เกมที่ใช้ตลับหมึกถูกตั้งโปรแกรมอย่างไร [ปิด]

ฉันคิดเหมือน SNES, N64, Atari ... แม้แต่ DS ในวันนี้ฉันก็คิดว่า

เกม SNES มักไม่ใช้พื้นที่มากกว่า 4 MB และเกม N64 มักมีค่าข้อมูล 32 ถึง 64 MB

วันนี้คุณสามารถรวบรวม "สวัสดีชาวโลก!" โปรแกรมที่ไม่มีการรวบรวมผลลัพธ์ที่สร้าง 1.21 กิกะไบต์ !! ของข้อมูล (ล้อเล่นกันวันนี้ไฟล์ใช้พื้นที่มากขึ้นและมากเมื่อเทียบกับเทคโนโลยีบางรุ่นในตอนนั้น)

ดังนั้น ... พวกเขาทำได้อย่างไร

• พวกเขาตั้งโปรแกรมเกมเหล่านี้ในอะไร ASM? ทุกสิ่งใน ASM!
• กราฟิกถูกสร้างขึ้นได้อย่างไร? พวกเขาใช้เทคโนโลยีอะไรในการสร้างสไปรต์ชีตและในบางกรณี (เช่น N64) โมเดล 3 มิติ
• พวกเขาเข้ากับเลเวลตัวละครเควสและไอเท็มต่าง ๆ ในตลับหมึกเหล่านี้ได้อย่างไร ฉันหมายถึง Super Mario World บนนาฬิกา SNES ประมาณ 1 MB และมันมีทางออก 96 ตัว! Ocarina of Time, Banjo-Kazooie, DK64 และเกมอื่น ๆ ใช้เวลาน้อยกว่า 64 MB และมีโลกขนาดใหญ่เนื้อหามากมายและโมเดล 3 มิติ!

ขออภัยหากคำถามของฉันดูเหมือนจะออกไปข้างนอกเล็กน้อยฉันแค่รู้สึกประหลาดใจที่มีหนังสือที่ยอดเยี่ยมจำนวนมากที่จัดการให้พอดีกับพื้นที่เก็บข้อมูลขนาดเล็กเช่นนั้น

เป็นเรื่องที่น่าสนใจสำหรับฉันเพราะแม้แต่ไฟล์และเกมที่เล็กที่สุดและเล็กที่สุดก็จัดการให้ใช้เวลาอย่างน้อยสักสองสาม MB ดังนั้นจินตนาการว่าในระดับใหญ่อย่างเช่นใน GoldenEye 007 นั้นแทบไม่มีข้อมูลเลยแม้แต่น้อย

มันเป็นแหล่งข้อมูลด้านศิลปะและเสียงที่ใช้เนื้อที่ว่างการเลือกภาษาการเขียนโปรแกรมเป็นเรื่องเกี่ยวกับการใช้ประโยชน์สูงสุดจากฮาร์ดแวร์

ใช้ N64 เป็นตัวอย่างเกมส่วนใหญ่ของบุคคลที่สามคือ 8, 12 หรือ 16Mb เกม 32 และ 64Mb ส่วนใหญ่มาจาก Nintendo เนื่องจากมีราคาแพงมากในการจัดส่งบนเกวียนที่ใหญ่สำหรับทุกคน นั่นฟังดูเล็ก แต่แล้วก็เป็นสินทรัพย์ด้านศิลปะและผลลัพธ์ทางภาพสุดท้าย คุณต้องจำไว้ว่าเกม N64 ส่วนใหญ่ที่เล่นที่ 320x240 ไม่ใช่ 1280x760 หรือมากกว่าในปัจจุบัน ด้วยความละเอียดเอาต์พุตขนาดเล็กทำให้พื้นผิวและสไปรท์เล็กลงกว่าในทุกวันนี้

เนื่องจากแคชพื้นผิวเล็ก ๆ ใน N64 พื้นผิวส่วนใหญ่จึงมีขนาด 32x64 พิกเซลพร้อมจานสี 4/8 บิต (หรือที่เรียกว่า 16/256 สี) รายละเอียดสีพิเศษมักจะทำโดยการผสมพื้นผิวและสีจุดสุดยอด เกมแบนโจเป็นตัวอย่างที่ดีของเรื่องนี้

วันนี้เกมร็อคเดี่ยวในเกมเอนจิ้น Unreal จะมีหลาย 512x512x24bpp หรือแม้แต่ 32bpp ยิ่งไปกว่านั้นแทนที่จะเป็นเพียงพื้นผิวแบบกระจายคุณก็มีแผนที่ปกติมาสก์ specular มาสก์การสะท้อนการสะท้อน Cubemaps และอีกมากมาย ดังนั้นวัตถุที่เคยมีพื้นผิว 4Kb จึงถูกครอบคลุมในข้อมูลหลาย MB

