードは、クリーンルーム設計で逆アセンブルして分析することができる。その際、1人の担当者が逆アセンブルを実行し、もう1人が別途、コードの機能を文書化する。ハードウェアがゲームソフトウェアを解釈する方法に関する十分な情報が得られれば、対象ハードウェア上でのエミュレーションを構築できる。[7]エミュレーション開発者は通常、プロジェクトのクリーンルーム特性が損なわれないように、追跡不可能な情報源からの情報を避ける。例えば、2020年には任天堂のゲーム機に関する大量の情報が漏洩しましたが、ゲームキューブやWii用のドルフィンエミュレーターなどの任天堂ゲーム機エミュレーターに取り組んでいたチームは、プロジェクトに悪影響が出ないように、漏洩した情報には近づかないようにしていると述べました。[15]

エミュレータが完成したら、ゲームソフトウェアのコピーを入手する必要があります。この手順は法的問題を引き起こす可能性があります。通常、ユーザーはROMカートリッジの内容をエミュレータが読み取れるコンピュータファイルまたはイメージにコピーする必要があります。このプロセスはROMコンテンツの「ダンプ」と呼ばれます。PlayStation CDゲームなどの他の独自フォーマットにも同様の考え方が適用されます。初期のアーケードゲーム機や家庭用ゲーム機のエミュレーションには必要ありませんが、ほとんどのエミュレータはハードウェアのBIOSのダンプも必要とします。これは、配信地域やハードウェアのリビジョンによって異なります。場合によっては、エミュレータはROMパッチの適用を許可しています。ROMまたはBIOSダンプを更新することで、新しいプラットフォームとの非互換性を修正したり、ゲーム自体の側面を変更したりします。エミュレータはその後、BIOSダンプを使用してハードウェアを模倣し、ROMダンプ（パッチを含む）を使用してゲームソフトウェアを複製します。[7]

ROMファイルとISOファイルは、ゲームカートリッジ用の専用ツール、またはデータを読み取る通常の光学ドライブによって作成されます。[16]代わりに、Retrodeなどの専用アダプターを使用すると、エミュレーターはゲームカートリッジ上のデータをROMイメージにコピーすることなく直接アクセスできます。

展望

公式な用途以外では、エミュレーションはビデオゲーム機メーカーやゲーム開発者から一般的に否定的に捉えられてきました。最大の懸念は、通常無料でハードウェア制限なしに配布されるゲームのROMイメージに関連する著作権侵害の性質です。これはエミュレートされたゲームの潜在的な売上、ひいてはパブリッシャーや開発者に直接的な影響を与えるだけでなく、業界のバリューチェーンの性質上、コンソールメーカーに潜在的な経済的損害をもたらす可能性があります。[7]さらに、エミュレーションは、コンソールゲームにおいて業界が採用している「カミソリモデル」にも疑問を投げかけています。このモデルでは、コンソールは原価とほぼ同額で販売され、収益はゲームのライセンス収入で得られます。コンソールが市場に出回っている間にもコンソールエミュレーションが開発されているため、コンソールメーカーは革新を続け、自社システム向けのゲームをより多く市場に投入し、ビジネスモデルを継続するために迅速に新技術に移行する必要があります。[7]さらに、コンソールのブランドやゲーム資産に関する知的財産権の悪用に関する懸念もありますが、これらはエミュレーション自体の問題ではなく、その後のソフトウェアの使用方法に関する問題です。[7]

あるいは、エミュレーションは、ゲーム情報を旧式の技術からより新しく、より永続的なフォーマットに移すことと、古いハードウェアにソフトウェアやハードウェアの代替を提供することの両方において、ビデオゲームの保存活動を強化すると考えられている。 [17]ゲームソフトウェアとコンソールハードウェアのコスト、入手可能性、寿命に関する懸念も、エミュレーターの開発を支援する理由として挙げられている。[17]エミュレーションの一部のユーザーは、ずっと前に倒産した会社や、業界の以前の市場崩壊と縮小で姿を消した会社のゲーム、および資産の所有権が不明確な会社のゲームを保存する手段であるとも考えている。 エミュレーションは、ROMパッチによるローカライズやセーブステートなどの新機能の追加など、オリジナルゲームの機能を強化する手段と見なすこともできる。[7] 2021年11月、フィル・スペンサーは、ビデオゲーム会社が最終的に合法的なエミュレーションを開発し、普及させ、ユーザーが既にコピーを所有している過去のゲームをプレイできるようにすることを期待していると述べ、それを業界が将来目指すべき「偉大な北極星」と表現した。[18] [19]

