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計(jì)算機(jī)模擬

計(jì)算機(jī)模擬（簡稱sim）是利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行模擬的方法。利用計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)出的模擬器，可以進(jìn)行故障樹分析、測試VLSI邏輯設(shè)計(jì)等復(fù)雜的模擬任務(wù)。在優(yōu)化領(lǐng)域，物理過程的模擬經(jīng)常與演化計(jì)算一同用于優(yōu)化控制策略。

計(jì)算機(jī)模擬

計(jì)算機(jī)模擬器中有一種特殊類型：計(jì)算機(jī)架構(gòu)模擬器，用以在一臺(tái)計(jì)算機(jī)上模擬另一臺(tái)指令不兼容或者體系不同的計(jì)算機(jī)。阿蘭·圖靈曾提出：（不同體系的）機(jī)器A或機(jī)器B不考慮硬件和速度的限制，在理論上可以用指令實(shí)現(xiàn)互相模仿（即圖靈機(jī)）。然而在現(xiàn)實(shí)中，速度和硬件是必須考慮的。

基本介紹

模擬器

仿真器，或模擬器（英文；emulator、simulator），根據(jù)此原理制作的軟件又可稱為模擬程序，是指主要透過軟件模擬硬件處理器的功能和指令系統(tǒng)的程序使計(jì)算機(jī)或者其他多媒體平臺(tái)（掌上電腦，手機(jī)）能夠運(yùn)行其他平臺(tái)上的軟件。在自動(dòng)化技術(shù)、化學(xué)工程中同樣使用模擬器這一術(shù)語。

模擬器多用于電視游戲和街機(jī)，也有一些用于掌上電腦。模擬器一般需要ROM才能執(zhí)行，ROM的最初來源是一些原平臺(tái)的ROM芯片，通過一些手段將原程序拷貝下來（這個(gè)過程一般稱之為“dump”）然后利用模擬器加載這些ROM來實(shí)現(xiàn)模擬過程。

發(fā)展歷史

模擬器的歷史很長幾乎伴隨著計(jì)算機(jī)發(fā)展史，很多模擬器的出現(xiàn)，實(shí)際上是為了保存很多年前原始的游戲（程序），不過是在不同的設(shè)備上運(yùn)行。

工作原理

模擬器包含很多組件：一個(gè)模擬很多原始機(jī)器的CPU模擬器；一個(gè)把很多街機(jī)輸入設(shè)備，例如按鈕、搖桿和其他控制的輸入映射到PC上的鍵盤、搖桿和其他設(shè)備的模擬器，以及一個(gè)街機(jī)顯示和聲音的模擬器。

主要功能

模擬器唯一缺少的是ROM映像，也就是原始的街機(jī)游戲中的程序。制作專門的模擬機(jī)器往往是價(jià)格高昂與困難的，因此使用計(jì)算機(jī)來模擬是最廉價(jià)及方便的方法。

用途分類

街機(jī)模擬器

家用機(jī)模擬器

手掌機(jī)模擬器

電腦模擬器

安卓模擬器

虛擬機(jī)

計(jì)算機(jī)模擬器

計(jì)算機(jī)模擬器（computer simulator）指的是“用計(jì)算機(jī)模擬計(jì)算機(jī)的模擬器”。計(jì)算機(jī)模擬器已被用于在實(shí)際發(fā)行前調(diào)試微程序或者商業(yè)應(yīng)用程序。由于該計(jì)算機(jī)上的操作都是模擬的，所有信息都可被程序員獲取，而模擬的速度、執(zhí)行等都可以控制。請(qǐng)參閱“虛擬機(jī)”詞條。

網(wǎng)游模擬器

這種模擬器是通過研究游戲客戶端和服務(wù)端的封包內(nèi)容，開發(fā)出來的一種能夠模擬網(wǎng)絡(luò)游戲服務(wù)端的模擬器。使用這種模擬器，可以在非專業(yè)服務(wù)器上模擬網(wǎng)絡(luò)游戲服務(wù)端以為網(wǎng)絡(luò)游戲客戶端提供連接和游戲服務(wù)。

常見類型

以下列舉出PC常用的家用機(jī)/手掌機(jī)模擬器，完美度是指在游戲模擬速度，畫面質(zhì)量，游戲兼容性，操作復(fù)雜度以及持有功能上的一個(gè)橫向?qū)Ρ龋瑪?shù)值僅供參考。