เกมเก่ายังมีการใช้ศิลปะจำนวนมากอีกครั้ง พุ่มไม้ใน Super Mario Bros. เป็นสไปรต์เดียวกันกับเมฆเนินเขาก็เหมือนกับเห็ด อักขระที่แตกต่างกันเป็นเพียงแค่การเปลี่ยนสีของแหล่งข้อมูลศิลปะเดียวกัน ทั้งหมดนี้มีการใช้งานเพิ่มขึ้นจากแต่ละพื้นผิวหรือสไปรต์ที่อยู่บนรถเข็น

เสียงเป็นอีกความแตกต่างที่ยิ่งใหญ่สำหรับเกมสมัยใหม่ เกือบทุกอย่างในสมัยก่อนทำด้วยแทร็กที่ต่อเนื่อง ตอนนี้ทั้งแทร็กเพลงเสียงและเอฟเฟกต์เสียงจะถูกเก็บไว้ในรูปแบบเสียงที่ถูกบีบอัดต่างๆ ในขณะที่มีขนาดเล็กกว่าข้อมูลที่ไม่ได้บีบอัดอย่างแน่นอนพวกเขายังคงมีขนาดใหญ่กว่าลำดับที่เทียบเท่า

สำหรับ NES (และ SNES ส่วนใหญ่เกินไป) นี่เป็นภาพรวมพื้นฐาน ฉันไม่ได้เขียนเกม NES ใด ๆ เลย แต่ได้เขียนโปรแกรมจำลอง NES (Graybox) และทำการคำนวณทางวิศวกรรมของเกวียนเก่าอย่างยุติธรรม

สำหรับภาษาการเขียนโปรแกรม: ใช่มันคือการชุมนุมทั้งหมด การเขียนโปรแกรม NES หมายถึงการทำงานโดยตรงกับการขัดจังหวะฮาร์ดแวร์, พอร์ต DMA, การสลับธนาคาร ฯลฯ โชคดีที่การเขียนโปรแกรม 6502 (หรือค่อนข้างที่ 2A03) นั้นค่อนข้างง่าย [1]:

• มีการลงทะเบียนน้อย: A, X และ Y ส่วนใหญ่สองหลังสามารถใช้สำหรับการทำดัชนีและวนซ้ำเท่านั้น
• ชุดคำสั่งมีขนาดเล็กและตรงไปตรงมาเป็นส่วนใหญ่
• หน่วยความจำไม่มาก: RAM หลักคือ 2KB พร้อมแบตเตอรี่เสริมสำรอง 8KB ใน 2KB นั้น 256 ไบต์สงวนไว้สำหรับสแต็กและหน้า 0 (256 ไบต์แรก) ซึ่งเป็นตำแหน่งที่คุณต้องการเก็บพอยน์เตอร์และค่าที่ใช้มากที่สุดเนื่องจากโหมดการกำหนดแอดเดรสพิเศษบางอย่าง

สิ่งทั้งสามนี้ร่วมกันทำเพื่อสิ่งแวดล้อมที่ง่ายต่อการจดจำในขณะที่ทำงานกับมัน ใช่คุณจัดการหน่วยความจำทั้งหมดด้วยตัวคุณเอง แต่นั่นหมายถึงว่าคุณสร้างแผนที่เต็มรูปแบบที่ทุกอย่างขึ้นไปข้างบนและแผนที่นั้นไม่ใหญ่มากเพราะคุณต้องกังวลเกี่ยวกับ 2K เท่านั้นดังนั้นคุณจึงสามารถพล็อตเรื่องนั้นได้ กระดาษกราฟ. คุณต้องวางแผนสิ่งต่าง ๆ ให้มากขึ้นเล็กน้อยและกำหนดตัวแปรและค่าคงที่แบบคงที่ให้กับหน่วยความจำ RAM และ ROM (บนตลับหมึก)

มันจะมีเล่ห์เหลี่ยมเล็กน้อยเมื่อข้อมูลคาร์ทริดจ์ของคุณเกินขีด จำกัด แอดเดรสของ CPU นั่นคือ 64KB ซึ่งต่ำกว่า 32KB ตั้งอยู่ในหินและแมปกับพอร์ตฮาร์ดแวร์และ RAM ทุกชนิด นี่คือจุดที่การเปลี่ยนธนาคารเข้าสู่การเล่นซึ่งหมายถึงการจับคู่ส่วนของ ROM เข้ากับพื้นที่ที่อยู่ 32KB ที่สูงขึ้น