アメリカ合衆国

コンピュータと世界中のコンピュータネットワークが進歩し普及するにつれ、エミュレータ開発者の仕事のスキルは向上し、ゲーム機の商用リリースからそのエミュレーションが成功するまでの時間は短くなり始めた。Nintendo 64、PlayStationなどの第5世代ゲーム機や、ゲームボーイアドバンスなどの第6世代携帯ゲーム機は、製造中にエミュレーションに向けて大きな進歩を遂げた。 これにより、ゲーム機メーカーは非公式のエミュレーションを止めようとする努力がなされたが、Sega v. Accolade 977 F.2d 1510 (9th Cir. 1992)、Sony Computer Entertainment, Inc. v. Connectix Corporation 203 F.3d 596 (2000)、Sony Computer Entertainment America v. Bleem 214 F.3d 1022 (2000)などの一貫した失敗が逆効果をもたらし、クリーンルーム設計で開発されたエミュレータは合法であるとの判決が下された。[20]議会図書館は、デジタルミレニアム著作権法（DMCA）に基づき、これらの規則を、ゲーム機ハードウェアの技術的著作権保護を回避するための例外として認めています。[7]ただし、エミュレータ開発者は、ハードウェアBIOSに埋め込まれている可能性のあるコードを組み込むことも、BIOSイメージをエミュレータに同梱することもできません。[7]

著作権で保護されたコードの無許可配布は、ベルヌ条約に基づく各国の著作権法および国際著作権法の両方において依然として違法である。[21] [より適切な情報源が必要]そのため、ビデオゲームの出版社や開発者は、著作権で保護されたソフトウェアを違法に再配布するウェブサイトに対して法的措置を講じ、サイトからタイトルの削除を強制したり[22]、ウェブサイト全体を閉鎖したりすることに成功した。[23]

米国法では、Lewis Galoob Toys, Inc. v. Nintendo of America, Inc. , 964 F.2d 965 (9th Cir. 1992)の判決に基づき、ユーザーが合法的に購入したマシンのコピーを入手した限り、オリジナルのマシンのBIOSのダンプコピーを入手することはフェアユースとして合法です。しかしながら、この問題を軽減するために、Game Boy Advanceなどのプラットフォーム用のいくつかのエミュレーターは、BIOSファイルなしで動作可能であり、高レベルエミュレーションを使用してBIOSサブルーチンをシミュレートしますが、エミュレーション精度はわずかに低下します。[要出典]

Newer consoles have introduced one or more layers of encryption to make emulation more difficult from a technical perspective but also can create further legal challenges under the DMCA, which forbids the distribution of tools and information on how to bypass these layers. The Nintendo Switch emulator Yuzu had been sued by Nintendo because the group behind the emulator had provided such information on how to obtain the required decryption keys, leading the group to settle with Nintendo and removing the emulator from distribution. Forked projects from Yuzu since appeared, taking the route of informing users what decryption items they would need but otherwise not stating how to acquire these as to stay within Nintendo's stance against emulation and copyright infringement.[24]

Impersonation by malware

Due to their popularity, emulators have also been a target of online scams in the form of trojan horse programs designed to mimic the appearance of a legitimate emulator, which are then promoted through spam, on YouTube and elsewhere.[25] Some scams, such as the purported "PCSX4" emulator, have even gone so far as to setting up a fake GitHub repository, presumably for added trustworthiness especially to those unfamiliar with open-source software development.[26] The Federal Trade Commission has since issued an advisory warning users to avoid downloading such software, in response to reports of a purported Nintendo Switch emulator released by various websites as a front for a survey scam.[27]

Official use

昔のゲームを現代のシステムで遊びたいという需要の高さから、コンソールにはエミュレーション技術が取り入れられるようになりました。その中でも最も有名なのは任天堂のバーチャルコンソールです。もともとWii向けにリリースされましたが、3DSとWii Uでも提供されているバーチャルコンソールは、ソフトウェアエミュレーションを使用して、昔のシステムのゲームをこの現代のハードウェアで購入してプレイできるようにしています。すべてのゲームが利用できるわけではありませんが、バーチャルコンソールには、さまざまなコンソールにわたる膨大なゲームコレクションがあります。バーチャルコンソールの過去のゲームライブラリには現在、任天堂エンターテイメントシステム、スーパーファミコン、ゲームボーイ、ゲームボーイカラー、ニンテンドー64、ゲームボーイアドバンス、ニンテンドーDS、Wiiのほか、セガのマスターシステムとジェネシス/メガドライブ、NECのターボグラフィックス16、SNKのネオジオのタイトルが含まれています。 Wii向けサービスには、コモドール64（欧州・北米）やMSX（日本）など、一部の地域でしか知られていなかったプラットフォーム向けのゲームも含まれている[28]。また、プレイヤーがビデオアーケードゲームをダウンロードできるバーチャルコンソールアーケードも提供されている。バーチャルコンソールのタイトルは1000万回以上ダウンロードされている[29] 。各ゲームには、ゲームを可能な限りスムーズに動作させるように調整された専用エミュレータが付属している。しかし、非公式エミュレータが提供するような拡張機能は備わっておらず、多くのタイトルが未だに入手できない。[どれ？ ]