ARC

MAME—最有名的街機(jī)模擬器(完美度90%)

Finalburn Alpha—街機(jī)模擬器(完美度80%)

Callus—CPS街機(jī)模擬器(完美度90%)

Kawaks—街機(jī)模擬器(完美度90%)

Nebula—街機(jī)模擬器(完美度80%)

NeoRAGEx—街機(jī)模擬器(完美度80%)

FC

VirtuaNES—FC家用機(jī)模擬器（完美度90%）(某個(gè)修改版可模擬國內(nèi)各類經(jīng)典小霸王學(xué)習(xí)機(jī))

FCEUX—FC家用機(jī)模擬器（完美度95%）

Nestopia—FC家用機(jī)模擬器（完美度95%）

SFC

ZSES—SC家用機(jī)模擬器（完美度90%）

Snes9x—SC家用機(jī)模擬器（完美度90%）

N64

Project64—兼容性比較好的N4模擬器(完美度75%)

NGC/WII

Dolphin— NC、ii家用機(jī)模擬器（完美度85%）

MD

Gens—MD家用機(jī)模擬器（完美度90%）

Kega Fusion—世嘉多用模擬器（完美度95%)(可模擬MD、SCD、GG、SMS等）

SS

GIRIGIRI—世嘉土星家用機(jī)模擬器(完美度60%)

SSF—世嘉土星家用機(jī)模擬器(完美度85%)

Yabause—世嘉土星家用機(jī)模擬器(完美度85%)

DC

nullDC—最有名的DC家用機(jī)模擬器（完美度90%）

Chankast—DC家用機(jī)模擬器（完美度85%）

PS

Bleem!—PS家用機(jī)模擬器（完美度60%）

VGS—PS家用機(jī)模擬器（完美度85%）

游戲模擬器圖片2

ePSXe—PS家用機(jī)模擬器（完美度90%）

SSSPSX—PS家用機(jī)模擬器（完美度85%）

PCSX—PS家用機(jī)模擬器（完美度90%）

PS2

PCSX2—PS2家用機(jī)模擬器（完美度90%）

XBOX

Cxbx—Xbox家用機(jī)模擬器（完美度5%）

GBA

VisualBoyAdvance—GB、GBA掌機(jī)模擬器，有可聯(lián)機(jī)版本（完美度95%）

No$gba—GBA掌機(jī)模擬器（完美度95%）（可以用來模擬NDS、GBA游戲）

NDS

iDeaS—NDS掌機(jī)模擬器（完美度60%）

No$gba—NDS掌機(jī)模擬器（完美度85%）

No$Zoomer—NDS掌機(jī)模擬器（完美度90%）

DeSmuME—NDS掌機(jī)模擬器（完美度95%）

PSP

JPCSP—PSP掌機(jī)模擬器（完美度70%）

PPSSPP—PSP掌機(jī)模擬器（完美度90%）

3DS

CITRA—3DS掌機(jī)模擬器（完美度60%）

PS3

RPCS3—PS3家用機(jī)模擬器（完美度10%）

WIIU

CEMU—WIIU家用機(jī)模擬器（完美度30%）

MOBILE

手機(jī)頑童—電腦用手機(jī)模擬器（完美度60%）

KEmulator—電腦用手機(jī)模擬器（完美度85%）

BlueStacks—ARM-Androi模擬器（完美度45%）

PC

DosBox—16位DOS模擬器（完美度80%）

exagear—安卓用windows模擬器（完美度20%）

Winulator—安卓用windows模擬器（完美度10%）

VMware Workstation—x86和x64 PC模擬器（完美度95%）

Microsoft Virtual PC / Windows PC / Virtual Server—x86和x64 PC模擬器（完美度65%）出品團(tuán)隊(duì)為原PS模擬器VGS的公司Connectix，后被微軟收購

SunVirtualBox—x86和x64 PC模擬器（完美度75%）

SWsoft x86 simulator(又名QEmu)—x86架構(gòu)硬件模擬器（完美度50%）

其他同類型略。

游戲機(jī)

