ビデオゲームコンソールエミュレーター

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で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、エミュレーターには、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が搭載されています。^{[引用が必要]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、または珍しいコンソール用の新しいゲームの作成にも役立つツールです。 ^{[引用が必要]}

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）によっ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、コンソール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、コンテンツをリッピングした場合にのみ合法です。さまざまなインターネットサイトでゲーム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、著作権侵害の一種と見なされ、^{[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]}

1990年代半ばまでに、パーソナルコンピュータは、初期のゲーム機の一部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であることが多く、特定のシステムを部分的にしかエミュレートしなかったため、欠陥が生じていた。ハードウェアの技術仕様を公開しているメーカーはほとんどなく、プログラマーはリバースエンジニアリングを通じ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一般的に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、 Nintendo Entertainment System、Super Nintendo Entertainment System、およびGame Boyの動作を再現した。そのような最初の認知されたエミュレーターは1996年頃にリリースされ、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つであった。^[7] Marat FayzullinのiNES、VirtualGameBoy、Pasofami (NES)、Super Pasofami (SNES)、VSMC (SNES)などのプログラムは、この時代で最も人気のあるコンソールエミュレータでした。また、Yuji NakaのGenesis用の未発表のNESエミュレータも興味深いもので、コンソールで実行されるソフトウェアエミュレータの最初の例であった可能性があります。^[8]さらに、インターネットが広く普及するにつれて、エミュレータソフトウェアとROMイメージの両方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NINTENDO64用エミュレーター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、NINTENDO64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、NINTENDO64の売上にいくらか影響を与えたと見られていましたが、老朽化し​​たゲーム機の売上減少と比較してどの程度の影響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ープロジェクトを阻止するために法的措置をとり、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達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からエミュレートされたゲームの配布に対する措置において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。エミュレーターの開発が急速に進んだことで、今度はROMハッキングやファン翻訳が盛んになった。RPGeによるファイナルファンタジーVの英語版などのプロジェクトのリリースにより、さらに多くのユーザーがエミュレーションシーンに引き込まれた。^[9]さらに、一部のエミュレーターの開発は、特定のコンソール向けの自作ソフトウェア開発のリソース向上に貢献した。例えば、ゲームボーイアドバンスのエミュレーターである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ており、ライセンスを受けたゲーム開発者の一部でさえ、コンソール用ゲームの開発にこのツールを使用したほどである。^[10]

2024年4月17日、AppleはApp Storeでエミュレータの許可を開始し、^[11] 16年近く続いた禁止を解除しました。この決定を受けて、Delta、Sutāto、RetroArchなど多数のエミュレータがストアに登場しました。^{[12] [13] [14]}

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と、 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です。^[7]

エミュレーターは通常、非公開の知的財産との衝突を避けるため、ハードウェア情報のリバースエンジニアリングを通じて作成される。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、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、1人の担当者が逆アセンブルを実行し、別の担当者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どのように解釈するかについて十分な情報が得られれば、対象ハードウェア上で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、追跡不可能なソースから得られる可能性のある情報を避けている。例えば、2020年には任天堂のゲーム機に関連する大量の情報が漏洩し、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、プロジェクトを汚すことを避けるために、漏洩した情報から遠ざかっていると述べました。^[15]

エミュレーターが書き込まれたら、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、法的に問題になる場合があります。通常、ユーザーは ROM カートリッジの内容を、エミュレーターが読み取れるコンピューター 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 の内容を「ダンプ」すると呼ばれます。同様の概念は、PlayStation CD ゲームなどの他の独自形式にも適用されます。初期のアーケード ゲーム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ーではハードウェアの BIOS のダンプも必要です。これは、配布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、エミュレーターで ROMパッチを適用して、ROM または BIOS ダンプを更新し、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することができます。エミュレーターはその後、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。

公式の使用以外では、エミュレーションは一般的にビデオゲームコンソールメーカーやゲーム開発者から否定的に見られてきました。最大の懸念は、通常無料でハードウェア制限なしで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、ひいては出版社や開発者に直接影響を及ぼしますが、業界の価値連鎖の性質により、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対する業界の剃刀モデルの使用に異議を唱えています。このモデルでは、コンソールはほぼ原価で販売され、収益はゲームの販売によるライセンスから得られます。コンソールがまだ市場に出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、自社のシステム向けのゲームをさらに市場に投入し、ビジネスモデルを継続するために新しいテクノロジーに迅速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の知的財産が悪用される可能性があるという懸念もありますが、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の問題です。^[7]