ファームウェア4.0.0へのアップデートまで、Nintendo Switchの システムソフトウェアには、社内で「flog」と呼ばれていたNESエミュレーターが組み込まれており、ゲーム『ゴルフ』 （Joy-Conを使ったモーションコントローラー対応）が動作していた。このイースターエッグは、2015年に亡くなった任天堂前社長の岩田聡氏へのトリビュートだと考えられていた。このゲームは7月11日（彼の死去日）のみプレイ可能で、『ゴルフ』は岩田氏によってプログラムされ、任天堂のビデオプレゼンテーションで岩田氏がよく使っていたJoy-Conを使ったモーションジェスチャーで起動する仕組みだった。『ゴルフ』の組み込みは、幸運や守護を願う日本の伝統的なお守りである『お守り』のデジタル版として意図されていたのではないかと示唆された。 [30] [31] [32]任天堂はその後、 Nintendo Switch Onlineのサブスクリプションサービスの一環として、 『ニンテンドークラシックス』という名前で、旧機種のタイトルを定期的にアップデートしたオンデマンドライブラリを備えたアプリをリリースしている。[33]アプリにはバーチャルコンソールタイトルと同様の機能が搭載されており、セーブステート、ピクセルスケーラーモード、 CRTテレビディスプレイをシミュレートするエフェクトなどが含まれています。[34]

ハードウェアの違いにより、Xbox 360は初代Xboxのゲームとネイティブで下位互換性がない。 [fn 2]しかし、マイクロソフトはエミュレーターを介して人気タイトルとの下位互換性を実現した。2015年6月15日、マイクロソフトはXbox Oneがエミュレーションを介してXbox 360と下位互換性を持つと発表した。2017年6月、同社は初代Xboxのタイトルもエミュレーションによる下位互換性で利用可能になると発表したが、初代Xboxはx86アーキテクチャで動作するためCPUエミュレーションは不要で、パフォーマンスが大幅に向上する。PlayStation 3は初代PlayStationのタイトルをプレイするためにソフトウェアエミュレーションを使用しており、PlayStation Storeはマシン内でエミュレーターを介して動作するゲームを販売している。初代日本および北米の60GBおよび20GBモデルでは、タイトルを実行するために初代PS2ハードウェアが搭載されているが、すべてのPALモデルおよび日本と北米でリリースされたそれ以降のモデルでは、一部のPS2ハードウェアコンポーネントが削除され、ビデオハードウェアと並行して動作するソフトウェアエミュレーションに置き換えられ、部分的なハードウェア/ソフトウェアエミュレーションが実現されている。[35] [36]その後のリリースでは、PS2タイトルとの下位互換性はPS2グラフィックチップとともに完全に削除され、最終的にソニーはPlayStation Storeでソフトウェアエミュレーションを備えたPS2タイトルをリリースしました。[36]

商業開発者も、エミュレーションを用いて古いゲームを新しいゲーム機向けに再パッケージ化し、小売販売で再リリースしてきました。例えば、セガはソニック・ザ・ヘッジホッグのゲームコレクションを複数制作しています。バーチャルコンソール以前には、任天堂もこの戦略を用いており、例えばゲームボーイアドバンス向けにNESタイトルをクラシックNESシリーズとして再リリースしていました。[37]

その他の用途

エミュレーションの主な目的は、古いビデオ ゲームを新しいシステムで実行することですが、ソフトウェア エミュレーションの柔軟性の高さには、元のシステムでは不可能だったいくつかの利点があります。