概述

當(dāng)機(jī)器A的硬件和速度超過機(jī)器B時(shí)，在理論上可以用機(jī)器A的指令模擬機(jī)器B的指令，那么在應(yīng)用上，可以將性能較低的機(jī)器B中的軟件重新利用。“仿真器（emulator）”特指這類軟件。一些CPU中也集成有模擬其他架構(gòu)的CPU的微指令集。這也算是一種仿真器。

注意

由于國內(nèi)許多人了解到的計(jì)算機(jī)模擬器（simulator）中大部分都是仿真器（emulator），因此誤將“模擬器”一詞等同于“仿真器”。下文的游戲模擬器內(nèi)容中，“模擬器”均特指“仿真器”。

重點(diǎn)

1994年，Mike O'Brien開發(fā)了Apple II模擬器AppleWin。它配置有64KB的內(nèi)存，無需磁盤就可以啟動(dòng)（內(nèi)置BASIC），附帶顯示內(nèi)存。該模擬器的開源代碼一直延續(xù)維護(hù)到2008年。

1997年，Connectix發(fā)布了蘋果公司Macintosh（麥金塔）系統(tǒng)上的 Virtual PC，可以用它模擬IBM PC兼容機(jī)硬件。2001年，Connectix將它移植到WINDOWS系統(tǒng)上，一般人看來就是“在PC上模擬PC”的軟件。后來Connectix把Virtual PC轉(zhuǎn)賣給MicroSoft公司，由后者發(fā)布了商業(yè)化的Virtual PC 2004。2008年，該軟件發(fā)布了Virtual PC 2007版本。

Virtual PC配置較容易上手，但當(dāng)Mircrosoft接手以后，它就傾向于WINDOWS操作系統(tǒng)，安裝WINDOWS操作系統(tǒng)比較容易。與Virtual PC相對(duì)應(yīng)競爭的軟件是EMC公司出品的VMWARE，它從1999年開始開發(fā)。相對(duì)來說，VMWARE配置起來麻煩一些。

歷史

早在大型計(jì)算機(jī)時(shí)代，由于軟件開發(fā)費(fèi)用極為高昂，人們?yōu)榱诉_(dá)到軟件兼容的目的，開發(fā)了世界上第一臺(tái)模擬器，作為新開發(fā)的硬件系統(tǒng)的一部分。

在二十世紀(jì)九十年代初，國外的愛好者就開始試驗(yàn)制作游戲模擬器。據(jù)說在1994年前后已經(jīng)有Mega Drive模擬器出現(xiàn)。

1995年，Marat Fayzullin制作了掌機(jī)模擬器Visual Game Boy，而且提供了源代碼。

1996年，Nicola Salmora開始了多種街機(jī)模擬器MAME（Multiple Arcade Machine Emulator）的研究。根據(jù)MAME網(wǎng)站上的記錄，MAME 0.1正式版于1997.2.5作出。

以上兩者，在游戲模擬器的歷史中，有里程碑的意義。尤其是后者，發(fā)展成開放的團(tuán)隊(duì)維護(hù)源代碼，有不同的開放源代碼版本。在后來的十年中，MAME將多種不同的街機(jī)模擬器合并在一起。相比起其它的模擬器，可以說是能模擬最多硬件和游戲的模擬器軟件。

1996年到1997年，超級(jí)任天堂（SFC/SNES）模擬器SNES9X及ZSNES相繼推出。這兩個(gè)團(tuán)隊(duì)開發(fā)的模擬器較受好評(píng)，不過后來打起來官司。

游戲模擬器圖片1

1997年，Bloodlust Software開發(fā)的以模擬Capcom的CPS1游戲?yàn)橹鞯腃allus，以模擬Street Fight II（街霸2）、三國志等名作引起了轟動(dòng)。另外，Bloodlust Software還開發(fā)了任天堂C/NS模擬器NestIcle、世嘉Mega Drive模擬器Genecyst。以當(dāng)時(shí)的技術(shù)水平來說，這些模擬器都相當(dāng)出色。但Bloodlust Software沒有繼續(xù)開發(fā)模擬器，也沒有公開其源代碼。其中Nesticle等家用機(jī)模擬器后來被SMYNES等模擬器取代了，但Callus到2008年初還可以看到它在一些盜版碟上出現(xiàn)，足見其影響力。

DOSBox 模擬器.

