Cómo aparecieron los juegos 3D en Super Nintendo: la historia del coprocesador Super FX
El comienzo de los 90 es la época de las guerras de las consolas de cuarta generación . Los principales competidores para el mercado y las billeteras de los fanáticos de los juegos son Nintendo y Sega con las consolas Super NES (Super Famicom) y Sega Mega Drive (Genesis). Ambas compañías trataron de atraer jugadores con espectaculares efectos especiales, pero el poder de cómputo de las consolas era limitado. Son físicamente incapaces de proporcionar independientemente el cálculo de gráficos tridimensionales.Sin embargo, se encontró una solución, que consistía en el concepto mismo de cartuchos, que no solo eran unidades con juegos, sino que también podían usarse como tarjetas de expansión. En marzo de 1993, apareció el primer cartucho SNES con el simulador espacial Starfox. Se instaló un coprocesador Super FX en su interior, que proporcionó el avance tan esperado en 3D. El desarrollo del coprocesador Nintendo confió al desarrollador británico de juegos Argonaut Software. ¿Qué tipo de compañía es esta y cómo se cruzó su camino con Nintendo? Para responder a esta pregunta, debe regresar hace diez años.Una breve historia de los argonautas
Jeremy SenEn 1982, el hacker británico de 16 años Jeremy Jez San fundó su propia compañía, Argonaut Software, que brinda servicios de consultoría de seguridad de TI a grandes corporaciones. El nombre de la compañía proviene de un juego de palabras: J.San se pronuncia muy similar a Jason, y donde está Jason, hay argonautas. Jeremy era un niño prodigio, a la edad de 13 años estudió el lenguaje ensamblador de varias arquitecturas informáticas. Más tarde, utilizó este conocimiento para eliminar los "agujeros" en la seguridad de los sistemas informáticos comerciales.Más tarde, Jeremy y su amigo Fouad "Foo" Katan comenzaron a desarrollar juegos, y en 1984 lanzaron el Skyline Attack horizontal para el Commodore 64, pero la verdadera fama les llegó después del lanzamiento.Starglider . Era un FPS temático espacial en 3D para las computadoras Commodore Amiga y Atari ST de 16 bits. Es considerado el primer juego 3D popular, fue portado a otras plataformas y vendió varios cientos de miles de copias.
Skyline Attack

StargliderEn 1988, los Argonautas lanzaron la segunda parte de Starglider. Al mismo tiempo, el desarrollador de 16 años Dylan Cuthbert se unió a la compañía. Un año después, Nintendo lanzó la versión japonesa de la primera consola portátil GameBoy de 8 bits. Jeremy Sena estaba interesado en la consola, la ordenó a Japón y creó un kit de desarrollo experimental para ella. Mientras que GameBoy todavía era inaccesible para el resto del mundo, ¡con este kit, Cuthbert logró exprimir al máximo sus escasos recursos y escribir una demostración del motor de vectores 3D !
Dylan CuthbertLa palabra "vector", y no "poligonal" se usó por una buena razón: el motor podía dibujar solo los segmentos que conectaban los puntos, pero no pintar sobre los polígonos. Todos los objetos en la demostración consistían en estructuras de alambre que eran visibles de principio a fin.
El juego de trama vectorial de Battlezone de 1980,Jez, mostró con orgullo una demostración en el Consumer Electronic Show. Sobre todo, se sorprendió por los representantes de Nintendo.Dylan Cuthbert recuerda:“Nintendo se dio cuenta de que nadie antes que nosotros trató de implementar 3D en GameBoy, nadie pensó que fuera posible, y Nintendo en particular. Pensaban que era solo un sistema 2D y que no estaba destinado a otra cosa ".
Dos semanas después, los Argonautas fueron invitados a la oficina japonesa de la compañía y se les ofreció usar su tecnología en futuros productos de Nintendo. Esta vez, mostraron el motor 3D a todo el liderazgo, y el propio Shigeru Miyamoto bendijo a Dylan para trabajar junto con el director de la serie Metroid Yoshio Sakamoto en la versión completa del motor.En 1992, se completó el trabajo en el proyecto, y el anuncio del juego bajo el nombre corto "X" ya se publicó en la propia revista de Nintendo Power . Sin embargo, Nintendo cambió repentinamente de planes y se negó a difundir el juego en el mercado mundial, limitándose a Japón. Entonces, el primer tirador 3D para GameBoy no se convirtió en un clásico mundial.
