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為什麼魂鬥羅隻有 128KB, 卻可以實作那麼長的劇情?

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今天跟大家分享一下為什麼魂鬥羅隻有 128KB, 卻可以實作那麼長的劇情?

為什麼魂鬥羅隻有 128KB, 卻可以實作那麼長的劇情?

現代程式員 A 和 1980 年代遊戲程式員 B 的對話:

A:為什麼你用 128KB 能實作這麼多畫面、音樂、動畫?

B:128KB 還不夠麼?其實為了表現力已經相當奢侈了,加了很多不重要的細節。

A:就說你們的音樂,這個音樂,我壓到最低碼率的 mp3,也得至少 1MB 吧。

B:你怎麼壓的?一首背景音樂怎麼可能超過 1KB。

A:那你實作全屏卷軸,用了多少顯存?

B:一共就隻有 2KB 顯存,多了也放不下啊。

A:……

為什麼魂鬥羅隻有 128KB, 卻可以實作那麼長的劇情?

我們對“資料量”無法直覺認識

除非是專家,一般人根本無法估算到底多大算大,多小算小。一般人對“資料量”并沒什麼概念。

一篇 800 字的作文有多少資料量?按照 GBK 編碼,約 1.6KB,按照 UTF-8 編碼,則是 2.4KB。隻寫了 1 個字的作文,按理來說 1~3 位元組就夠了。但隻寫 1 個字的 word 文檔,有 10956 位元組。而由于硬碟格式化要求,再多占用 1332 位元組。我就寫了一個字,真的什麼都沒幹。

為什麼魂鬥羅隻有 128KB, 卻可以實作那麼長的劇情?

現實中常見的産品、流行的技術,實際上和時代背景密切相關。

當你抱着 15 寸筆記本還嫌小的時候,1990 年代初的家庭,可是一家人圍着 14~18 寸的球面電視看的。把雪碧拿給古代人喝一口,估計他會齁得要死,必須喝點水壓壓驚。

當物質基礎變得十分豐富的時候,一定會産生無法避免的“浪費”,這種“浪費”會進一步改變人感受的門檻值,對度量的估計都變得紊亂了。

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FC時代的圖形技術

由于早期的記憶晶片(ROM)非常貴,而且大容量磁盤的技術也不成熟,是以暫且不論硬體計算能力,僅僅是想增加遊戲的總容量也非常困難。是以自然會使用符合當時水準的資料結構。

以紅白機 FC 為例,它的分辨率為 256x240。分辨率不算低,但卻隻有 2KB 顯存,而且還要實作全屏卷軸效果。是以在 FC 設計之初,從硬體上就提供了充分利用顯存的方法——使用 Tile(瓦片)。

對每一個場景來說,使用若幹數量的瓦片,場景用有限的瓦片拼接即可。這種“二級”表示方法能極大節約存儲量。

具體一些原理講解可以看一些科普,比如這個:​​【萌新圖形學】TileMap瓦片地圖簡介,以及它的優化原理_哔哩哔哩_bilibili​​

為什麼魂鬥羅隻有 128KB, 卻可以實作那麼長的劇情?

音頻容量和代碼容量

現代音樂格式往往直接儲存聲道的波形,這種做法保真度高、通用性強,但很顯然占用空間多,一首曲子的容量以千位元組、兆位元組計算。

而八位晶片時代的音頻解決方案,關鍵是一顆專用晶片,例如 FC 用的理光 2A03:

為什麼魂鬥羅隻有 128KB, 卻可以實作那麼長的劇情?

音頻晶片可以産生合成音效,能提供的音色可以在一定程度上配置,但非常有限。聽聽 FC 遊戲的音樂可以體會到常用的音色幾乎一樣。

我覺得這個音頻晶片最厲害的地方是可以同時播放幾個音軌(但不能是和弦那種“同時”),《魂鬥羅》、《沙羅曼蛇》、《忍者龍劍傳》的殿堂級音樂,主要是靠多個音軌的交替配合實作的。

每個音符隻要記錄音色、頻率和音高就足夠了,音頻晶片自然會識别出來。把音符按時間排列好就是“樂譜”了,可以簡單了解為“簡譜”。

這種簡譜需要的資料量十分有限,而且大部分遊戲音樂都是循環播放,資料量更是小的可憐。

為什麼魂鬥羅隻有 128KB, 卻可以實作那麼長的劇情?

代碼也是類似的。

FC 時代的遊戲,沒有所謂的“引擎層”,或者說引擎層就是“硬體層”。任天堂的主機完全是為遊戲而設計的,瓦片、調色闆、音樂、音效等基本功能已經預先考慮到了,這樣一來就節約了大量底層代碼。

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