लीजेंड ऑफ ज़ेल्डा में स्क्रीन संक्रमण NES की अनिर्दिष्ट सुविधाओं का उपयोग करते हैं

"द लीजेंड ऑफ ज़ेल्डा" के पहले भाग में वर्टिकल स्क्रॉलिंग के प्रभाव के लिए, एनईएस ग्राफिक "हार्डवेयर" जोड़तोड़ का उपयोग किया जाता है, सबसे अधिक संभावना है कि कंसोल डेवलपर्स द्वारा प्रदान नहीं किया गया है।


एनईएस कंसोल के पिक्चर प्रोसेसिंग यूनिट (पीपीयू - ग्राफिक चिप) के आधिकारिक दस्तावेज तक मेरी पहुंच नहीं है, इसलिए "अपरिभाषित व्यवहार" के बारे में मेरे बयान से अनुमानों की अधिक संभावना है। मैंने NesDev Wiki से ग्राफिक्स हार्डवेयर के विनिर्देशन को लिया। मेमोरी मैपिंग के साथ रजिस्टरों को लिखकर पीपीयू को नियंत्रित किया जाता है। यदि आप इन रजिस्टरों का उपयोग उस तरीके से करते हैं (ऐसा लगता है) डिजाइनरों द्वारा कल्पना की गई थी, तो इस प्रभाव को प्राप्त करना असंभव होगा:


स्क्रीन को लंबवत स्क्रॉल करते समय, संपूर्ण स्क्रीन को एक बार स्क्रॉल करना चाहिए। पिछला GIF आंशिक ऊर्ध्वाधर स्क्रॉलिंग का एक उदाहरण दिखाता है। स्क्रीन का एक हिस्सा स्थिर रहता है (इंटरफ़ेस तत्व), और दूसरा भाग (गेम क्षेत्र) लंबवत स्क्रॉल करता है। पीपीयू के साथ "मानक" काम के साथ आंशिक ऊर्ध्वाधर स्क्रॉलिंग को लागू करना असंभव है।

इसके विपरीत, आंशिक क्षैतिज स्क्रॉल पूरी तरह से परिभाषित और संभव है।


फ्रेम तैयार होने के समय एक अलग पीपीयू रजिस्टर में लिखने से चित्रमय कलाकृतियों का निर्माण हो सकता है। लीजेंड ऑफ ज़ेल्डा जानबूझकर एक कलाकृति का कारण बनता है जो खुद को आंशिक ऊर्ध्वाधर स्क्रॉल के रूप में प्रकट करता है। इस पोस्ट में, मैं NES ग्राफिक्स हार्डवेयर के बारे में थोड़ी बात करूंगा और समझाऊंगा कि कैसे वर्टिकल स्क्रॉलिंग ट्रिक काम करती है।

ग्राफिक्स के प्रकार

NES कंसोल में दो प्रकार के ग्राफिक्स हैं:

• स्प्राइट्स टाइलें हैं जिन्हें स्क्रीन पर मनमाने स्थानों पर रखा जा सकता है और एक दूसरे से स्वतंत्र रूप से स्थानांतरित किया जा सकता है।
• पृष्ठभूमि - टाइलों का एक ग्रिड जिसे आसानी से एकल छवि के रूप में स्क्रॉल किया जा सकता है।

दोनों के बीच अंतर प्रदर्शित करने के लिए, मैं स्प्राइट और पृष्ठभूमि से बना एक दृश्य दिखाऊंगा:


और यहाँ वही दृश्य है जिसमें केवल स्प्राइट दिखाई देते हैं:


और यहाँ एक दृश्य है जिसमें केवल पृष्ठभूमि दिखाई देती है:

स्क्रॉल

छवि प्रोसेसर (एनईएस पिक्चर प्रोसेसर) स्क्रॉलिंग पृष्ठभूमि छवियों का समर्थन करता है। ग्राफिक्स मेमोरी में, पृष्ठभूमि ग्राफ को टाइल की दो-आयामी ग्रिड के रूप में संग्रहीत किया जाता है, जो स्क्रीन की चौड़ाई और ऊंचाई के क्षेत्र को दो बार कवर करती है।

इस स्क्रीन-आकार के ग्रिड में एक "विंडो" स्क्रीन पर प्रदर्शित होती है, और इस विंडो की स्थिति को ठीक से नियंत्रित किया जा सकता है। धीरे-धीरे ग्रिड के साथ दृश्यमान खिड़की को स्थानांतरित करके, एक चिकनी स्क्रॉलिंग प्रभाव बनाया जाता है।