สิ่งนี้สามารถใช้งานได้ แต่โปรแกรมเมอร์ต้องการ แต่ตัวอย่างการใช้อาจมีเกมที่มี 3 ระดับโดยมีข้อมูลระดับข้อมูล meta และรหัสทั้งหมดสำหรับแต่ละระดับที่หนาตาลงในพื้นที่หน่วยความจำ 8KB แยกต่างหากบนตลับหมึก ระดับอาจมีการเรียกกลับสำหรับเช่นการเริ่มต้นต่อการอัปเดตเฟรมเป็นต้น "การโหลด" ระดับจะหมายถึงการทำแผนที่ที่หน่วยความจำ 8KB ที่หน่วยความจำเช่น 0xC000 จากนั้นคุณสามารถระบุได้ว่ารูทีน init นั้นอยู่ที่ 0xC000 เสมอรูทีนการอัพเดทเฟรมอยู่ที่ 0xC200 และข้อมูลระดับเริ่มต้นที่ 0xC800 รหัสหลักของเกมอยู่ในหน่วยความจำอันอื่นแล้วควบคุมการเปลี่ยนแปลงระดับโดยการสลับในกลุ่มข้อมูลด้านขวาและกระโดดไปที่ที่อยู่ 0xC000 และ 0xC200 ในเวลาที่เหมาะสม

ข้อมูลกราฟิก Wrt: ข้อมูลไทล์ของ NES คือแผนที่แม็พขนาด 8x8 พิกเซล 2 บิต สำหรับพื้นหลังจะถูกรวมเข้ากับเลเยอร์ความละเอียด 2 บิต 1/4 ค่า 4 บิตเหล่านี้ถูกจัดทำดัชนีเป็นจานสี 16 รายการโดยเราเชื่อว่ามี 53 สีที่มีประสิทธิภาพ Sprite ยังใช้ข้อมูลพิกเซลแบบ 2 บิตและแต่ละ Sprite ระบุดัชนีกลุ่มแบบ 2 บิตของตัวเองอีกครั้งโดยสร้างดัชนี pal แบบ 4 บิต ภาพ BG บนหน้าจอเป็นตัวเลขดัชนีเรียงต่อท้ายแบบ 32x30

โดยพื้นฐานแล้วการมีการทำซ้ำหลายครั้งและดัชนีเป็นดัชนีคุณสามารถทำให้ข้อมูลมีขนาดเล็กมาก ข้อมูลระดับมักถูกเก็บไว้เป็นแถบแนวตั้งของดัชนีกระเบื้องและเนื่องจากแถบแนวตั้งเหล่านั้นถูกนำมาใช้อีกครั้งเช่นกันดัชนีเหล่านั้นจึงถูกจัดทำดัชนีเช่นกันและเก็บไว้เพียงครั้งเดียวบนตลับหมึก เทคนิคการบีบอัดข้อมูลอย่างง่าย ๆ ก็ทำงานคล้ายกัน สิ่งนี้ทำให้ Mario 1 เป็นข้อมูล 32KB (พร้อมพื้นที่ว่าง) และ 8KB ของข้อมูลบิตแมป

สำหรับสภาพแวดล้อมการพัฒนาฉันได้เห็นรูปถ่ายที่ผู้คนทำงานในคอมพิวเตอร์โบราณบางรุ่นที่สามารถต่อกับเตา EEPROM เพื่อทำงานได้ การดีบักแบบใช้เครื่องมือช่วยไม่ได้จริง ๆ จนกระทั่งหลังจากยุค SNES [2] นี่คือเหตุผลหลักที่เกมเก่าหลายเกมมีข้อบกพร่อง "ชัดเจน" ในตัวเกมและทำไมสิ่งต่าง ๆ เช่น Gameshark สามารถทำสิ่งที่พวกเขาทำ สุขภาพผู้เล่นจะอยู่ที่ mem-location X เสมอดังนั้นคุณสามารถบังคับให้เป็น 100 ตลอดเวลา

หากคุณพบว่าสิ่งเหล่านี้น่าสนใจฉันขอแนะนำให้คุณดูตัวอย่างเช่นhttp://wiki.nesdev.com/w/index.php/Nesdev_Wiki มีหลักสูตรการเขียนโปรแกรมบางส่วนสำหรับ NES ที่จะพบทางออนไลน์เช่นกัน

