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Poké Ball을 테마로 한 DIY Raspberry Pi 기반 게임 콘솔, Poke Pi를 소개합니다. 이 작은 사이버덱은 클래식 Pokémon 게임과 다른 레트로 타이틀을 휴대 가능하고 완전히 맞춤 제작된 형태로 즐길 수 있도록 설계되었습니다.
이 프로젝트의 아이디어는 최근 제가 발견한 Gen 1 Recomp에서 시작되었습니다. 이는 오리지널 Pokémon Red를 네이티브 애플리케이션으로 다시 컴파일하는 커뮤니티 프로젝트입니다. 특히 흥미로운 점은 향상된 비주얼과 다양한 게임플레이 모드 등, 클래식 Pokémon 경험을 새로운 방식으로 즐길 가능성을 열어 준다는 것입니다. 덕분에 오래된 게임이 새롭게 느껴집니다.
물론 PC에서 Gen 1 Recomp를 실행해도 아무 문제 없지만, 그러면 재미가 없잖아요?
그래서 한 단계 더 나아가, Gen 1 Pokémon 게임을 플레이하는 데 특화된 Pokémon 테마의 Raspberry Pi 사이버덱을 만들기로 했습니다.
외장은 클래식 Poké Ball을 본떠 상징적인 빨간색과 흰색 배색으로 꾸몄습니다. Poké Ball에 있는 버튼에서 영감을 받아 외장 중앙에 물리 전원 버튼도 추가했습니다.
외장 내부에는 Raspberry Pi 4와 5인치 DFRobot DSI 디스플레이가 들어 있습니다. 전체 시스템은 PCBWay Gift Shop에서 구한 Raspberry Pi UPS 모듈로 전원을 공급하므로, 콘솔을 전원 어댑터에 계속 연결해 두지 않고 배터리로 작동할 수 있습니다.
이 글에서는 Poke Pi의 전체 제작 과정을 안내합니다. 외장 설계와 3D 프린팅부터 운영 체제와 Gen 1 Recompiled 설정, 모든 전자 부품 조립, 최종 기기 완성까지 다룹니다.
그럼 시작해 보겠습니다.
이 프로젝트에 필요한 재료는 다음과 같습니다.
제작 과정에 들어가기 전에 이 프로젝트에 영감을 준 소프트웨어인 Gen1Recomp에 대해 먼저 이야기해 보겠습니다.
Gen1Recomp는 직접 작성한 Lua/LÖVE2D 엔진을 사용해 오리지널 Pokémon 게임을 재현하는 커뮤니티 프로젝트입니다. 기존 Game Boy 에뮬레이터와 달리, 원래 Game Boy 하드웨어를 에뮬레이션하여 콘솔에서 실행되던 방식 그대로 게임을 실행하지 않습니다. 대신 게임 데이터를 가져와 자체 엔진으로 실행하므로, 게임의 모습과 작동 방식을 다양하게 바꿀 수 있습니다.
이 프로젝트는 Pokémon Red, Blue, Yellow를 중심으로 시작했지만, 현재는 Pokémon Gold, Silver, Crystal도 동일한 런처에서 제공하는 Gen1Recomp++로 확장되었습니다. Crystal은 현재 Beta로 표시되어 있으며, Gen 2 게임은 여전히 Phase 1 지원으로 간주됩니다.
Gen1Recomp의 가장 멋진 부분 중 하나는 그 주변의 커뮤니티입니다. 이미 클래식 게임의 외관과 느낌을 완전히 바꾸는 모드가 많이 나와 있습니다. 예를 들어 DramaticShapeVoxelMod는 복셀 스타일의 3D 환경, 깊이감, 그림자와 함께 배틀을 위한 새로운 연출을 추가합니다. 팔로워, 새로운 스프라이트, 번역, 퀘스트 및 기타 게임플레이 변경을 위한 모드도 있습니다.
따라서 수십 년 전 Game Boy에서 플레이했던 방식 그대로 Pokémon Red를 단순히 즐기는 대신, Gen1Recomp는 커뮤니티가 게임을 실험하고 그 위에 완전히 새로운 무언가를 만들어 갈 수 있는 기반을 제공합니다.
아래 링크에서 Gen1Recomp를 확인할 수 있습니다.
