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

Данные зонда InSight раскрыли структуру коры Марса Данные зонда InSight раскрыли структуру коры Марса

Кора Марса состоит из двух или трех слоев

National Geographic
Сутки за час: найдено трио коричневых карликов, вращающихся с невероятной скоростью Сутки за час: найдено трио коричневых карликов, вращающихся с невероятной скоростью

Возможно, у «несостоявшихся звезд» есть встроенное ограничение скорости

Популярная механика
Любовь на удаленке Любовь на удаленке

Распространенные страхи перед онлайн-отношениями и способы с ними справиться

Добрые советы
Ходячие Ходячие

Как сложилась карьера актеров "Игры престолов" после гибели их героев

Cosmopolitan
Финансовые табу: почему разговоры о деньгах вызывают страх и злость Финансовые табу: почему разговоры о деньгах вызывают страх и злость

Деньги — слишком важный предмет, чтобы его избегать

Forbes
Марсоход Perseverance извлек кислород из атмосферы Красной планеты Марсоход Perseverance извлек кислород из атмосферы Красной планеты

Шестиколесный робот-марсоход Perseverance извлек из атмосферы Марса кислород

Forbes
Кто лучшая Аксинья? Элина Быстрицкая и другие звезды экранизаций «Тихого Дона» Кто лучшая Аксинья? Элина Быстрицкая и другие звезды экранизаций «Тихого Дона»

Кому из актеров «Тихого Дона» удалось наиболее достоверно воплотить своих героев

Cosmopolitan
«Большая редкость для рынка»: сервис аренды аккумуляторов «Бери заряд!» привлек 431 млн рублей «Большая редкость для рынка»: сервис аренды аккумуляторов «Бери заряд!» привлек 431 млн рублей

Сервис для аренды пауэрбэнков «Бери заряд!» привлек 431 млн рублей

Forbes
Разговор на свободе: самое страшное в фильме о скопинском маньяке Разговор на свободе: самое страшное в фильме о скопинском маньяке

Почему Виктор Мохов привлек к себе столько внимания

Cosmopolitan
Секреты похудения Ходченковой, Муцениеце и других популярных российских актрис Секреты похудения Ходченковой, Муцениеце и других популярных российских актрис

Как приводят себя в форму артистки, чтобы идеально выглядеть в кадре

Cosmopolitan
Как улучшить физическую форму, тренируясь 10 минут в день Как улучшить физическую форму, тренируясь 10 минут в день

Журналистка Анна Мейер — о том, как зарядка сделала ее сильнее и счастливее

Reminder
Юра, мы всё пропустили: как развивалась и к чему пришла отечественная космонавтика за 60 лет полётов Юра, мы всё пропустили: как развивалась и к чему пришла отечественная космонавтика за 60 лет полётов

Как страна пришла от превосходства в космосе до стагнации, но с надеждой

TJ
10 волшебных мультфильмов, от которых взрослые будут в восторге 10 волшебных мультфильмов, от которых взрослые будут в восторге

Список анимационных шедевров, от которых будут в восторге абсолютно все

Cosmopolitan
Как понять, что ты влюбился: 6 научно доказанных признаков Как понять, что ты влюбился: 6 научно доказанных признаков

«Бабочки в животе» и другие признаки влюбленности

Playboy
10 бесчестных уловок супермаркетов по отъему средств у населения 10 бесчестных уловок супермаркетов по отъему средств у населения

Магазины в погоне за прибылью прибегают к самым изощренным способам

Maxim
Правильная прикормка Правильная прикормка

Какова роль «Роснефти» в успехе партнеров Сергея Сударикова и Романа Авдеева

Forbes
Почему драма «Минари» должна получить «Оскар»? Почему драма «Минари» должна получить «Оскар»?

«Минари»: драма, проникнутая тревогой

GQ
Обаятельные транжиры без угрызений совести. Как не стать жертвой манипуляций психопата Обаятельные транжиры без угрызений совести. Как не стать жертвой манипуляций психопата

Отрывок из книги «Змеи в костюмах» о токсичных психопатов на работе

Inc.
Открытые экосистемы: перспективы партнерства Открытые экосистемы: перспективы партнерства

Как банковский сервис появился под брендом компании из сферы ретейла?

Forbes
Зачем аммониты превращали свои раковины в фантастические фракталы Зачем аммониты превращали свои раковины в фантастические фракталы

Структура стенок раковин древних моллюсков служила весьма практичным целям

Популярная механика
Следы неандертальцев с детьми возрастом 100 000 лет обнаружены на пляже Испании Следы неандертальцев с детьми возрастом 100 000 лет обнаружены на пляже Испании

Самые древние следы неандертальцев в Европе

National Geographic
Ложитесь в постель со смартфоном в руках? Прислушайтесь к этим советам Ложитесь в постель со смартфоном в руках? Прислушайтесь к этим советам

Как успокоиться и настроиться на отдых с помощью мобильного

Psychologies
«Папа мной гордится»: как режиссер «Никто» Илья Найшуллер прошел путь от мальчика с хлопушкой до Голливуда «Папа мной гордится»: как режиссер «Никто» Илья Найшуллер прошел путь от мальчика с хлопушкой до Голливуда

Как складывалась карьера Найшуллера и в чем секрет успеха фильма «Никто»

Forbes
Найдена мумия беременной женщины: первый случай в истории Найдена мумия беременной женщины: первый случай в истории

Мумия беременной женщины обнаружена в Польше

National Geographic
Отходное дело: почему Goldman Sachs советует покупать акции мусорных компаний и можно ли заработать на этом в России Отходное дело: почему Goldman Sachs советует покупать акции мусорных компаний и можно ли заработать на этом в России

Выгодны ли инвестиции в компании из мусорной отрасли

Forbes
Даша Жукова, Оксана Робски и еще 8 светских львиц из нулевых: что с ними сейчас Даша Жукова, Оксана Робски и еще 8 светских львиц из нулевых: что с ними сейчас

Чем сейчас живут и как выглядят знаменитые гламурные тусовщицы прошлого

Cosmopolitan
DJ Эва Вострокнутова о профессии, целях и поиске вдохновения DJ Эва Вострокнутова о профессии, целях и поиске вдохновения

Модный DJ Эва Вострокнутова дала совет начинающим в этой профессии

Cosmopolitan
Как посмотреть Как посмотреть

Как современные мужчины относятся к обилию женской наготы на самом деле?

Elle
Три метра над уровнем Марса: мини-вертолет Ingenuity совершил исторический полет Три метра над уровнем Марса: мини-вертолет Ingenuity совершил исторический полет

Аппарат Ingenuity передал на Землю снимок, сделанный во время полета

National Geographic
Поехали! Поехали!

Электромобильный стартап Arrival Дениса Свердлова привлек 660 млн долларов

Эксперт
Открыть в приложении