Introduction
Le Famicom 3D System est un accessoire assez méconnu de Nintendo, réservé au marché japonais et pourtant très en avance sur son temps. Derrière ce simple ensemble lunettes plus boîtier se cache un véritable système d affichage 3D stéréoscopique basé sur des lunettes à obturation active.
Ce tutoriel a pour but de présenter en détail son historique, son fonctionnement interne, la manière dont il dialogue avec la Famicom et les jeux compatibles, ainsi que quelques conseils pratiques pour l installation et la préservation du matériel. L idée est de fournir une base solide aussi bien aux curieux qu aux collectionneurs qui souhaitent utiliser ce système dans de bonnes conditions.
Présentation générale du Famicom 3D System
1 - Qu est ce que le Famicom 3D System
Le Famicom 3D System est un ensemble composé de deux éléments principaux
• Un boîtier adaptateur, référence HVC 032, qui se connecte sur le port d extension de la Famicom
• Une paire de lunettes à obturation active, référence HVC 031, reliée au boîtier via des prises jack 3,5 mm
Le boîtier offre deux sorties jack ce qui permet de brancher jusqu à deux paires de lunettes. Les jeux compatibles restent affichés en 2D classique tant que le mode 3D n est pas activé. Dès que le joueur déclenche ce mode, le jeu bascule en affichage stéréoscopique alterné.
Le système est sorti uniquement au Japon en octobre 1987, à un tarif d environ 6000 yens, et n a jamais été commercialisé officiellement en dehors de ce territoire.
2 - Historique et contexte de sortie
Au milieu des années 80, plusieurs constructeurs explorent la 3D stéréoscopique sur console. Sega propose par exemple ses lunettes SegaScope sur Master System.
Nintendo suit la même voie avec le Famicom 3D System, conçu pour fonctionner avec des téléviseurs cathodiques standards et le signal vidéo de la Famicom.
Quelques points de contexte
• Sortie au Japon en 1987, soit quatre ans après la Famicom elle même
• Compatibilité limitée à une poignée de jeux spécialement programmés
• Commercialisation courte et succès très limité, principalement à cause du coût, de l inconfort et de la faible ludothèque dédiée
Sharp sort en parallèle une version sous sa propre marque, le Twin Famicom 3D System, prévue pour sa console Twin Famicom. Techniquement, il s agit du même système, les différences étant surtout esthétiques.
Part Number : VO-U42S
Fonctionnement technique du système 3D
1 - Rappel sur la 3D stéréoscopique
L objectif d un système 3D stéréoscopique est de présenter à chaque oeil une image légèrement différente correspondant à son point de vue. Le cerveau fusionne ces deux images et reconstitue une impression de profondeur.
Le Famicom 3D System utilise la technique appelée en anglais active shutter
• Le jeu génère une succession d images, en alternant image pour l oeil gauche puis image pour l oeil droit
• Les lunettes se synchronisent avec cette alternance
• Quand l image pour l oeil gauche est affichée, le verre droit devient opaque et le verre gauche reste transparent
• Quand l image pour l oeil droit est affichée, le verre gauche devient opaque et l autre transparent
Cette alternance se fait à la fréquence de la console et du téléviseur. Sur un CRT japonais en 60 Hz, chaque oeil reçoit ainsi environ 30 images par seconde.
Avantages techniques de cette méthode à l époque
• Conservation de la résolution horizontale de l image, contrairement à certaines méthodes par polarisation
• Compatibilité avec un téléviseur CRT standard, sans modification matérielle
En contrepartie, la luminosité perçue est plus faible et certains joueurs peuvent ressentir un scintillement, surtout dans les scènes très claires.
2 - Rôle de l adaptateur HVC 032
Le boîtier HVC 032 est la pièce maîtresse du système. Il assure plusieurs fonctions
Interface avec le port d extension de la Famicom
La Famicom dispose en façade d un port d extension utilisé pour diverses manettes et accessoires. Le 3D System exploite ce port pour récupérer
• Les signaux de synchronisation issus de la PPU (Picture Processing Unit)
• Des lignes de contrôle spécifiques programmées par le jeu
• L alimentation nécessaire aux circuits internes et aux lunettes
Gestion de deux paires de lunettes
Le boîtier comporte deux prises jack 3,5 mm pour brancher deux paires de lunettes. Les mêmes signaux sont envoyés aux deux prises, ce qui permet à deux joueurs de profiter de l effet 3D en même temps.
Passthrough du port d extension
Le boîtier intègre également un port de renvoi, ce qui permet en théorie de chaîner d autres accessoires utilisant le même port, même si en pratique peu de configurations exploitent cette possibilité.
3 - Les lunettes actives HVC 031
Les lunettes HVC 031 sont construites autour de deux petites fenêtres à cristaux liquides. Chaque verre comporte une couche de cristal liquide qui devient plus ou moins opaque selon la tension appliquée.