이 프로젝트에서는 Raspberry Pi 4 Model 4GB 버전을 사용합니다. 이 제품은 쿼드 코어 1.8GHz 프로세서, 최대 8 GB RAM, micro-HDMI 포트를 통한 듀얼 4K 모니터 지원을 제공하므로 다양한 고사양 애플리케이션에 적합합니다.
Gigabit Ethernet, 듀얼 밴드 Wi-Fi, Bluetooth 5.0 등 뛰어난 연결 옵션을 제공하여 빠르고 안정적인 네트워크 연결을 보장합니다. USB 3.0 포트 2개와 USB 2.0 포트 2개가 있어 데이터 전송 성능도 향상됩니다. 또한 H.265 비디오 디코딩과 OpenGL ES 3.1을 포함한 고급 멀티미디어를 지원하므로 멀티미디어 프로젝트에 이상적입니다.
디스플레이로는 DFRobot의 5'' 800x480 IPS 디스플레이 를 사용합니다. 이 IPS 디스플레이는 Raspberry Pi DSI 디스플레이 인터페이스를 지원하며 정전식 터치 패널이 함께 제공됩니다.
디스플레이는 Raspberry Pi 디스플레이 인터페이스에서 공급되는 3.3V 전압으로 작동하며, 최대 작동 전류는 320 mA, 화면 꺼짐 상태의 전류는 100 mA입니다. 해상도는 800x480이며 Raspberry Pi DSI 비디오 인터페이스로 연결됩니다. 최대 5개의 터치 포인트를 지원하고, 모든 방향에서 80도의 시야각을 제공합니다.
색 심도는 RGB888로 1,600만 개의 트루 컬러를 제공하며, 디스플레이의 주사율은 60Hz입니다. 또한 IPS 패널에는 밝기와 선명도를 향상하는 광학 본딩과 다양한 조명 환경에서 가시성을 높이는 지문 방지 및 눈부심 방지 코팅이 적용되어 있습니다.
Raspberry Pi 4의 전원 공급을 위해 PCBWay Gift Shop에서 구한 UPS / 전원 관리 모듈을 사용합니다.
이 보드는 18650 Li-ion 셀 4개를 기반으로 설계된 소형 전원 관리 솔루션입니다. 배터리 슬롯 4개는 병렬로 연결되어 배터리들이 하나의 전원으로 함께 작동하며, 보드에 탑재된 전원 관리 회로가 충전, 보호 및 전압 조절을 담당합니다.
Li-ion 셀 하나는 약 3.7V를 제공하므로, 이 보드는 배터리 전압을 5V로 승압합니다. 이 전압은 Raspberry Pi 4와 나머지 전자 부품에 전원을 공급하는 데 필요합니다. 또한 3.3V를 포함한 추가 조정 출력도 제공하므로 다양한 종류의 전자 장치에 전원을 공급하는 데 유용합니다.
보드는 Micro-USB 및 Type-C 입력을 통해 충전할 수 있으며, 조정된 전원은 USB 출력과 보드에 장착된 커넥터를 통해 사용할 수 있습니다. 또한 과충전 및 과방전으로부터 배터리를 보호하고, 충전 상태를 표시하는 LED 표시기도 포함되어 있습니다.
Poke Pi의 경우 이 보드는 시스템 전체를 벽면 어댑터에 영구적으로 연결해 두는 대신 충전식 18650 셀로 작동할 수 있어 특히 적합합니다. 덕분에 콘솔의 휴대성이 크게 향상되고, 실제 휴대용 게임기와 같은 느낌을 줍니다.
주요 기능은 다음과 같습니다.
이 제작에서는 5V 출력을 Raspberry Pi 4에 연결하여 Pi와 디스플레이, 그리고 인클로저 내부의 다른 부품을 작동하는 데 필요한 전원을 공급합니다.
참고: 5V 출력을 사용할 때는 극성을 반드시 주의 깊게 확인하세요. 양극(+)과 음극(-) 단자는 PCB의 표시와 일치해야 합니다.
이 프로젝트는 Pokémon 게임을 플레이하기 위해 특별히 제작되었으므로, Pokémon에서 직접 디자인 영감을 얻는 것이 자연스럽게 느껴졌습니다. Pokémon의 가장 상징적인 요소 중 하나인 Poké Ball보다 더 좋은 영감이 있을까요?