El gráfico X muestra claramente la influencia de StargliderEl mayor éxito de Argonaut fue Starglider . Y para subir el listón, no tenían suficientes técnicas avanzadas de software ...Volvamos a la primera reunión de Argonaut con los representantes de Miyamoto y Nintendo en Japón. En él, Jeremy demostró otro ejemplo de un juego creado sobre la base de Starglider y diseñado para funcionar en NES (tenía el nombre correspondiente NESglider ). A su vez, Nintendo decidió que era hora de presentarles a Jes y Dylan el último proyecto de la compañía: un prototipo muy crudo del sistema Super Famicom, entonces desconocido, con una versión anterior del juego Pilotwings. La gerencia dijo que este era el primer intento de Nintendo de implementar 3D en una consola futura, lo que podría beneficiar enormemente el uso del conocimiento de los programadores jóvenes.
Prototipo Super FamicomDesarrollo súper FX
El siguiente paso de Argonaut fue el trabajo de portar la demostración de NESglider al prototipo incompleto del prefijo Miyamoto. Años más tarde, Jez dijo en una entrevista:“Les dije que sería mucho mejor si nos permitieran desarrollar el equipo para que SNES se sienta seguro en 3D. Para mi sorpresa, a pesar de mi falta de experiencia, aceptaron y me dieron un millón de dólares para vender ".
Argonaut Software contrató a un equipo de diseñadores experimentados de chips de Cambridge para crear el primer acelerador 3D del mundo basado en uno de los primeros procesadores RISC."Fuimos los primeros en el mercado de aceleración 3D que NVidia y ATI ahora han dividido ... y tenemos patentes para demostrarlo".
El prototipo de Super Famicom estaba mal documentado, por lo que para una integración más completa del chip con hardware de 16 bits y para mejorar el rendimiento de todo el sistema, era necesario realizar ingeniería inversa. Los "Argonautas" tuvieron éxito, pero tuvieron que soportar poner el coprocesador en el cartucho del juego (esto aumentó el costo de los cartuchos, y no la consola en sí). El resultado fue el chip MARIO (Matemático, Argonauta, Rotación y Entrada / Salida), luego renombrado Nintendo a Super FX."No era solo un chip de gráficos, sino un microprocesador diseñado para trabajar con software de gráficos, sino que también realizaba otras funciones (por ejemplo, cálculos matemáticos rápidos)".
La primera versión del acelerador de gráficos Argonaut con la marca restante MARIO CHIP 1.
La versión final del procesador utilizado en Starfox, Stunt Race FX, Vortex y Dirt Trax FXSuper NES en sí tenía capacidades matemáticas limitadas, excepto el famoso modo Modo 7, que podría Solo escala y gira un solo fondo 2D. ¡Además, la CPU SNES ni siquiera contenía instrucciones de multiplicación!Las especificaciones del procesador se enumeran en el Apéndice A.El primer juego con acelerador de gráficos.
El trabajo de Dylan en la X coincidió a tiempo con el desarrollo de Super FX (alrededor de 1990-1992). En 1992, ambos proyectos se completaron casi simultáneamente. Tras el lanzamiento del único juego monocromático de Argonaut, que llegó a Japón, Dylan se unió a Giles Goddard y Krister Wombell en un nuevo proyecto conjunto entre Argonaut y Nintendo: crear el primer juego con el acelerador 3D recientemente desarrollado.
Portada del juego estadounidense StarfoxLa famosa serie de juegos de Nintendo llamada Starfox comenzó como Starglider 3, continuación del popular shooter espacial con Amiga. Por lo tanto, Argonaut nuevamente usó el tema de la guerra interestelar que tanto amaba. Nintendo tarea esta vez fue el trabajo de más estilo "arcade" de juego, más fácil que con el simulador de la X .Crear personajes lindos y un guión simple era solo la mitad del trabajo. También tuvieron que simplificar sus controles y pasar de vuelos gratuitos, típicos de los juegos Argonaut anteriores, a un juego de arcade basado en el tren más fácil de usar inspirado en los juegos Starblade y Solvalou de Namco. Tales cambios molestaron a algunos fanáticos de Argonaut (el propio Dylan quería niveles de Starfoxno eran lineales), pero, como sabemos, la jugabilidad del producto final resultó ser casi ideal.