ฉันหวังว่าภาพรวมที่เรียบง่ายนี้จะให้ข้อมูลเชิงลึกเกี่ยวกับการพัฒนาเกมในยุค 80

[1] พูดค่อนข้าง นอกจากนี้ฉันลำเอียงเพราะฉันเขียน Graybox เองในการประกอบ PowerPC ประมาณ 85% [2] ดูการสร้างบทความ FF6: http://www.edge-online.com/features/the-making-of-final-fantasy-vi/

มีหัวข้อย่อยมากมายในเกือบทุกคำถามที่คุณถาม การเพิ่มประสิทธิภาพเป็นเรื่องใหญ่สำหรับตัวเองและมีหลายสิ่งให้สำรวจ

หากคุณมีความสนใจในการเรียงลำดับของการเพิ่มประสิทธิภาพนี้เป็นหนึ่งในสิ่งที่คุณอาจสำรวจเป็นdemoscene demoscene และบางส่วนของวัฒนธรรมศิลปะที่เกี่ยวข้องได้เก็บความสงสัยมานานแล้วเกี่ยวกับการพยายามสร้างงานศิลปะที่ซับซ้อนสำหรับคอมพิวเตอร์ที่ใช้พื้นที่น้อยที่สุดเท่าที่จะทำได้ หลายคนจะมีข้อมูลเกี่ยวกับวิธีที่พวกเขาทำ "กลอุบาย" บางส่วนหรือทั้งหมด

บ่อยครั้งที่มีการผสมสามัญสำนึกอย่างชาญฉลาดแม้ว่าจะมี "เทคนิค" และ "แฮ็ก" โดยเฉพาะสำหรับเกมหรือประเภท บ่อยครั้งที่มี "โชค" เข้ามาเกี่ยวข้องและทีมรู้ถึงขีด จำกัด ที่พวกเขากำลังทำงานอยู่ (อาจจะคอยตรวจสอบกับข้อ จำกัด เหล่านั้นตลอดกระบวนการ) รู้การแลกเปลี่ยนที่มีอยู่และเต็มใจที่จะทำการค้าที่จำเป็น - รอบและเสียสละเพื่อตอบสนองขีด จำกัด ของพวกเขา

นี่คือบางสิ่งที่ฉันสามารถนึกได้ว่าสามารถช่วยให้ทีมสร้างเกมขนาดเล็กลงได้:

• นำสิ่งที่คุณทำได้กลับมาใช้ซ้ำ: การนำสไปรต์เดียวกันกลับมาใช้ใหม่และความหลากหลายที่คุณสามารถทำได้จากภาพสไปรต์เดียว (เช่นการสะท้อนการหมุนการหมุนจานสี) จะช่วยประหยัดพื้นที่ของคุณ เช่นเดียวกับโค้ดเพลงและเกือบทุกอย่างในเกม
• บีบอัดสิ่งที่คุณทำได้: มีจำนวนของรูปแบบการบีบอัดที่นั่นและรู้ว่าสิ่งที่จะใช้สามารถประหยัดพื้นที่ขนาดใหญ่ แม้บางครั้งรูปแบบการบีบอัดแบบง่ายๆเช่นการเข้ารหัสความยาวรันก็สามารถสร้างความแตกต่างที่น่าประหลาดใจ ไม่เพียงแค่นั้น แต่มีรูปแบบการบีบอัด (และรูปแบบอื่น ๆ ที่ไม่ได้บีบอัดอย่างแน่นอน) สำหรับไฟล์แต่ละประเภทซึ่งมักจะเป็นการแลกเปลี่ยนที่มีคุณภาพ ตัวอย่างเช่นไฟล์คลื่นเสียง / ซีดีสามารถบีบอัดข้อมูลบางส่วนหายไปเป็นไฟล์ MP3 นอกจากนี้รูปแบบไฟล์เช่น MIDI และ MOD ที่ใช้ sampler เป็นรูปแบบทางเลือกที่ใช้พื้นที่น้อยกว่ามาก แต่เข้ารหัสเพลงแตกต่างกันโดยสิ้นเชิงและต้องการทักษะที่แตกต่างเพื่อให้ได้เสียงที่ดี
• ลดสิ่งที่คุณไม่ต้องการ: คุณทำถูกกว่าได้ไหม ตัวอย่างเช่นคุณยังสามารถ "บุคลิกภาพ" ของตัวละครในหน่วยพิกเซลน้อยลง (หรือรูปหลายเหลี่ยม) ได้หรือไม่? การวางตำแหน่งของกระเบื้องจำเป็นต้องได้รับการกำหนดโดยนักออกแบบอย่างแน่นอนหรือสามารถสร้างขึ้นแบบสุ่มในรหัสโปรแกรมของคุณได้หรือไม่?
• บ่อยครั้งที่รหัสถูกกว่า: แม้ว่าคุณจะสร้างความตลกขบขันว่าพื้นที่ในการคอมไพล์โค้ดนั้นต้องใช้ความคิดเท่าไหร่ (และมีเหตุผลว่าทำไม 'แพลตฟอร์ม' นี้จึงเพิ่มขึ้นในช่วงหลายปีที่ผ่านมา แต่โดยทั่วไปถ้าคุณสามารถทำบางอย่างเป็นอัลกอริธึม / ขั้นตอน / ในโค้ดได้ง่ายวิธีการนั้นจะปรับเปลี่ยนได้ง่ายขึ้นและนำกลับมาใช้ใหม่สำหรับสินทรัพย์ที่มีลักษณะคล้ายกัน / แตกต่างกัน เศษส่วนเป็นตัวอย่างที่เห็นได้ง่ายโดยเฉพาะ: คุณอาจมีภาพของเศษส่วนที่ซับซ้อนซึ่งกินเนื้อที่มากเมื่อเปรียบเทียบกับสูตรทางคณิตศาสตร์ที่สร้างขึ้น นอกจากนี้สูตรทางคณิตศาสตร์อาจมีพารามิเตอร์ที่สามารถสร้างที่คล้ายกัน แต่บางครั้งภาพที่ดูแตกต่างกันอย่างแปลกใจ