आउटपुट एनईएस वीडियो सिग्नल का आकार 256x240 पिक्सल है। मेमोरी के अंदर टाइल्स की ग्रिड को 512x480 पिक्सेल क्षेत्र के रूप में दर्शाया गया है और इसे "नाम तालिकाओं" नामक चार स्क्रीन-आकार के आयतों में विभाजित किया गया है। गेम्स पिक्चर प्रोसेसिंग यूनिट (PPU) को नाम तालिकाओं की ग्रिड में पिक्सेल समन्वय का चयन करके दृश्यमान विंडो की स्थिति को इंगित करके कॉन्फ़िगर कर सकते हैं।

जब आप समन्वय (0, 0) का चयन करते हैं, तो नामों की पूरी ऊपरी बाईं ओर स्क्रीन पर प्रदर्शित की जाएगी:


(125, 181) पर चलते हुए, हम नामों की प्रत्येक तालिका से थोड़ा देखेंगे:


दृश्य विंडो स्मृति में टाइल ग्रिड के पीछे कम से कम होती है। (342, 290) पर चलते हुए, हम दिखाई देने वाले स्क्रीन के ऊपरी बाएं कोने को नामों के निचले दाएं कोने के अंदर रखते हैं, और तह के लिए धन्यवाद, नामों की तालिका के प्रत्येक भाग दिखाई देंगे:

पर्याप्त स्मृति नहीं है!

प्रत्येक नाम तालिका का आकार 1 KB है, लेकिन NES इन तालिकाओं में अपनी वीडियो मेमोरी का केवल 2 KB आवंटित करता है, इसलिए एक समय में केवल दो नाम तालिकाएँ स्मृति में फिट हो सकती हैं।

इसकी चार नाम तालिकाएँ कैसे हो सकती हैं?

मिरर नाम टेबल्स

वीडियो मेमोरी पीपीयू से इस तरह से जुड़ी है कि जब पीपीयू चार स्पष्ट नाम तालिकाओं में से एक की एक टाइल प्रदान करता है, वास्तव में दो वास्तविक तालिकाओं में से एक का चयन किया जाता है, और पढ़ना वहां से आता है। संक्षेप में, इसका मतलब है कि चार दृश्यमान नाम तालिकाएं वास्तव में तालिकाओं के दो समान जोड़े से बनी हैं।

यह छवि सभी चार तालिकाओं की सामग्री का एक स्नैपशॉट दिखाती है। ऊपरी बाएँ और ऊपरी दाएँ दो निचले वाले समान हैं।


फिर सिर्फ दो नेम टेबल क्यों नहीं रखे?

सौभाग्य से, स्पष्ट और वास्तविक तालिकाओं के बीच सटीक बंधन को रनटाइम पर कॉन्फ़िगर किया जा सकता है। यदि खेल क्षैतिज स्क्रॉलिंग करना चाहता है, तो यह ग्राफिक उपकरणों को समायोजित करता है ताकि ऊपरी बाएं और ऊपरी दाएं टेबल अलग-अलग हों, और उन्हें ध्यान देने योग्य दोहराव के बिना स्क्रॉल किया जा सके। इस कॉन्फ़िगरेशन में, ऊपरी बाएँ और निचले बाएँ टेबल एक ही असली नाम तालिका को संदर्भित करेंगे; इसी तरह दो सही तालिकाओं के लिए। इस विन्यास को वर्टिकल मिररिंग कहा जाता है।


एक अन्य संभावित कॉन्फ़िगरेशन भी है - "क्षैतिज मिररिंग", जो गेम ऊर्ध्वाधर स्क्रॉलिंग के लिए उपयोग करता है।


आमतौर पर, गेम तिरछे स्क्रॉल नहीं करते हैं, क्योंकि यह नाम तालिकाओं के मिररिंग के कारण स्क्रीन के किनारों के आसपास कलाकृतियों का निर्माण करता है।

कारतूस

प्रत्येक गेम के कारतूस में हार्डवेयर होता है जो आपको टेबल मिररिंग को कॉन्फ़िगर करने की अनुमति देता है।


