游戏机模拟器

很多模拟器的出現，实际上是為了保存很多年前原始的游戏程序，并在不同的设备上运行。随着电脑与互联网的发展，模拟器开发者的技能水平得以不断提高，模拟器发布速度越来越快。任天堂64、PlayStation、Game Boy Advance等第五和第六世代游戏机模拟器在游戏机产品仍销售时就已经能进行模拟操作。[8][9]游戏机制造商试图通过法律途径阻止非官方的模拟器，但大多数都失败了。[註 4]

根据法律先例，在美国、英国等大多数国家开发与使用模拟器是合法的，但根据国家版权法与《伯尔尼公约》，未经授权分发受版权保护的代码仍是违法的。[6]

在美国，根据Lewis Galoob Toys与任天堂美国法庭判例，只要是合法拥有游戏机，提取游戏机BIOS文件的行为符合法律中的合理使用。为了减少类似的事件发生，高阶级模拟（HLE）方式被更多开发者采用，使模拟器在没有BIOS文件的情况下进行模拟操作。

在中國，模拟和破解等行为处于法律的灰色地带。發佈與收集游戏、製作模擬器和破解ROM都是網絡高手熱衷的工作。隨著模擬器的發展，遊戲ROM也在以極快的速度漢化，中國大陸的網站成為模擬器與ROM的儲存基地之一。

由于玩家对怀旧游戏的需求日益增长，现代游戏机也加入了模拟功能。其中最著名的就是任天堂的Virtual Console，它允许用户在平台上购买和模拟运行为旧款游戏机设计的游戏。尽管可运行的游戏数目较少，但Virtual Console能模拟的游戏平台覆盖较广，有红白机、超级任天堂、Game Boy家族、任天堂64、任天堂DS等任天堂自家的平台，也包括世嘉的Master System、Mega Drive、NEC的PC Engine、SNK的Neo Geo等其他厂商的游戏平台。为扩大Virtual Console的游戏库并提高兼容性，任天堂给每个游戏搭配了优化过的定制模拟器，但仍缺少非官方模拟器提供的画质增强等功能。

由于Xbox不同世代间的硬件差异，新世代的Xbox并不原生兼容旧世代Xbox的游戏。然而，微软通过软件模拟的方式实现对一些畅销游戏的向下兼容。需要注意的是，Xbox One对Xbox 360的向下兼容功能并不额外收费，如果已经购买了支持的游戏，则可直接在Xbox One上运行。[11]

索尼的PlayStation 3及之后的游戏机通过软件模拟的方式运行首代PlayStation的游戏。PlayStation 3的早期型号搭载了PlayStation 2的硬件芯片，因而能直接运行PS2游戏；不过后来，PlayStation 3去除了PS2的Emotion Engine芯片，改用硬软件混合模拟；最终，索尼移除了所有的PS2芯片。[12]与任天堂Virtual Console类似，索尼将PS2游戏与模拟器打包，在PlayStation Store上售卖。

一些商业游戏开发商也使用模拟器为新游戏机发行旧版游戏。世嘉发布了数个刺猬索尼克系列等经典游戏合集。[13]在Virtual Console发布之前，任天堂也采用这种方式，为Game Boy Advance制作了红白机移植游戏系列Famicom Mini。

尽管模拟的主要目的是让旧款游戏在新平台上运行，但模拟器也提供了不少无法在原始平台上实现的功能。

加载游戏的过程对于大部分游戏机模拟器来说必不可少，大部分用户会将实体版游戏（卡带或光盘）提取制成镜像文件，便于后续模拟器读取。镜像里的游戏文件容易修改，再加上模拟器的协助，对于业余程序员和游戏爱好者们来说修改游戏更方便，他们热衷于翻译游戏、重写对话、修复原始游戏错误，甚至是为3D游戏制作高分辨率纹理包。[14]

模拟器能改进原游戏机已有的功能，提供附加功能，以此改善游戏体验。大部分模拟器能提升游戏画质（使用反锯齿、高分辨率渲染、各向异性过滤等图形增强）。一些模拟器可以提高音频性能（通过减少延迟和使用更好的数据插值算法），即时存档[註 5]，降低启动和加载时间，有的模拟器能直接跳过游戏机的启动画面。此外，有的模拟器提供在线多人游戏功能，甚至还具备游戏调速功能。[註 6]

由于一些原因，一些游戏厂商为其游戏机设置区域限制。这项限制令人生厌，因为有的游戏在PAL与NTSC版本中的体验并不一致，有些差异令人费解。而且部分游戏没有在全球发售，并不能在未发行的地区玩到，比如一些只在日本发行的游戏。

虽然游戏机经修改可以绕过区域限制，但可能会由于机器的输出设计造成一系列问题，例如异常的显示或者不能以正常速度运行。模拟器有独立的显示输出模块，这些问题也不复存在。

大多数模拟器支持游戏机专用的作弊码（如GameShark、Action Replay等），有的还允许用户从菜单中切换作弊码。许多模拟器的调试程序也能辅助玩家制作自己的作弊码。宽屏补丁也是基于作弊码而产生，一些游戏通过修改内存中设定的输出宽高比，使得为非宽屏设计的游戏能以宽屏的比例输出，不会出现图像拉伸的问题。[16]

TAS競速的出現是遊戲機模擬器衍生出來的一種應用。

• MAME （模拟卡普空CPS、NEOGEO及其他）
• Finalburn Alpha / FinalBurn Neo （模拟卡普空CPS、NEOGEO）
• Kawaks （模拟卡普空CPS、NEOGEO）
• Nebula （模拟卡普空CPS、NEOGEO）
• NeoRAGEx （模拟NEOGEO）
• Callus（模拟卡普空CPS）

• VirtuaNES（模拟FC红白机）
• Gens（模拟Mega Drive）
• MagicEngine（模拟PC Engine）
• Snes9x（模拟SFC超级任天堂）
• ZSNES（模拟SFC超级任天堂）
• VBJin（模拟Virtual Boy）
• Project64（模拟任天堂64）
• Dolphin（模拟Gamecube与Wii）
• Cemu（模拟Wii U）
• Bleem!（模拟PlayStation）
• ePSXe（模拟PlayStation）
• PCSX2（模拟PlayStation 2）
• RPCS3（模拟PlayStation 3）
• Chankast（模拟Dreamcast）
• nullDC（模拟Dreamcast）
• Cxbx（模拟Xbox）

• VisualBoy（模拟Game Boy）
• VisualBoyAdvance（模拟Game Boy与Game Boy Advanced）
• NO$GBA（模拟Game Boy Advanced与任天堂DS）
• iDeaS（模拟任天堂DS）
• DeSmuME（模拟任天堂DS）
• Drastic（模拟任天堂DS）
• PPSSPP（模拟PlayStation Portable）
• Citra（模拟任天堂3DS）