StarfoxLa trama del juego es la lucha del escuadrón de mercenarios de élite Starfox (que consiste en Halcón halcón, Conejo peppy, Sapo resbaladizo y el líder del equipo Fox) contra el siniestro científico Andross. El equipo de Fox debe defender el planeta de origen Corneria y el resto del sistema Lylat con su nave espacial (Arwing), entregando un contraataque y siguiendo una de las tres rutas para elegir al final para llegar a la fuente del mal: el planeta Venom. Cada ruta (llamada nivel en el juego) es notable por su complejidad y etapas. Atraviesa varios planetas del sistema, campos de asteroides, sectores en el espacio profundo e incluso un misterioso agujero negro y una dimensión alternativa oculta.Como ya se mencionó, la libertad de movimiento disponible en Starglider y X no se ha transferido a Starfox . En cambio, el Arwing del jugador sigue automáticamente el camino dado en cada etapa, dispara a los enemigos y esquiva los obstáculos, y luego llega al final de la etapa y al jefe. Parece que esto redujo en gran medida las capacidades del jugador en comparación con los juegos anteriores de Argonaut, pero el motor 3D aún deja suficientes formas de esquivar y moverse. La cámara al mismo tiempo lo sigue arriba, abajo y a los lados.El juego comienza con una línea completa de energía y tres vidas. La nave del jugador está equipada con un láser principal mejorado, limitado por la cantidad de bombas que destruyen a todos los enemigos en la pantalla, pueden hacer un "barril" para evitar disparos, y también acelerar durante varios segundos para volar a través de puertas y cuellos de botella.Los enemigos están representados no solo por una variedad típica de óperas espaciales en forma de pequeños cazas y enormes cruceros, también hay insectos crecidos, dragones, serpientes de agua y robots de apoyo. Los más impresionantes, por supuesto, fueron los jefes gigantes del final del nivel, cuya victoria requiere rápidos reflejos y tácticas.
Mapa de niveles de StarfoxLas etapas son más exclusivas que en los juegos regulares de shoot'em-up, en algunos de ellos incluso puedes elegir hasta tres puntos de vista de cámara (el más interesante es justo dentro de la cabina de Arwing). Juego Starfox es un equilibrio cambiante entre un control maestro y el tiro rápido. El jugador está ocupado penetrando túneles enemigos, esquivando asteroides y pasando de forma segura a través de estaciones espaciales enemigas, al mismo tiempo que intenta disparar a la mayor cantidad de enemigos posible.El jugador no está jugando solo el juego. Probablemente la mejor idea de Nintendo en Starfox- La adición de tres compañeros Fox, protegiendo constantemente la "retaguardia" de su Arwing y siguiendo al jugador en orden de combate cuerpo a cuerpo. Se comunican en muestras de voz tontas y distorsionadas (los jugadores se rieron más de este detalle), e incluso pueden huir, pidiendo ayuda a Fox cuando sus líneas de energía disminuyen cuando son atacadas por los enemigos. Tal interacción con el equipo, incluso muy limitada, aumentó en gran medida la sensación de pertenecer al equipo, lo que obligó al jugador a cuidar a sus compañeros de equipo. Si abandonaron el campo de batalla, el jugador notó inmediatamente la falta de apoyo de fuego.
Slippy gracias jugador por ayudaLas capacidades modestas del chip Super FX de 10.5 megahercios eran impresionantes en ese momento, aunque no cumplían con los estándares modernos. El inconveniente más notable fue la velocidad de cuadro increíblemente "desigual" (en emuladores no es tan obvio) y la baja resolución de la salida de video con un marco negro alrededor de la pantalla (Super FX no podía dibujar más de 192 líneas de altura). Afortunadamente, estos problemas no afectaron seriamente el juego.Curiosamente, el mundo de Starfox no consistía solo en polígonos. Los fondos eran bellas imágenes fijas y animadas, y el procesador Super FX no solo calculaba vectores, sino que también escalaba y rotaba sprites 2D como láseres circulares, asteroides y la forma final del jefe Andross. StarfoxSuccessEl resultado es un gran equilibrio entre la innovadora tecnología de Argonaut y la meticulosa mano de obra de Nintendo. Las alas de Arwing destructibles, las cámaras intercambiables y la breve introducción de Scramble que se ha convertido en clásica son el resultado del trabajo de Argonaut; El mérito de Nintendo es el diseño del juego de Nintendo, los controles simplificados, el trabajo en equipo y una excelente banda sonora.