클래식한 Poké Ball 색상 구성을 바탕으로 인클로저를 설계하고, 본체를 두 개의 분리된 부품으로 나누었습니다. 위쪽 부품은 빨간색으로, 아래쪽 부품은 흰색으로 출력하도록 설계했습니다. 이 두 부품이 결합되어 장치의 본체를 이룹니다.
빨간색과 흰색 부분의 경계를 더욱 두드러지게 하기 위해, 두 부분 사이에 배치되는 별도의 검은색 테두리 부품을 설계했습니다. 전원 버튼은 이 테두리의 정중앙에 배치하여 전통적인 Poké Ball에 있는 버튼에서 영감을 얻었습니다. 이러한 요소들이 어우러지면서 인클로저는 거대한 미래형 Poké Ball처럼 보이기 시작합니다.
내부 배치 역시 하드웨어를 중심으로 설계했습니다. 위쪽에는 Raspberry Pi 4와 5인치 DSI 디스플레이가 들어가고, 아래쪽에는 UPS 모듈과 배터리 시스템을 위한 공간을 마련했습니다. 후면의 탈착식 덮개를 열면 전자 부품과 배터리에 접근할 수 있어 장치를 조립하고 정비하기가 더욱 쉽습니다.
시각적으로는 단순한 디자인을 유지하면서도, 완전한 기능을 갖춘 Pokémon 게임기를 만드는 데 필요한 모든 하드웨어를 인클로저 안에 수용하는 것이 목표였습니다.
주 인클로저는 두 부분으로 나뉜 전면 본체로 구성됩니다. 위쪽과 아래쪽 부품을 맞춘 후 M2.5 너트와 볼트 4개로 고정하여 콘솔의 전면 본체를 완성합니다.
위쪽 절반에는 Raspberry Pi 4와 5인치 DSI 디스플레이가 들어갑니다. 디스플레이는 인클로저 전면에서 설치하고 M2.5 볼트 4개로 고정하여 하우징 내부에 단단히 장착합니다.
그런 다음 전면에서 중앙 부분 둘레에 검은색 Poké Ball 테두리를 부착합니다. 이 부품은 자주 분리할 필요가 없으므로 순간접착제로 고정했습니다.
인클로저 내부에는 전원 스위치를 지정된 슬롯에 배치합니다. 3D 프린팅한 스위치 메커니즘을 제자리에 고정하기 위해, 이전 프로젝트에서 사용했던 작은 스위치 PCB를 재활용했습니다. 이전 프로젝트PCB는 M2 나사 2개로 고정하며, 이 나사로 3D 프린팅한 스위치도 단단히 제자리에 고정됩니다.
아래쪽으로 넘어가면 UPS 보드를 전면 본체 내부에 장착합니다. 인클로저에는 보드용 나사 보스가 4개 마련되어 있어 M2 나사 4개로 고정할 수 있습니다.
마지막으로 3D 프린팅한 후면 덮개를 사용해 뒤쪽을 닫습니다. 덮개는 M2 나사 8개로 본체에 고정되므로, 장치를 정비하거나 개조해야 할 때 전자 부품에 접근할 수 있습니다.
후면 덮개에는 정사각형 개구부도 있습니다. 이 버전에서는 아직 이 개구부를 아무 용도로 사용하지 않습니다. 하지만 Revision 2를 계획하고 있기 때문에 의도적으로 디자인에 남겨 두었습니다. 이 개구부를 통해 적절한 냉각 시스템을 추가하고, 이 작은 Poké Ball 사이버덱의 성능을 얼마나 끌어올릴 수 있는지 확인할 계획입니다.
3D 모델을 완성한 후 각 개별 부품의 메시 파일을 내보내고 3D 프린팅을 시작했습니다.
인클로저에는 Poké Ball 디자인에 맞추기 위해 다양한 색상의 Hyper PLA를 사용했습니다. 전면 본체의 아래쪽 절반은 White Hyper PLA로, 위쪽 부분은 Red Hyper PLA로 출력했습니다. 후면 덮개와 전원 스위치는 모두 Grey Hyper PLA로 출력했고, Poké Ball 테두리는 Black Hyper PLA로 출력했습니다.