Caractéristiques principales
• Deux verres LCD fonctionnant en mode obturation
• Câble se terminant par une prise jack 3,5 mm
• Alimentation et signaux de commande fournis directement par le boîtier HVC 032
• Monture en plastique assez épaisse, pensée pour des enfants et des adolescents, d où un confort perfectible pour les adultes
Le principe est simple
sans tension, le cristal liquide est transparent. Quand le boîtier applique une tension, le verre devient opaque, ce qui permet de masquer complètement l image pour un oeil à un instant donné. 
4 - Synchronisation entre la console, le jeu et les lunettes
La partie la plus intéressante se situe dans le dialogue entre le jeu et le boîtier.
Côté jeu
• Le programme calcule deux vues d une même scène, avec un décalage horizontal correspondant à la distance entre les deux yeux
• Il dessine l image gauche sur l écran en utilisant le mode d affichage habituel de la Famicom
• Il signale au boîtier, via une ligne dédiée du port d extension, que le prochain rafraîchissement concernera l oeil gauche
• Il efface ou recalcule ensuite la scène pour l oeil droit, avec un décalage inverse
• Il resignalise au boîtier que l image est désormais pour l oeil droit
Côté boîtier
• Le boîtier écoute en permanence ces signaux de sélection gauche ou droite
• Selon l information reçue, il active l obturation du verre correspondant des lunettes
• Il maintient l autre verre transparent, de façon à ce que chaque oeil ne voie que l image qui lui est destinée
Cette synchronisation doit être extrêmement précise. Un retard, même faible, entre l affichage et l obturation peut provoquer des fuites d image d un oeil vers l autre, ce qui réduit l effet 3D et augmente la fatigue visuelle.
Installation du Famicom 3D System sur une console
1 - Matériel nécessaire
Avant de commencer, vérifiez que vous disposez du matériel suivant
• Une Famicom japonaise en bon état de fonctionnement
• Un boîtier Famicom 3D System HVC 032
• Au moins une paire de lunettes HVC 031 fonctionnelle
• Un téléviseur ou moniteur CRT compatible avec le standard vidéo japonais
• Un jeu compatible Famicom 3D System (voir plus bas)
Il est fortement recommandé d utiliser un CRT, la plupart des écrans plats modernes introduisent un retard d affichage et des traitements vidéo qui perturbent la synchronisation avec les lunettes.
2 - Branchement étape par étape
Voici un déroulé basique pour la mise en route
1. Éteignez la Famicom et le téléviseur
2. Déclipsez le cache du port d extension situé à l avant de la Famicom
3. Branchez le boîtier HVC 032 sur ce port, en l enfonçant fermement mais sans forcer
4. Connectez la ou les paires de lunettes sur les prises jack 3,5 mm du boîtier
5. Insérez le jeu compatible Famicom 3D System dans la console
6. Allumez d abord le téléviseur, sélectionnez la bonne entrée vidéo, puis mettez la Famicom sous tension
7. Lancez le jeu. Dans la plupart des cas, un bouton ou une combinaison (souvent le bouton Select) permet d activer le mode 3D depuis le jeu lui même
8. Mettez les lunettes, vérifiez que l une des deux fenêtres s assombrit en alternance. Si l image reste double ou floue, désactivez la 3D et vérifiez vos branchements
3 - Réglages d image pour un confort optimal
Pour limiter la fatigue visuelle
• Réduisez légèrement la luminosité et le contraste du téléviseur
• Évitez de jouer dans le noir complet, une lumière d ambiance douce aide à limiter la fatigue
• Faites des pauses régulières. La fréquence perçue étant plus faible pour chaque oeil, l effet peut être plus fatigant qu un jeu en 2D classique
• Si vous constatez un décalage ou un scintillement excessif, testez un autre CRT ou une autre entrée vidéo
Jeux compatibles et particularités d affichage
1 - Liste des principaux jeux compatibles
Le nombre de jeux officiellement compatibles Famicom 3D System est très limité. On trouve notamment
• Attack Animal Gakuen
• Cosmic Epsilon
• Falsion
• Famicom Grand Prix II 3D Hot Rally
• Fuuun Shourin Ken Ankoku no Maou
• Highway Star (connu sous le nom Rad Racer en dehors du Japon, mais sans support du Famicom 3D System sur NES)
• JJ Tobidase Daisakusen Part II
• Tobidase Daisakusen
Certains de ces titres existent en version occidentale mais utilisent d autres techniques 3D, par exemple des lunettes anaglyphes rouge cyan, et ne sont donc pas compatibles avec le Famicom 3D System.
2 - Exemples d exploitation de la 3D selon les jeux
• Highway Star et Rad Racer en version japonaise exploitent la 3D pour accentuer l effet de profondeur de la route et des voitures. Les objets au loin se détachent fortement, ce qui renforce l impression de vitesse
• Cosmic Epsilon et Falsion misent sur des scènes de shoot en pseudo 3D, avec des ennemis fonçant vers le joueur. Le Famicom 3D System souligne les différences de profondeur entre les projectiles, le décor et le vaisseau
• Famicom Grand Prix II 3D Hot Rally offre une vue de course où la voiture et le décor semblent flotter devant l écran, un peu à la manière des jeux d arcade de l époque
La mise en oeuvre de la 3D varie aussi en finesse. Certains titres se contentent d un décalage simple de l image, d autres ajustent plus finement le parallaxe en fonction de la distance des objets, ce qui réduit la fatigue et améliore l illusion de profondeur.
