Какие технические уловки помогали создавать видеоигровую классику

N+1События

Это вам не игрушки

Какие технические уловки помогали создавать видеоигровую классику

Богдан Сиротич

id Software

Разработка видеоигр — это искусство. Когда так говорят, чаще всего имеют в виду сочетание сюжета, геймплея, геймдизайна и сеттинга. За кадром остается титаническая работа: написание кода и оптимизация видеоигр. Не трудись разработчики над требованиями своих проектов к железу, на консолях нового поколения мы бы играли в игры уровня первой Silent Hill. В совместном материале с образовательной компанией «Нетология» N + 1 рассказывает, как менялся подход к созданию видеоигр от эпохи Марио до нашего времени.

Кто прочистил засор в индустрии видеоигр

История усатого водопроводчика началась не с Super Mario Bros. — впервые он появился в видеоигре Donkey Kong 1981 года, которая разрабатывалась для аркадных автоматов. Однако именно благодаря домашней консоли NES/Famicom, появившейся в 1983 году, Марио не только проник в гостиные игроков, но и помог индустрии видеоигр пережить кризис, связанный с перенасыщением рынка консолей и растущим интересом к персональным компьютерам.

Шутка ли: Nintendo выпустила консоль NES на американском рынке максимально похожей на проигрыватель видеокассет, чтобы она не напоминала покупателям о провалившихся приставках.

По меркам своего времени NES была консолью нового поколения, но разработчики сталкивались с огромными аппаратными ограничениями. В их распоряжении находилось всего 2Кб оперативной и 2Кб видеопамяти. Консоль использовала в качестве носителя картридж, стандартный размер которого составлял всего 48Кб. Таким образом, скриншот с игрой Super Mario Bros. может весить больше, чем сама игра.

Графика сложных движений в NES была реализована через спрайты — заранее заданные пиксельные изображения, размерность которых составляла 8 на 8 либо 8 на 16 пикселей. Из-за этого изображения движущихся объектов приходилось разбивать на 4, а то и на 8 спрайтов. А ведь их максимальное количество на экране ограничивалось 64 единицами.

Кадр из Super Mario Bros. Nintendo

Создатели ранних игр по-разному выходили из этой ситуации. Присмотритесь: облака и кусты в Super Mario bros. имеют один и тот же контур. Это сделано для экономии памяти: если на экран нужно было добавить больше движущихся врагов, чем это позволяла консоль, спрайты попеременно подгружали и удаляли из памяти. Враги при этом «мигали». Такое решение не назовешь самым комфортным для игроков, но зато оно делало игры даже более динамичными, чем представляли создатели NES.

Помощь пришла откуда не ждали. Вставленный в консоль картридж, в отличие, например, от CD-диска, образует с ней единую систему. Издатели быстро поняли, что с помощью техники смены блоков можно увеличить размер игр и продавали разработчикам картриджи с необходимыми расширениями: картридж сам переключал нужное ПЗУ во время игры, и консоль каждый раз получала новые 48Кб. Некоторые игры таким образом весили и по 1Мб (Metal Slader Glory).

В другие картриджи добавлялись усовершенствованные звуковые чипы (Castlevania 3) или батарейки для возможности сохранения игрового процесса (The Legend of Zelda). К сожалению, игрокам, знакомым с NES по ее тайваньскому клону Dendy, это не было доступно: китайские пираты не утруждали себя копированием продвинутых картриджей. Их предпочтения были на стороне сборников «999999 игр в 1».

Девкит NES, появившийся на eBay в 2011 году.

Кроме того, девкиты (devkit), специальные наборы оборудования и программ для разработки игр, во времена NES (на картинке) сильно отличались от профессиональных, отлаженных машин, на которых создают игры для Playstation 5. Собственно говоря, чаще всего девкитов, как и хорошей документации, у разработчиков не было вовсе. Им приходилось самим создавать устройства для отладки игр. И хотя, с одной стороны, это было сопряжено с трудностями в разработке, иногда они обнаруживали такие возможности консоли, о которых не догадывались даже ее создатели.

IDDQD

Doom, великий и ужасный хит 1993 года, стал в свое время настоящим system seller’ом для персональных компьютеров. И хотя его портировали на большинство актуальных консолей того времени, там он выглядел почти как Cyberpunk 2077 на Playstation 4.