อย่างไรก็ตามสำหรับคำถามชุดใหญ่ที่เต็มไปหมดหวังว่าบางหัวข้อข้างต้นจะเป็นจุดเริ่มต้นที่ดีสำหรับคุณในการเรียนรู้เพิ่มเติม

สิ่งหนึ่งคือฉันไม่แน่ใจว่ามันยังคงยืนอยู่ในยุค N64 หรือไม่ แต่ SNES และ N64 มักจะนำพื้นผิวกลับมาใช้กับวัตถุ 3 มิติอื่น ๆ ซึ่งมักจะประหยัดพื้นที่จำนวนมากและศิลปะก่อนแสดงผลซึ่งพื้นหลังมักเป็นของปลอม เคล็ดลับก็คือการสร้างหมอกพื้นหลังชายแดนจะใช้

San Francisco Rush N64 มักจะมีหมอกบางอย่างแม้ว่าการตั้งค่าสามารถเปลี่ยนความหนาแน่นที่อาร์เคด San Francisco Rush ไม่มีและคุณสามารถเห็นสะพาน Golden Gate บนเส้นทาง 1 เมื่อเทียบกับรุ่น N64

นอกจากนี้เกมมักจะใช้เพลงอย่าง Zelda Ocarina of Time นำเพลงมาใช้อีกมากมายซึ่งฉันคิดว่าน่ารำคาญเพราะมีงานที่ทำได้ดีกว่าเช่น Banjo Kazooie / DK64 มีธีมในธีม!

Zelda Ocarina ของเวลาอาจมี Hyrule Overworld และจากนั้นเป็นธีมใต้น้ำของธีมถ้าคุณไปใต้น้ำหรือทำเครื่องมือในรูปแบบร้านค้าสะท้อนให้เห็นถึงพื้นที่ด้านนอกที่ขลุ่ยและซอจะใช้สำหรับร้านค้าป่า Kokiri และเขาและ แตรสำหรับร้านค้า Hyrule Castle Town และกลองในหมู่บ้าน Goron เป็นต้น

ในโมดูล 3 มิติของ PC นั้นถูกคอมไพล์ลงในไลบรารีเพื่อเข้าถึงได้อย่างรวดเร็วโดยใช้โปรแกรมเพื่อแกะมันออกมา แต่ฉันไม่แน่ใจว่าเป็นเช่นนั้นกับ Nintendo ซึ่งใช้ ROM หรือไม่ พีซีเป็น RAM เช่นเข้าไปในห้องที่ยุ่งเหยิงซึ่งสิ่งต่าง ๆ ไม่ได้อยู่ในที่ที่ควรจะเป็นและข้อมูลสามารถถูกเขียนทับจนถึงจุดที่คอมพิวเตอร์ไม่สามารถเริ่มต้นได้!

Game Consoles เป็น ROM ที่ทุกอย่างถูกเก็บไว้ในพื้นที่ที่จัดสรรดังนั้นทุกครั้งที่คุณเปิดเกมมันจะค้นหาไฟล์ในพื้นที่ที่จัดสรรนั้นด้วยการรับประกันว่าจะยังคงอยู่ที่นั่น