모든 부품은 동일한 기본 출력 설정으로 출력했습니다.
다음으로 Raspberry Pi와 디스플레이 조립체를 인클로저의 위쪽 절반에 설치합니다.
주 전원 스위치에는 이전 프로젝트에서 사용했던 스위치 보드를 재활용합니다. 이렇게 하면 별도의 스위치 회로를 설계할 필요가 없고, 인클로저의 맞춤형 3D 프린팅 버튼으로 UPS 모듈을 간단히 제어할 수 있습니다.
스위치 보드의 NC 및 NO 단자를 UPS 보드에 내장된 스위치의 해당 NC 및 NO 단자와 병렬로 연결합니다. 이렇게 하면 기존 스위치를 맞춤형 스위치 메커니즘까지 연장하는 효과가 있습니다.
이 구성에서는 짧게 누르면 장치가 켜지고, 길게 누르면 UPS 출력이 꺼집니다. 따라서 전면의 포켓볼 스타일 버튼 하나로 전체 시스템을 편리하게 제어할 수 있습니다.
다음으로 UPS 보드의 5V 및 GND 출력에 긴 JST-CON2 케이블을 납땜했습니다. 이 케이블은 UPS 출력을 Raspberry Pi의 5V 및 GND GPIO 핀에 직접 연결하는 데 사용되며, UPS 보드가 Raspberry Pi와 연결된 디스플레이에 전원을 공급할 수 있도록 합니다.
Raspberry Pi를 연결하기 전에 UPS 보드가 실제로 예상 전압을 공급하는지 확인하는 것이 중요했습니다.
메인 스위치로 UPS를 켠 다음, 방금 납땜한 JST 케이블의 5V 단자와 GND 단자 사이의 전압을 멀티미터로 측정했습니다.
멀티미터에는 약 5V가 표시되었고, 이를 통해 UPS 보드가 정상적으로 작동하며 Raspberry Pi를 연결할 배선도 준비되었음을 확인했습니다.
Gen1Recomp를 설치하기 위해 먼저 공식 Gen1Recomp 다운로드 페이지 로 이동해 장치에 맞는 빌드를 다운로드합니다. Raspberry Pi 4는 64비트 ARM 기반 Linux OS를 실행하므로 Linux ARM64 AppImage를 선택합니다.
https://gen1recomp.com/download/
AppImage를 다운로드한 후 실행 가능하도록 설정하고 Raspberry Pi에서 실행합니다. 그러면 Gen1Recomp는 사용자가 직접 준비한 호환 Pokémon ROM을 요구합니다. 현재 프로젝트는 Pokémon Red, Blue, Yellow, Gold, Silver 및 Crystal을 지원하며, Gen 2 게임은 아직 개발 중입니다.
이 프로젝트에서는 주로 Pokémon Red에 관심이 있으므로, 호환되는 Red ROM을 Gen1Recomp로 가져온 뒤 모든 것이 정상적으로 작동하는지 확인하기 위해 먼저 기본 버전을 테스트합니다.
3D 복셀 모드 추가
하지만 여기서 멈추지 않습니다. 이 프로젝트에 Gen1Recomp를 사용하고 싶었던 주요 이유 중 하나는 클래식 게임을 완전히 다른 시각적 표현으로 플레이할 수 있다는 가능성이었기 때문입니다.
Pokémon Red, Blue 및 Yellow의 3D 버전에는 DramaticShapeVoxelMod를 설치할 수 있습니다. 이 모드는 복셀 스타일의 환경, 깊이감, 그림자 및 3D 표현을 추가합니다. VoxelMod는 선택 사항이며, Gen1Recomp 엔진이 게임 자체를 처리하는 동안 VoxelMod는 게임이 표시되는 방식을 변경합니다.
보존된 아카이브에서 적절한 VoxelMod 버전을 다운로드하고 플랫폼에 맞는 설치 지침을 따릅니다.
ROM과 VoxelMod 설정을 마치면 게임을 실행합니다. 이제 Raspberry Pi에서 Pokémon Red가 3D 스타일로 실행됩니다!