La vida después de Starfox
Después del gran éxito de Starfox, Dylan comenzó a trabajar en la creación de su secuela de SNES. Starfox 2 ya estaba en su versión beta final, pero Nintendo decidió abandonarlo completamente a favor de las capacidades 3D mejoradas del nuevo N64. Después de eso, Cuthbert dejó Argonaut en Sony Computer Entertainment America, donde trabajó en el desarrollo de Blasto para Playstation. Unos años más tarde, fue transferido a la oficina de Sony en Tokio, desarrolló Ape Escape y dejó la compañía en 2001, estableciendo su propio estudio de desarrollo, Q-Games. Sigue viviendo en Japón, su compañía ha creado varios proyectos para Nintendo DS, Playstation 3 y Playstation 4.
La pantalla de título del Starfox 2Success inéditoStarfox y el chip Super FX han ampliado el rendimiento de Argonaut. Jez y su equipo desarrollaron procesadores para otras consolas de juegos: Philips GreenPiece, Apple VeggieMagic y Hasbro MatriArc; ninguno de ellos fue liberado. El equipo de Argonaut, molesto por esto, finalmente creó su propio microprocesador ("Argonaut RISC Core") y vendió su diseño con derechos no exclusivos.En 2002, Jez recibió la Orden del Imperio Británico, que se otorgó por primera vez por sus logros en la industria de los juegos de computadora. Desafortunadamente, dos años después, Argonaut Software Ltd fue liquidado debido a pérdidas significativas. Jez ahora se desempeña como presidente de la compañía de póker en línea que fundó en 2005.Apéndice A: detalles del procesador Super FX
El hardware del chip fue diseñado por la compañía británica Ben Cheese Electronic Design .
Ben Cheese, desarrollador de Super FX
La primera versión de Super FX (GSU-1) tenía una frecuencia de 21.477 MHz, pero el divisor de reloj interno la redujo a 10.74 MHz. El procesador tenía 100 pines. Super FX 2 (GSU-2), funcionaba a la frecuencia completa de 21.477 MHz, tenía 112 contactos y tenía acceso a un mayor volumen de SRAM.Los cartuchos de juego con chips Super FX tienen pines adicionales que se conectan a pines adicionales en la ranura del cartucho que normalmente no se usaban. Los adaptadores de cartucho, como Game Genie , no tenían conexiones con estos contactos no utilizados anteriormente, por lo que los juegos con Super FX no se podían usar en dichos dispositivos.Además de renderizar polígonos, el chip a menudo se usaba para ayudar a SNES / Super Famicom con efectos 2D complejos.Para los desarrolladores de juegos, el chip cuesta $ 10. | Super FX (GSU-1) | Super FX 2 (GSU-2) |
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Frecuencia | 10,74 MHz | 21,477 MHz |
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Numero de contactos | 100 | 112 |
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SRAM | 32 kb | 64 KB (admite hasta 128 KB) |
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Apéndice B: Juegos con Super FX
Super FX (GSU-1) |
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StarFox (ROM de 8 Mbit, 1993, Nintendo / Argonaut) |  |
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Super StarFox Weekend (8 Mbps, 1993, Nintendo / Argonaut) |  |
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Stunt Race FX (8 Mbps, Nintendo / Argonaut) |  |
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Vórtice (4 Mbps, Electrobrain / Argonaut) |  |
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Dirt Racer (4 Mbit, 1995, Elite Systems / MotiveTime) |  |
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Dirt Trax FX (4 Mbit, 1995, Software Acclaim / Sculptured) |  |
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Super FX 2 (GSU-2) |
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DOOM (16 Mbps, 1995, Williams) |  |
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Winter Gold (16 Mbps, 1996, Nintendo / Funcom) |  |
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Super Mario World 2: Yoshi's Island (16 Mbps, 1995, Nintendo) |  |
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Source: https://habr.com/ru/post/es397955/
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