Limites, problèmes fréquents et raisons de l échec commercial
1 - Limites techniques
• Luminosité réduite
Les lunettes LCD agissent comme un filtre permanent. Même lorsque les verres sont censés être transparents, ils absorbent une partie de la lumière. L image parait donc plus sombre que sur un jeu classique
• Scintillement et rémanence
Sur un CRT en 60 Hz, chaque oeil ne reçoit qu environ 30 images par seconde. Certaines personnes perçoivent alors un scintillement, surtout dans les hautes lumières. De plus, la rémanence des LCD de l époque provoque parfois des fuites d image (ghosting) entre les deux yeux
• Complexité de programmation
Générer deux images par frame demande un travail supplémentaire au niveau du code et de l optimisation. Sur un hardware aussi limité que la Famicom, cela implique des compromis sur le nombre de sprites, la qualité des décors ou la fluidité
2 - Confort d usage
• Les lunettes sont assez lourdes et rigides. Elles n ont pas été conçues pour être portées par dessus des lunettes de vue, ce qui réduit encore le confort
• La longueur de câble, bien que suffisante pour un enfant devant un petit téléviseur, devient vite juste dans un salon moderne
• La faible diffusion du système fait que peu de joueurs ont pu s habituer à ce type d affichage, ce qui a sans doute renforcé l impression de gadget
Combinés à la faible ludothèque et à la nécessité d un CRT, ces points expliquent en grande partie le faible succès commercial du Famicom 3D System. 
Comparaison avec d autres systèmes 3D de la même époque
1 - Parallèle avec les lunettes SegaScope
Le SegaScope de la Master System utilise un principe très proche
• Lunettes à obturation active
• Synchronisation via un adaptateur dédié relié à la console
• Alternance d images pour chaque oeil
Les différences se situent surtout dans la manière dont chaque console gère le signal vidéo et dans le catalogue de jeux. Le SegaScope a bénéficié d une communication un peu plus visible à l international, mais là encore, la ludothèque est restée limitée et le public plutôt restreint.
2 - Héritage dans l histoire de Nintendo
Même si le Famicom 3D System a été un échec commercial, il constitue une première étape dans la longue relation de Nintendo avec la 3D stéréoscopique
• En 1995, Nintendo tente l expérimentation 3D suivante avec le Virtual Boy, qui pousse plus loin le concept de 3D, mais rencontre lui aussi un échec commercial
• Sur GameCube et Game Boy Advance SP, Nintendo expérimente des prototypes internes capables d affichage 3D, qui ne seront finalement pas commercialisés
• En 2011, la Nintendo 3DS concrétise enfin l idée d une console 3D accessible, cette fois sans lunettes grâce à un écran autostéréoscopique
On peut voir le Famicom 3D System comme une sorte d ancêtre lointain de la 3DS, un premier laboratoire sur console de salon.
Conseils pour collectionneurs et bricoleurs
1 - Points de vigilance à l achat
• Vérifiez l état du câble des lunettes, souvent fragilisé au niveau de la jonction avec la prise jack
• Assurez vous que le mécanisme de fermeture des lunettes n est pas fissuré
• Testez impérativement le boîtier sur une Famicom avant achat si possible
• Méfiez vous des verres qui restent teintés ou laiteux même console éteinte, signe de vieillissement des LCD
Pour une utilisation régulière, certains passionnés préfèrent acheter deux paires de lunettes, l une restant en vitrine, l autre servant pour le jeu.
2 - Entretien et conservation
• Stockez toujours les lunettes à l abri de la lumière directe, la chaleur pouvant accélérer le vieillissement des cristaux liquides
• Évitez les nettoyants agressifs sur les verres. Un chiffon microfibre légèrement humide suffit
• Utilisez un stabilisateur de tension ou au minimum une alimentation Famicom officielle en bon état, afin de limiter les risques pour le boîtier et les lunettes
Conclusion
Le Famicom 3D System est un accessoire fascinant à replacer dans son contexte historique. Techniquement, il montre à quel point Nintendo explorait déjà la 3D stéréoscopique bien avant la 3DS, avec des contraintes matérielles pourtant très fortes.
Son manque de succès, son catalogue réduit et l obligation d utiliser un CRT en font aujourd hui un objet de niche, surtout intéressant pour les collectionneurs et les passionnés de hardware. Mais une fois correctement installé et avec le bon jeu, il offre une expérience surprenante pour une console 8 bits.
Si vous avez l occasion d en essayer un dans de bonnes conditions, cela vaut vraiment le détour pour comprendre jusqu où certains accessoires repoussaient les limites de la Famicom.
Bonus, petit hack SEGA to NINTENDO
