Como funciona a pistola de luz de um videogame?

Muitos videogames domésticos e jogos de fliperama utilizam determinadas pistolas como um dispositivo de entrada. Você aponta a arma na tela e puxa o gatilho e, se acertar o alvo, ele explode.
Para criar esse efeito, a pistola contém um fotodiodo (ou um fototransistor) no cano. O fotodiodo é capaz de sentir a luz da tela. A pistola também possui um gatilho. A saída do fotodiodo e a chave do gatilho são alimentados pelo computador que controla o jogo.
Ao mesmo tempo, o computador obtém sinais dos componentes eletrônicos do driver de vídeo. Se você leu Como funciona a televisão, sabe sobre os sinais de retorno horizontal e retorno vertical utilizados para alinhar a imagem na tela. Os componentes eletrônicos do driver de vídeo enviam pulsos ao computador no início dos sinais de retorno vertical e horizontal, de modo que o computador saiba onde o feixe de elétrons está localizado na tela durante cada quadro.
O computador pode utilizar uma das duas técnicas abaixo para calcular se a pistola está ou não apontada para o alvo quando o usuário puxa o gatilho.
O computador clareia a tela e pinta de branco apenas o objeto-alvo. Se o fotodiodo sentir a escuridão após um sinal de retorno vertical e acender após o sinal seguinte, o computador supõe que a pistola está apontada para o alvo e marca um ponto.
O computador clareia a tela e pinta de branco a tela inteira. Leva um certo tempo para o feixe de elétrons traçar a tela toda enquanto a pinta de branco. Comparando o sinal do fotodiodo aos sinais de retorno vertical e horizontal, o computador pode detectar onde o feixe de elétrons está na tela quando o fotodiodo sente primeiro sua luz. O computador conta a quantidade de microssegundos que se passa entre o tempo de início dos sinais de retorno vertical e horizontal e o tempo em que o fotodiodo sente a luz. A quantidade de microssegundos diz ao computador exatamente onde a pistola está sendo apontada na tela . Se a posição calculada e a posição do alvo forem correspondentes, o computador marca um ponto.