あるいは、エミュレーションは、ゲーム情報を時代遅れの技術からより新しく、より永続的なフォーマットに移行することと、古いハードウェアに代わるソフトウェアやハードウェア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、エミュレーションを、ずっと前に倒産した会社や、業界の以前の市場崩壊や縮小で姿を消した会社のゲームを保存する手段、および資産の所有権が不明な会社のゲームを保存する手段と見ている。エミュレーションは、ROMパッチによるローカリゼーションやセーブステートなどの新機能の追加など、他の方法では不可能なオリジナルゲームの機能を強化する手段と見ることもできる。^[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、ユーザーがすで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]}

コンピュータとグローバルコンピュータネットワークが進歩し、普及するにつれて、エミュレーター開発者の仕事のスキルが向上し、コンソールの商用リリースからそのエミュレーションの成功までの期間が短くなり始めました。Nintendo 64、PlayStationなどの第5世代コンソール、およびGame Boy Advanceなどの第6世代ハンドヘルドは、製造中にエミュレーションに向けて大きな進歩を遂げました。 これにより、コンソール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行われました。しかし、Sega v. Accolade 977 F.2d 1510 (9th Cir. 1992)、Sony Computer Entertainment, Inc. v. Connectix Corporation 203 F.3d 596 (2000)、およびSony Computer Entertainment America v. Bleem 214 F.3d 1022 (2000) ^[20]などの一貫した失敗が逆の効果をもたらし、クリーンルーム設計で開発されたエミュレーターは合法であるとの判決が出ました。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る。^[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はできず、また、エミュレータとともにBIOSイメージを出荷することもできない。^[7]

著作権で保護されたコードの無許可配布は、国別の著作権法とベルヌ条約に基づく国際著作権法の両方によれば、依然として違法である。^{[21] [より良い情報源が必要]}したがって、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、サイトに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]

米国の法律では、元のマシンのBIOSのダンプされたコピーを入手することは、ユーザーがマシンのコピーを合法的に購入した限り、 Lewis Galoob Toys, Inc. v. Nintendo of America, Inc.、964 F.2d 965 (9th Cir. 1992)の判決に基づいて公正使用として合法です。ただし、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 ファイルなしで実行でき、高レベルの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、エミュレーションの精度はわずかに低下します。^{[引用が必要]}

新しいコンソールは、技術的な観点からエミュレーションをより困難にするために1つ以上の暗号化レイヤーを導入しましたが、これらのレイヤーを回避する方法に関するツールや情報の配布を禁止するDMCAの下では、さらなる法的課題を引き起こす可能性もあります。 Nintendo SwitchエミュレーターYuzuは、エミュレーターの背後にあるグループが必要な復号キーの入手方法に関する情報を提供したため、任天堂から訴えられ、グループは任天堂と和解し、エミュレーターを配布から削除しました。 その後、Yuzuから分岐したプロジェクトが登場し、必要な復号アイテムをユーザーに通知する一方で、エミュレーションと著作権侵害に反対する任天堂の姿勢を維持するために、それらを入手する方法については言及しませんでした。^[24]

エミュレーターは人気があるため、正規のエミュレーターの外観を模倣するように設計されたトロイの木馬プログラムの形でオンライン詐欺の標的にもなっており、スパムやYouTubeなどで宣伝されています。^[25]「PCSX4」エミュレーターと称するものなどの一部の詐欺は、特にオープンソースソフトウェア開発に不慣れな人々に対して信頼性を高めるために、偽のGitHubリポジトリを設定することさえあります。^[26]連邦取引委員会は、さまざまなウェブサイトで調査詐欺の隠れみのとしてリリースされたとされるNintendo Switchエミュレーターの報告を受けて、ユーザーにそのようなソフトウェアをダウンロードしないように警告する勧告を発行しました。 ^[27]

昔のゲームを現代のシステムでプレイしたいという需要が高いため、コンソールにはエミュレーション技術が取り入れられ始めています。その中で最も有名なのは、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、この現代のハードウェアで昔のシステム用のゲームを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大規模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、Nintendo Entertainment System、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TurboGrafx-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（欧州と北米）やMSX（日本）など、特定の地域でのみ知られてい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、プレー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含まれている。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]各ゲームは、ゲームを可能な限りうまく実行できるように調整された専用エミュレータとともに配布されている。しかし、非公式エミュレータが提供する拡張機能がなく、多くのタイトルはまだ入手できない。^{[どれ？ ]}