कुछ गेम को मिररिंग को बिल्कुल भी स्विच करने की आवश्यकता नहीं होती है, इसलिए उनके कार्ट्रिज में हॉरिजॉन्टल या वर्टिकल मिररिंग हार्ड कोडेड होते हैं। अन्य खेल गतिशील रूप से इन दो मोडों के बीच स्विच करते हैं, इसलिए उनके कारतूस में मिररिंग प्रोग्रामेटिक रूप से कॉन्फ़िगर किया गया है। द लीजेंड ऑफ ज़ेल्डा दूसरी श्रेणी से संबंधित है। अंत में, कुछ सही मायने में जटिल खेलों के कारतूस में अतिरिक्त वीडियो मेमोरी होती है, अर्थात्, उन्हें बिल्कुल भी मिररिंग की आवश्यकता नहीं होती है: वे एक साथ दृश्य दोहराव कलाकृतियों के बिना लंबवत और क्षैतिज रूप से स्क्रॉल कर सकते हैं।

वास्तविक उदाहरण

ऊर्ध्वाधर स्क्रॉलिंग का एक उदाहरण जो स्क्रीन पर प्रदर्शित होता है।


यह क्षैतिज मिररिंग के साथ नाम तालिकाओं का रिकॉर्ड दिखाता है। वर्तमान में दृश्यमान विंडो को हाइलाइट किया गया है।

याद रखें कि सबसे ऊर्ध्वाधर स्क्रॉल असामान्य नहीं है - असामान्य चीज विभाजन स्क्रीन के साथ ऊर्ध्वाधर स्क्रॉलिंग है।

विभाजित स्क्रीन

एनईएस द्वारा उत्पन्न वीडियो सिग्नल के प्रत्येक फ्रेम को एक समय में पिक्सेल की एक पंक्ति के ऊपर से नीचे तक प्रदान किया जाता है। प्रत्येक पंक्ति में, पिक्सेल को एक बार में बाएं से दाएं की ओर खींचा जाता है। फ्रेम को प्रस्तुत करते समय आधा, खेल पीपीयू को फिर से कॉन्फ़िगर कर सकता है, जो उन पिक्सेल के प्रदर्शन को प्रभावित करता है जो अभी तक प्रदान नहीं किए गए हैं। फ्रेम के बीच में सबसे आम परिवर्तनों में से एक क्षैतिज स्क्रॉल स्थिति को अपडेट कर रहा है।



कमरों के बीच क्षैतिज रूप से स्क्रॉल करते समय, द लीजेंड ऑफ ज़ेल्डा हमेशा स्क्रॉलिंग स्थिति (0, 0) से शुरू होती है और स्क्रीन के शीर्ष पर इंटरफ़ेस तत्वों को प्रदान करती है। स्क्रीन पर इंटरफ़ेस पिक्सल की अंतिम रेखा खींचने के बाद, क्षैतिज स्क्रॉलिंग प्रत्येक फ्रेम के साथ बढ़ने वाले मान से बदल जाती है, इसलिए कैमरा आसानी से चलता है।

नाम तालिकाओं के प्रदर्शन का एनीमेशन दिखाता है कि स्क्रॉलिंग से पहले खेल क्षैतिज से ऊर्ध्वाधर मिररिंग में कैसे बदल जाता है, और फिर संक्रमण पूरा होने के बाद फिर से क्षैतिज हो जाता है। इसके अलावा, स्क्रॉलिंग जारी है, ऊपरी बाएँ (और निचले बाएँ) नाम तालिकाओं को अद्यतन किया जाता है, और खिलाड़ी द्वारा दर्ज किए गए कमरे की एक प्रति उनमें दर्ज की जाती है। स्क्रॉलिंग पूरी होने के बाद, गेम स्क्रीन को विभाजित करना बंद कर देता है और फिर से ऊपरी बाएँ तालिका से पूरी तरह से प्रदान किया जाता है।

माप माप

स्क्रीन को वांछित स्थिति में विभाजित करने के लिए, गेम को किसी तरह यह पता लगाने की जरूरत है कि वर्तमान फ्रेम का कौन सा हिस्सा खींचा गया था। पिक्सेल तार एक ज्ञात आवृत्ति पर प्रदान किए जाते हैं, इसलिए प्रदान किए गए पिक्सेल तार की संख्या फ्रेम की शुरुआत के बाद से पारित प्रोसेसर चक्रों की संख्या की गणना करके निर्धारित की जा सकती है।