이것이 바로 Poke Pi가 만들어진 목적입니다. 클래식 Pokémon 게임을 Raspberry Pi에서 실행하고, 전체 시스템을 거대한 포켓볼에서 영감을 받은 게임 콘솔 안에 넣는 것입니다.
이것이 프로젝트의 최종 결과물인 Poke Pi입니다. Gen1Recomp를 실행하도록 특별히 제작한 맞춤형 Raspberry Pi 게임 장치입니다.
설계, 3D 프린팅, 배선 및 조립을 모두 마친 끝에 마침내 작동하는 포켓볼 영감의 콘솔을 완성했습니다. 현재 이 콘솔로 Pokémon Red를 플레이하고 있지만, 진정으로 재미있는 부분은 Gen1Recomp와 VoxelMod를 통해 이 클래식 게임으로 할 수 있는 작업입니다.
플레이하는 동안 다양한 시각 모드 사이를 전환해 게임의 외관을 완전히 바꿀 수 있습니다. 예를 들어 3을 누르면 사용 가능한 3D 카메라 각도가 순환되어 오버월드를 다양한 시점에서 볼 수 있습니다. 또한 5로 복셀 윤곽선을 켜거나 끌 수 있고, 6으로 틸트 시프트 효과를 변경할 수 있으며, 7로 월드가 지평선을 향해 휘어지는 효과를 적용할 수 있습니다.
3D 배틀 모드도 있으며 8을 사용해 켜거나 끌 수 있습니다. 9를 누르면 반사를 포함한 다양한 물 효과가 순환됩니다. VoxelMod에서는 줌도 조절할 수 있어 월드를 더 가까이 보거나 더 넓게 보는 화면 사이를 전환할 수 있습니다.
더 나아가고 싶다면 최신 VoxelMod에는 실험적인 1인칭 모드도 포함되어 있습니다. 이 모드는 오버월드를 경험하는 방식을 완전히 바꿉니다. 이런 프로젝트에서 시도해 보기에 확실히 재미있는 기능입니다.
따라서 버튼 몇 번만 누르면 동일한 Pokémon Red 게임이 클래식한 평면 Game Boy 스타일 화면에서 완전히 다른 3D 경험으로 바뀔 수 있습니다.
솔직히 말해 이것이 Poke Pi를 아주 재미있게 만드는 부분입니다. 클래식 Pokémon 게임을 Raspberry Pi와 결합하고, 여러 3D 모드를 추가한 다음, 그 주위에 맞춤형 포켓볼 모양 게임 콘솔 전체를 제작했습니다.
이로써 Poke Pi가 마침내 완성되었고, 놀라울 정도로 잘 작동합니다!
배터리 백업은 이 프로젝트의 가장 큰 장점 중 하나였습니다. 현재 구성에서는 약 5시간 동안 사용할 수 있어, Pokémon을 제대로 즐기기에 충분합니다.
Raspberry Pi 4를 사용하므로 Bluetooth 지원이라는 추가적인 이점도 누릴 수 있습니다. 즉, 무선 컨트롤러를 연결해 기기에 내장된 조작부에만 의존하지 않고 플레이할 수 있습니다. 덕분에 Poke Pi는 Pokémon뿐만 아니라 다른 게임도 실행할 수 있어 더욱 유용하고 유연합니다.
하지만 아직 손볼 부분이 하나 있습니다. 바로 냉각입니다. Raspberry Pi는 장시간 게임을 플레이하면 상당히 뜨거워질 수 있으며, 특히 3D 수정 사항이 적용된 Gen1Recomp를 실행할 때 더 그렇습니다. 그래서 당연히 저는 팬을 사용하는 능동 냉각 시스템을 추가해 발열 문제를 해결할 Poke Pi Version 2를 이미 작업하고 있습니다.
하지만 현재로서는 프로젝트가 완성되었고 모든 것이 정상적으로 작동합니다. 이 작은 Poké Ball 게임기가 이렇게 완성된 모습이 정말 마음에 듭니다.
직접 Poke Pi를 만들고 싶다면 이 글에 프로젝트 파일, 설계 파일, 제작 세부 정보를 모두 포함해 두었습니다.
여기까지 읽어 주셔서 감사하고, 언제나 그렇듯이…
그럼 이만!
https://www.instructables.com/Pok%C3%A9-Pi/