Команда разработчиков во главе с Джоном Кармаком и Джоном Ромеро не стала уделять особого внимания сюжету. Кармаку принадлежит известная (и относительно плохо сохранившаяся) цитата: «Сюжет в игре — как сюжет в порнофильме. Он должен быть, но совершенно не важен». Таким образом, наибольшее внимание разработчики уделили движку игры и атмосфере. Некоторые демоны лепились из пластилина, фотографировались и позже переносились в игру после обработки в графической программе, а отдельные виды оружия (бензопила) или руки, которые видны в кадре, принадлежали самим разработчикам или их друзьям.

Кадр из Doom (1996). id Software

В отличие от создателей игр для приставок предыдущего поколения, разработчики Doom могли использовать язык Си (англ. C) и его преимущества. В первую очередь, гораздо более простой в сравнении с языком ассемблера синтаксис. При этом, поскольку основным носителем игры являлась магнитная дискета, требования к оптимизации памяти оставались существенными. Отсюда — мнимая трехмерность в игре: движок устроен таким образом, что если в игрока выстрелит враг, находящийся перед ним этажом выше, протагонист получит урон.

Вычисления в Doom проводились с частотой 35 раз в секунду. Чтоб сэкономить такты процессора, управление монстрами было оптимизировано: если из одного сектора не была видна ни одна точка другого, в соответствующей ячейке матрицы ставилась единица, а в противном случае — 0. Таким образом, если в ячейке, связывающей сектор протагониста и сектор демона стоит 0, проводится проверка, видит ли демон игрока. Если же стоит единица, игра считает, что игрок в безопасности.

Для ускорения построения изображения использовалось BSP-дерево — метод рекурсивного разбиения евклидова пространства в выпуклые множества. Движок игры поочередно отрисовывал стены от ближних к дальним, и только когда этот процесс был окончен, отрисовывал полы и потолки. Джон Кармак оптимизировал алгоритм: он учел, что для набора полигонов дерево имеет невырожденную структуру, если для каждого полигона из набора все остальные расположены с передней или задней стороны. Также при помощи BSP-дерева в игре обнаруживались столкновения с поверхностями.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Volkswagen Tiguan 2021. Улучшенная версия себя Volkswagen Tiguan 2021. Улучшенная версия себя

Почему Volkswagen Tiguan 2021 не такой уж впечатляющий

4x4 Club
Даже умеренные телесные наказания в детстве привели к проблемам в подростковом возрасте Даже умеренные телесные наказания в детстве привели к проблемам в подростковом возрасте

Физические наказания приводят к девиантному поведению в подростковом возрасте

N+1
10 интересных фактов о принце Филиппе 10 интересных фактов о принце Филиппе

Муж королевы Англии, принц Филипп, герцог Эдинбургский

Популярная механика
Манёвры на границе Манёвры на границе

Ограничения позволяют ребёнку расти свободным и самодостаточным

Здоровье
Прекрасные перспективы Прекрасные перспективы

Проект в стиле французской классики с контрастными современными элементами

SALON-Interior
35 лет аварии на Чернобыльской АЭС. Как катастрофа на атомной станции отражена в поп-культуре — кино, сериалах и играх 35 лет аварии на Чернобыльской АЭС. Как катастрофа на атомной станции отражена в поп-культуре — кино, сериалах и играх

Список произведений о чернобыльской трагедии

Esquire
Королева панка, революционер и активистка: что нужно знать о дизайнере Вивьен Вествуд Королева панка, революционер и активистка: что нужно знать о дизайнере Вивьен Вествуд

Вивьен Вествуд: главное, что стоит знать о легендарном британском дизайнере

Esquire
Верной дорогой Верной дорогой

Самые интересные маршруты для путешествий по России и за границей

Добрые советы
«Мы все видим». Инспекторы ГИБДД — о том, кого и почему останавливают «Мы все видим». Инспекторы ГИБДД — о том, кого и почему останавливают

Полицейские рассказали, как выбирают места дежурств и где прячутся по ночам

РБК
Когда возраст имеет значение Когда возраст имеет значение

Модный тренд есть молодые продукты

Худеем правильно
Кино, плед, мороженое: 10 сериалов, которые нужно смотреть одной! Кино, плед, мороженое: 10 сериалов, которые нужно смотреть одной!

Эти сериалы о женщинах лучше смотреть в одиночестве

Cosmopolitan
«Опенспейсы мертвы»: популяризаторы открытых пространств разочаровались в них и предложили альтернативу «Опенспейсы мертвы»: популяризаторы открытых пространств разочаровались в них и предложили альтернативу

Планировки офисов, которые ставят крест на опенспейсах

VC.RU
10 самых распространенных медицинских заблуждений 10 самых распространенных медицинских заблуждений

Многое из того, что мы делаем, когда болеем — на самом деле полная чушь!