स्प्राइट जीरो हिट नामक एक और सटीक तकनीक है।

एनईएस एक बार में 64 स्प्राइट तक रेंडर कर सकता है। वीडियो मेमोरी में पहला स्प्राइट स्प्राइट जीरो (शून्य स्प्राइट) कहलाता है। प्रत्येक फ्रेम में, जैसे ही एक शून्य स्प्राइट का अपारदर्शी पिक्सेल एक अपारदर्शी पृष्ठभूमि पिक्सेल पर आरोपित होता है, स्प्राइट जीरो हिट घटना होती है। यह मेमोरी मैपिंग के साथ पीपीयू रजिस्टरों में से एक में थोड़ा सेट करता है, जिसे प्रोसेसर द्वारा चेक किया जा सकता है।

स्क्रीन को विभाजित करने के लिए स्प्राइट जीरो हिट का उपयोग करने के लिए, खेल विभाजित सीमा के पास एक ऊर्ध्वाधर स्थिति में शून्य स्प्राइट को रखें, और प्रतिपादन के दौरान वे लगातार यह देखने के लिए जांचें कि स्प्राइट जीरो हिट घटना हुई है या नहीं। यदि ऐसा है, तो गेम जुदाई को लागू करने के लिए क्षैतिज स्क्रॉलिंग से स्विच करता है।

बिना पृष्ठभूमि वाले कमरे के बीच क्षैतिज संक्रमण नीचे दिखाया गया है।




भूरे रंग का चक्र जो संक्रमण की शुरुआत में दिखाई देता है और इसके अंत में गायब हो जाता है, एक शून्य स्प्राइट है। हम पृष्ठभूमि के साथ और बिना इंटरफ़ेस पर एक करीब से नज़र डालेंगे:



एक शून्य स्प्राइट एक प्रक्षालित बम स्प्राइट है जो गेम इंटरफ़ेस से नियमित बम स्प्राइट के साथ पूरी तरह से मेल खाता है। शून्य स्प्राइट को पृष्ठभूमि के नीचे प्रदर्शित करने के लिए कॉन्फ़िगर किया गया है, लेकिन चूंकि इंटरफ़ेस के काले पिक्सेल को पारदर्शी माना जाता है, शून्य स्प्राइट बम दिखाई देगा यदि यह इंटरफ़ेस से बम के पीछे रणनीतिक रूप से छिपा नहीं था।

ध्यान दें कि स्प्राइट जीरो हिट इंटरफ़ेस की निचली रेखा से पहले पिक्सेल की कुछ पंक्तियाँ होती है। यह बम के फ्यूज के शीर्ष पिक्सेल पर होता है, जो कि इंटरफ़ेस के नीचे से 16 पिक्सेल है। जब स्प्राइट जीरो हिट होता है, तो गेम प्रोसेसर चक्रों की गिनती शुरू कर देता है, और आवश्यक संख्याओं को पूरा करने के बाद क्षैतिज स्क्रॉल सेट करता है।

बीम खाली करना

अधिकांश समय, कंसोल PPU स्क्रीन पर पिक्सेल खींचता है। फ़्रेम के बीच एक छोटा डाउनटाइम होता है जिसके दौरान रेंडरिंग नहीं किया जाता है। इस घटना को ब्लैंकिंग (वर्टिकल ब्लैंक या वबलैंक) कहा जाता है। कुछ प्रकार के PPU कॉन्फ़िगरेशन परिवर्तन केवल vblank के दौरान किए जा सकते हैं।

स्क्रॉलिंग रजिस्टर

गेम्स PPUSCROLL नामक PPU रजिस्टर पर लिखकर स्क्रॉल की स्थिति को PPUSCROLL , जो मेमोरी एड्रेस 0x2005 । PPUSCROLL में पहला लेखन ऑपरेशन स्क्रॉल स्थिति के एक्स घटक को परिभाषित करता है, और दूसरा ऑपरेशन वाई घटक सेट करता है। इसी तरह, वैकल्पिक रिकॉर्डिंग आगे की जाती है।

इस खेल के कथानक के साथ स्क्रीन के 16 फ्रेम (प्लेबैक गति में) इस प्लेबैक के दौरान PPUSCROLL में सभी गैर-शून्य लेखन संचालन PPUSCROLL । स्क्रॉलिंग पोजिशन घटक Y हर दो फ्रेम में बढ़ा हुआ है। इस उदाहरण में PPUSCROLL में सभी लेखन कार्य vblank के दौरान किए जाते हैं, जिसके कारण पूरी पृष्ठभूमि इसके साथ स्क्रॉल होती है।