4.0.0ファームウェアアップデートまで、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、Golf（Joy-Conを使用したモーションコントローラーサポート付き）というゲームが動作していた。このイースターエッグは、2015年に亡くなった任天堂の元社長、岩田聡へのオマージュだと考えられていた。このゲームは7月11日（彼の死去日）にのみアクセス可能で、Golfは岩田によってプログラムされ、ゲームは任天堂のビデオプレゼンテーションで岩田が有名に使用していたJoy-Conのペアでモーションジェスチャーを実行することで起動した。Golfの組み込みは、幸運や保護をもたらすことを目的とした日本の伝統的なお守りであるお守りのデジタル形式として意図されていたことが示唆された。 ^{[30] [31] [32]任天堂はその後、} Nintendo Switch Onlineサブスクリプションサービスの一環として、定期的に更新されるNESおよびSNESタイトルのオンデマンドライブラリを備えたアプリをリリースした。^{[33]このアプリはバーチャルコンソールタイトルと同様の機能を備えており、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 はオリジナルのXboxゲームとネイティブに下位互換性がありません。 ^{[fn 2]}ただし、Microsoft 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ました。2015 年 6 月 15 日、Microsoft 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ことを発表しました。2017 年 6 月、同社はオリジナルの Xbox 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ましたが、オリジナルの 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します。PlayStation 3 はソフトウェア エミュレーションを使用してオリジナルの PlayStation タイトルを再生し、PlayStation Store ではマシン内のエミュレーターを介して動作するゲームを販売しています。オリジナルの日本および北米の 60 GB および 20 GB モデルでは、タイトルを実行するためにオリジナルの PS2 ハードウェアが存在しますが、すべての PAL モデルと、日本および北米でリリースされた後のモデルでは、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ます。^{[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、小売りリリースの際に古いゲームを再パッケージ化して新しいコンソールで再発行する手段としてエミュレーションを使用しています。たとえば、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いくつか作成しています。バーチャルコンソールの前には、任天堂もこの戦術を使用しており、たとえばゲームボーイアドバンスでクラシックNESシリーズとしてNESタイトルを再リリースしました。^[37]

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。

ディスク イメージの読み込みは、ほとんどのコンソール エミュレーターにとって必須です。ほとんどのコンピューティング デバイスには、古いコンソール ゲームを物理的なゲーム メディア自体から直接実行するために必要なハードウェアがないためです。PlayStation や PlayStation 2 などの光学メディア システム エミュレーターでも、実際のディスクからゲームを実行しようとすると、PC の光学ドライブはそれらの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、ハング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]ただし、これにより、ゲーム ROM 内に含まれる実際のゲーム ファイルを変更するのがはるかに簡単になるという利点があります。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を作成したり、ゲーム内の会話を書き直したり、元のゲームにあったバグを修正したり、古いスポーツ ゲームを最新の選手名簿に更新したりしています。高解像度のテクスチャ パック アップグレードを 3D ゲームに使用したり、可能であれば 2D ゲームに使用することもできます。^{[fn 3]}

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改善できます。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ル、異方性フィルタリング（テクスチャのシャープニング）などの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: 遅延の減少、オーディオ補間の向上)、保存状態の強化(これにより、ユーザーはデバッグや再試行のためにいつでもゲームを保存できます)、起動時間と読み込み時間の短縮などを実現します。エミュレーターの中には、コンソール製造元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「すばやく」起動するオプションを備えているものもあります。

さらに、エミュレーション ソフトウェアは、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高速化と低速化の機能を提供する場合があります。これにより、ユーザーは、たとえば、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できます (ベンチマークの目的に役立ちます)。

一部のコンソール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外でゲームをプレイすることができません。これはコンソールゲーマーにとって厄介なことであり、一部のゲームでは地域間で説明のつかないローカライズの違いがあるためです。たとえば、グランツーリスモ4の運転ミッションとライセンステストの時間要件の違い、^{[38] [39] [より良い情報源が必要]や、}ファイナルファンタジーXのPALバージョンではゲーム内スキルが追加され、一部のボスが変更され、さらに多くのボス、ダークイオンが追加されました^[40]などです。これらは北米のNTSCリリースでは利用できませんでした。^[41]

通常、コンソール自体を改造して地域ロックアウト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可能性があるため、コンソールの改造により画面が正しく表示されない、ゲームが速すぎる、または遅すぎるなどの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使用して設計されており、問題なく NTSC ゲームと PAL ゲームの両方を実行できるため、これらの問題はエミュレーターで解決できます。^{[引用が必要]}

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ロードすることがはるかに簡単になります。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提供されたコードを、エミュレータの組み込み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。

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