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

Пыльные бури — взгляд из космоса Пыльные бури — взгляд из космоса

Песчаные и пыльные бури и их последствия

Наука и жизнь
Любимые мужчины Кейт Миддлтон: хоккеист, журналист, юрист и сын барона Любимые мужчины Кейт Миддлтон: хоккеист, журналист, юрист и сын барона

Кейт Миддлто несколько раз сильно обожглась, прежде чем встретить принца

Cosmopolitan
Светлана Бронникова: «Питаться осознанно – не означает выбирать гречку, а не пончик» Светлана Бронникова: «Питаться осознанно – не означает выбирать гречку, а не пончик»

Есть все и худеть? Запросто, если овладеть наукой интуитивного питания

Худеем правильно
Очаровательные девушки! Как выглядят дочери Деппа, Лоу, Касселя и других актеров Очаровательные девушки! Как выглядят дочери Деппа, Лоу, Касселя и других актеров

Дочери Джонни Деппа, Джуда Лоу и других актеров выросли красивыми и талантливыми

Cosmopolitan
Правила жизни Курта Воннегута Правила жизни Курта Воннегута

Писатель, умер в 2007 году в возрасте 84 лет в Нью-Йорке

Esquire
Руки прочь от классики! Неудачные попытки переснять советские хиты Руки прочь от классики! Неудачные попытки переснять советские хиты

Истории о том, как продюсеры пересняли советские фильмы и что из этого вышло

Cosmopolitan
Внутренний монолог помог роботу справиться с моральной дилеммой Внутренний монолог помог роботу справиться с моральной дилеммой

Итальянские робототехники научили робота-помощника по имени Pepper думать вслух

N+1
8 лучших экранизаций «Собаки Баскервилей» 8 лучших экранизаций «Собаки Баскервилей»

Бедный светящийся песик — настоящий рекордсмен по количеству киноадаптаций

Maxim
Дела на аутсорс: как индустрия «помощников» поможет развить бизнес и карьеру Дела на аутсорс: как индустрия «помощников» поможет развить бизнес и карьеру

Как делегирование задач помогает развивать компании и карьеры

Forbes
Королева нарушила важную традицию: как Елизавета II полюбила Меган Маркл Королева нарушила важную традицию: как Елизавета II полюбила Меган Маркл

Отношения королевы и избранницы принца Гарри сложились с самого начала

Cosmopolitan
Очаровательные малышки! Как Шейк, Водянова и другие модели выглядели в детстве Очаровательные малышки! Как Шейк, Водянова и другие модели выглядели в детстве

Знаменитые модели в детстве

Cosmopolitan
Кто придумывает, строит квесты и опасны ли они для человека Кто придумывает, строит квесты и опасны ли они для человека

Вопросы о квестах и интерактивных шоу гендиректору сети «Клаустрофобия»

Maxim
Отдых самурая Отдых самурая

Несколько советов для восстановления сил с использованием буддийских практик

Psychologies
Михаил Зыгарь: «Я мечтаю о том, что зависит от меня» Михаил Зыгарь: «Я мечтаю о том, что зависит от меня»

Михаил Зыгарь – o друзьях, популярности и приключениях

Cosmopolitan
«Здесь плохо пахнет…»: где и когда человечество применяло химическое оружие «Здесь плохо пахнет…»: где и когда человечество применяло химическое оружие

Краткая летопись использования химического оружия во время Первой мировой

Maxim
Музыка, которую можно положить в карман пиджака: история аудиокассет и их создателя Лу Оттенса Музыка, которую можно положить в карман пиджака: история аудиокассет и их создателя Лу Оттенса

Как инженер Philips сделал революцию в музыкальной индустрии

VC.RU
Почему с увеличением дохода многие люди не становятся богаче Почему с увеличением дохода многие люди не становятся богаче

«Персональная инфляция» или «инфляция образа жизни»

СНОБ
Наталия Киселева — о том, как меняется Московская электронная школа и столичное образование Наталия Киселева — о том, как меняется Московская электронная школа и столичное образование

Об уроках пандемии и новом опыте организации обучения

СНОБ
Слово за слово: как русские аналог Clubhouse создали Слово за слово: как русские аналог Clubhouse создали

Новый сервис для аудиоэфиров от создателя Badoo

Популярная механика
Победа киностудий: как «Оскар-2021» развенчал мифы о борьбе Голливуда и стримингов Победа киностудий: как «Оскар-2021» развенчал мифы о борьбе Голливуда и стримингов

Влияние стриминговых платформ на Голливуд и результаты премии — очередной миф

Forbes
Нам жизненно необходимы объятия и прикосновения Нам жизненно необходимы объятия и прикосновения

Психологи: как на человека влияет тактильный контакт с другими людьми?

Psychologies
«Не работайте в постели»: советы для тех, кто страдает бессонницей «Не работайте в постели»: советы для тех, кто страдает бессонницей

Что нужно сделать, чтобы проснуться с утра бодрым и выспавшимся?

Psychologies
Предохранительная грамота Предохранительная грамота

Мифы и правда об оральных контрацептивах — разбираемся вместе с врачами

Glamour
Чем закончились испытания двигателя, нарушающего законы физики Чем закончились испытания двигателя, нарушающего законы физики

EmDrive не смог произвести ту тягу, которую ожидали его сторонники

Популярная механика
Секс без оргазма — нормально ли это? Секс без оргазма — нормально ли это?

Секс не всегда может заканчиваться оргазмом

Psychologies
10 вдохновляющих фильмов для тех, кто решил круто поменять свою жизнь 10 вдохновляющих фильмов для тех, кто решил круто поменять свою жизнь

Фильмы, напоминающие о необходимости преодолевать трудности на пути к цели

Cosmopolitan
ДДТ в крови бабушек связали с риском ранних месячных и полноты их внучек ДДТ в крови бабушек связали с риском ранних месячных и полноты их внучек

Ученые обнаружили связь между пестицидами в крови женщин и здоровьем их внучек

N+1
Самые желанные женщины Японии: как на самом деле одевались гейши Самые желанные женщины Японии: как на самом деле одевались гейши

Тайны внешнего вида настоящей японской соблазнительницы

Cosmopolitan
Медленно, но верно Медленно, но верно

Найти свой рабочий ритм, следовать ему и при этом все успевать

Psychologies
Момент истины: можно ли есть яйца каждый день Момент истины: можно ли есть яйца каждый день

Сколько яиц можно есть в неделю без вреда для здоровья?

Cosmopolitan
Открыть в приложении