ROMのハッキングと改造

ほとんどのコンソールエミュレーターでは、ディスクイメージの読み込みが必須です。これは、ほとんどのコンピューティングデバイスが、古いコンソールゲームを物理的なゲームメディアから直接実行するために必要なハードウェアを備えていないためです。PlayStationやPlayStation 2などの光学メディアシステムエミュレーターであっても、PCの光学ドライブはコンソールのようにディスクを回転するように設計されていないため、実際のディスクからゲームを実行しようとすると、ハングアップや誤動作などの問題が発生する可能性があります。[要出典]しかし、これはゲームROMに含まれる実際のゲームファイルを変更することがはるかに容易になるという利点にもつながりました。アマチュアプログラマーやゲーム愛好家は、外国のゲームの翻訳版を作成したり、ゲーム内のセリフを書き直したり、元のゲームに存在していたバグを修正したり、古いスポーツゲームを最新の選手で更新したりしてきました。3Dゲーム、そして場合によっては2Dゲームでも、高解像度テクスチャパックのアップグレードを使用することさえ可能です（入手可能で可能であれば）。[fn 3]

強化された技術的特徴

コンソールをエミュレートするソフトウェアは、元のシステムになかった追加機能によって性能を向上させることができます。これには、空間アンチエイリアシング、高解像度やさらに高いディスプレイ解像度に合わせたフレームバッファ解像度のアップスケーリング、異方性フィルタリング（テクスチャのシャープニング）といった強化されたグラフィック機能が含まれます。

エミュレーションソフトウェアは、オーディオ機能の向上（例：レイテンシの低減、オーディオ補間の向上）、セーブステートの強化（デバッグやリトライのためにゲームを任意の時点で保存可能）、起動時間と読み込み時間の短縮といった機能を提供する場合があります。一部のエミュレーターには、コンソールメーカーのオリジナルのスプラッシュスクリーンをバイパスしてゲームを「素早く」起動するオプションが搭載されています。

さらに、エミュレーションソフトウェアには、オンラインマルチプレイヤー機能やエミュレーション速度の調整機能が搭載されている場合があります。これにより、例えば不要なカットシーンを早送りしたり、フレームリミッターを完全に無効にしたりすることが可能になります（ベンチマークに便利です）。

地域封鎖の回避

一部のゲーム機には地域ロックアウトがあり、ユーザーは指定されたゲーム地域以外ではゲームをプレイできません。これは、一部のゲームでは地域によってローカライズに不可解な差異が生じるため、コンソールゲーマーにとっては厄介な問題といえます。例えば、『グランツーリスモ4』の運転ミッションや免許試験の時間制限の違いなどです。 [ 38] [39] [より詳細な情報源が必要]また、 『ファイナルファンタジーX』のPAL版では、ゲーム内スキルの追加、一部のボスの変更、さらにはダーク・エオンと呼ばれるボスが追加されました。[40]これらは北米版NTSC版ではプレイできませんでした。[41]

通常、コンソール自体を改造することで地域制限を回避することは可能ですが、コンソール自体がゲームの正しいフォーマットで出力するように設計されていないため、画面が正しく表示されない、ゲームの動作が速すぎる、または遅すぎるといった問題が発生する可能性があります。エミュレーターは通常、独自の出力モジュールを備えており、NTSCとPALの両方のゲームを問題なく実行できるため、これらの問題は解決できます。[要出典]

不正行為とワイドスクリーン機能

多くのエミュレータ、例えばSnes9x [ 42]では、GameSharkやAction Replayで使用されるような潜在的に高価な専用ハードウェアデバイスを必要とせずに、コンソールベースのチートをはるかに簡単にロードできます。フリーウェアツールを使用すると、そのようなプログラムによって生成されたコードを、エミュレータに組み込まれたチートシステムが直接読み取ることができるコードに変換したり、メニューからチートを切り替えることさえできます。多くのエミュレータに搭載されているデバッグツールは、ゲーマーが独自のそのようなチートを作成するのにも役立ちます。同様のシステムを使用して、特定のゲームでワイドスクリーンハックを有効にすることもでき、ユーザーはワイドスクリーンモニターでのアスペクト比の歪みを気にせずに、もともとワイドスクリーン向けではないゲームをプレイできます。

参照

注記

  1. ^ これらのターゲットプラットフォームには通常、このようなエミュレータを利用できるコンパイラが用意されている。[要出典]コンピュータシステムは含まれていない。コンピュータシステムエミュレータの一覧を参照。
  2. ^ Xbox アーキテクチャは x86アーキテクチャの PC に似ていますが、Xbox 360 はPowerPCシステムです。
  3. ^ これらの改善されたテクスチャを使用するには、それを処理できる要求の厳しいグラフィック チップセットが必要です。

参考文献

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