1998年，Anders Nilsson and和Korpela發(fā)布了最早實(shí)現(xiàn)Neo-Geo系列街機(jī)游戲主板模擬的NEORAGE/NEORAGE，以對(duì)KOF（拳皇）系列和侍魂系列的支持聲名大噪。。

1999年，David Herpolsheimer和Randy Linden發(fā)布了第一個(gè)Sony Play Station的模擬器Bleem!，在當(dāng)時(shí)引起轟動(dòng)。一是之前的模擬器幾乎都是免費(fèi)的，而商業(yè)化對(duì)其它的開發(fā)者理念有一定沖擊，二則是Play Staytatoin的硬件水平比較接近當(dāng)時(shí)的PC硬件水平，許多人認(rèn)為PC要經(jīng)過幾年硬件升級(jí)才能支持Play Staytatoin模擬器。由于作者后來受到Sony的訴訟，Bleem!逐漸湮沒在歷史的長河中。

2001年，Jabo和Zilmar發(fā)布了Nintendo 64模擬器Project 64，比1999年Episilon和RealityMan發(fā)布的第一個(gè)Nintendo 64模擬器UltraHLENintendo 64更為成熟和完善。

2005年，F(xiàn)orgotten發(fā)布了掌機(jī)GBA模擬器VisualBoyAdvance的最后一個(gè)測試版本。

常見模擬器

街機(jī)模擬器：MAME、WinKawaks、Callus、Rage、Raine、Zinc、neoragex、nebula、kawaks、Calice、Finalburn

在線街機(jī)模擬器：招招愛玩在線街機(jī)模擬器

FC模擬器：Nestopia、NNNesterJ、VirtuaNES、DreamNES、Smynes、FCEU

SFC模擬器：ZSNES、Snes9X、SNEeSe、uosnesw

N64模擬器：Project64、1964、UltraHLE、Mupen64、Rice

PCE模擬器：MagicEngine、YAME

SMS/GG模擬器：Dega

MD/32X/CD模擬器：Gens、Gens32、MEKA、Kega Fusion、Ages、Gens LDU

SS模擬器：SSF、Yabause、GiriGiri

DC模擬器：ChanKast、NullDC

PS/PS2模擬器：Bleem!、VGS、ePSXe、PSXeven、PCSX、PCSX2

NGC/WII模擬器：Dolphin

GB/GBC/SGB模擬器：VisualBoyKiGB

GBA模擬器：VisualBoyAdvance、No$GBA、DreamGBA

GG模擬器：MEKA,Mekarnosan

WS/WSC模擬器：Cygne、WSCamp、Oswan

NGP模擬器：NeoPop、Koyote、NGPocket

PSP模擬器：Jpcsp、pcsp、PPSSPP

DOS模擬器：DOSBOX

駕駛

駕駛模擬器

駕駛模擬器是模擬駕駛體驗(yàn)的機(jī)械裝置，用于在室內(nèi)訓(xùn)練駕駛員。駕駛員不會(huì)因模擬駕駛中的事故而受傷。

飛行模擬器

駕駛模擬器相關(guān)圖片

飛行模擬器常用于訓(xùn)練飛行員在極端險(xiǎn)惡的條件下駕駛飛行器。例如不用引擎迫降、電氣設(shè)備或者液壓裝置全部失靈等。最先進(jìn)的飛行模擬器擁有高度真實(shí)的視覺系統(tǒng)和液壓運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)。飛行模擬器的運(yùn)行費(fèi)用往往低于真實(shí)教練機(jī)的實(shí)際操作費(fèi)用。

航海模擬器

類似于飛行模擬器，航海模擬器用于訓(xùn)練船員。最常見的航海模擬器有艦橋模擬器、引擎室模擬器、裝卸模擬器和通訊/GMDSS模擬器等。航海模擬器主要應(yīng)用于海事學(xué)院、訓(xùn)練機(jī)構(gòu)和海軍。

計(jì)算器模擬器

計(jì)算器在出廠時(shí)，需要為其編寫用戶說明書。其中的截圖，都是有計(jì)算器模擬器獲得而來。在計(jì)算機(jī)上，計(jì)算器模擬器作為一個(gè)應(yīng)用程序，運(yùn)行快，優(yōu)點(diǎn)多，也算是一種實(shí)用的工具。