Maxim
История становления Instagram на основе книги “No Filter”: от создания до сделки с Facebook и ухода основателей История становления Instagram на основе книги “No Filter”: от создания до сделки с Facebook и ухода основателей

Выжимка книги журналистки Bloomber Сары Фрайер «No Filter. История Instagram»

VC.RU
Матисс и Снупи Матисс и Снупи

Сочная графика, пестрые штаны и солнечные фотографии — это Мика Линдеберг

Seasons of life
«Еще по одной» и «Земля кочевников»: какие фильмы стоит пересмотреть «Еще по одной» и «Земля кочевников»: какие фильмы стоит пересмотреть

Вспоминаем фильмы, просмотр которых придает ощущение общности

РБК
Прокачать лицо: 5 мифов о модном фейсбилдинге - ты удивишься! Прокачать лицо: 5 мифов о модном фейсбилдинге - ты удивишься!

Разбираемся в популярных ошибках, которые совершают фанаты фейсбилдинга

Cosmopolitan
NFC-чип позволил проверить давление в велосипедном колесе со смартфона NFC-чип позволил проверить давление в велосипедном колесе со смартфона

Tubolito представила велосипедную камеру со встроенным датчиком давления

N+1
Деревянный небоскреб, экологически чистый мусоросжигательный завод и еще три самых технологичных здания мира Деревянный небоскреб, экологически чистый мусоросжигательный завод и еще три самых технологичных здания мира

Самые технологичные здания мира

Популярная механика
Черный фосфор может стать идеальным средством борьбы с бактериями, устойчивыми к любым антибиотикам Черный фосфор может стать идеальным средством борьбы с бактериями, устойчивыми к любым антибиотикам

Покрытие, которое быстро убивает микробы. Черный фосфор против бактерий

Популярная механика
Полный гид по интервальному голоданию: когда и что есть, чтобы похудеть Полный гид по интервальному голоданию: когда и что есть, чтобы похудеть

Хвастаться часами голода – новая мода, но насколько она полезна и эффективна?

Cosmopolitan
Дочерние компании: как занимается бизнесом Ксения Шойгу Дочерние компании: как занимается бизнесом Ксения Шойгу

Ксения Шойгу ведет разнообразные проекты, но многие из них связанны с Минобороны

Forbes
Звездная одержимость: 7 историй о сталкинге знаменитостей Звездная одержимость: 7 историй о сталкинге знаменитостей

Самые громкие истории о звездных сталкерах

РБК
Нейроны восстановили ДНК в горячих точках Нейроны восстановили ДНК в горячих точках

Точки, в которых чаще происходит повреждение и восстановление ДНК в нейронах

N+1
Плачь и смотри! Российские звезды, показавшие голые фото после разрыва с любимым Плачь и смотри! Российские звезды, показавшие голые фото после разрыва с любимым

Красотки, которые после расставания с возлюбленными стали еще более открытыми

Cosmopolitan
Ах, какой был мужчина: 5 звезд, чьи мужья и женихи имели проблемы с законом Ах, какой был мужчина: 5 звезд, чьи мужья и женихи имели проблемы с законом

Кого из звезд судьба связала с "плохими парнями"

Cosmopolitan
10 самых красивых актрис российских сериалов 10 самых красивых актрис российских сериалов

10 актрис отечественных сериалов, которые завоевали сердца всех телезрителей

Cosmopolitan
«Что потеряет мир, если вашей компании не будет?» Главное из интервью Андрея Кривенко про «ТилТех Капитал» «Что потеряет мир, если вашей компании не будет?» Главное из интервью Андрея Кривенко про «ТилТех Капитал»

Основатель «ТилТех Капитал» рассказал, как фонд выбирает проекты

Inc.
Смена рациона питания позволила серым волкам пережить ледниковый период Смена рациона питания позволила серым волкам пережить ледниковый период

Хищники сумели переориентироваться и выжили в ледниковый период

N+1
От офиса в питерском подвале до гранта Microsoft: история компании Addreality, которая появилась благодаря Тому Крузу От офиса в питерском подвале до гранта Microsoft: история компании Addreality, которая появилась благодаря Тому Крузу

История этого бизнеса началась почти как анекдот

Inc.
Открыть в приложении