स्क्रॉलिंग स्क्रीन स्प्लिट

Vblank के दौरान PPUSCROLL संचालन को लिखें, PPUSCROLL कि vblank के तुरंत बाद खींचे गए फ्रेम की शुरुआत में प्रभावी होता है। यदि फ्रेम के प्रतिपादन के दौरान स्क्रॉलिंग की स्थिति बदल जाती है (यानी, vblank के दौरान नहीं), तो यह परिवर्तन प्रभावी होता है जब ड्राइंग पिक्सेल की अगली पंक्ति तक पहुंचता है। PPUSCROLL को लिखकर आंशिक क्षैतिज स्क्रॉलिंग को लागू किया PPUSCROLL जबकि PPU स्क्रॉल करने से पहले पिक्सेल की अंतिम पंक्ति खींचता है।




फ्रेम के बीच में स्क्रॉलिंग पोजीशन को अपडेट करते समय, केवल स्क्रॉलिंग पोज़िशन की एक्स-पोजीशन लागू होती है। यही है, स्क्रॉल स्थिति घटक Y को छोड़ दिया गया है। इस प्रकार, यदि खेल स्क्रीन को विभाजित करना चाहता है और फ्रेम के स्क्रॉलिंग भाग की स्थिति को बदलता है, तो यह केवल क्षैतिज रूप से स्क्रॉल कर सकता है।

और फिर भी:



मानो या न मानो, इस संक्रमण के दौरान PPUSCROLL रजिस्टर PPUSCROLL मूल्य नहीं बदला है।

आप इंटरफ़ेस के तहत एक चित्रमय विरूपण साक्ष्य एक पिक्सेल उच्च देख सकते हैं। यह पिक्सेल-दर-पिक्सेल रेंडरिंग के साथ प्रोसेसर घड़ी चक्र के सिंक्रनाइज़ेशन की कमी के कारण मेरे एमुलेटर का एक बग है।

अन्य रजिस्टरों में हस्तक्षेप

दूसरा रजिस्टर, जिसे PPUADDR कहा जाता है, को मेमोरी एड्रेस 0x2006 मैप किया जाता है, वर्तमान वीडियो मेमोरी एड्रेस सेट करने के लिए उपयोग किया जाता है। जब कोई गेम, उदाहरण के लिए, नेम टेबल में से किसी एक टाइल को बदलना चाहता है, तो वह पहले PPUADDR को PPUADDR का वीडियो मेमोरी पता लिखता है, और फिर PPUADDR को PPUADDR का नया मान लिखता है - यह 0x2007 पता करने के लिए मैप किया गया तीसरा रजिस्टर है।

PPUADDR को लिखने के दौरान vblank के दौरान नहीं (यानी जब एक फ्रेम प्रदान करते हैं) चित्रमय कलाकृतियों का कारण बन सकता है। ऐसा इसलिए है क्योंकि PPUADDR के लेखन से प्रभावित होने वाली PPU श्रृंखला, PPU डिवाइस द्वारा उन्हें ड्राइंग के लिए वीडियो मेमोरी से टाइल प्राप्त करने की प्रक्रिया में सीधे नियंत्रित होती है। चूंकि स्क्रीन को रेंडर करने की प्रक्रिया ऊपर से नीचे तक की जाती है, और लाइन के भीतर बाएं से दाएं तक, PPU अनिवार्य रूप से PPUADDR को वर्तमान PPUADDR के पते के मान को आरेखित करता है। जब एक टाइल से दूसरे में PPUADDR जाता है, तो PPUADDR वर्तमान मूल्य से PPUADDR जाता है।

इस प्रकार, फ्रेम के बीच में PPUADDR को लिखना वर्तमान फ्रेम की अवधि के लिए मेमोरी से PPU द्वारा प्राप्त टाइल को बदल सकता है।

वर्टिकल जंप के दौरान PPUADDR को PPUADDR ऑपरेशंस दें। चूंकि नाम तालिका संक्रमण के दौरान भी अपडेट की जाती है, PPUADDR लिए सभी लेखन कार्यों का PPUADDR बहुत व्यापक होगा। एक क्षैतिज संक्रमण के साथ, स्क्रॉलिंग को पिक्सेल 63 की एक पंक्ति के प्रतिपादन के दौरान सेट किया जाता है, इसलिए, हम इस पंक्ति के दौरान ही PPUADDR में लिखने के संचालन पर विचार करेंगे।




पैटर्न स्पष्ट रूप से दिखाई देता है। हर दो फ्रेम, पिक्सल 63 की लाइन में दर्ज पता 32 (0x20) घटाया जाता है। लेकिन यह वास्तविक स्क्रॉलिंग स्थिति में अपडेट के लिए कैसे होता है?

रियल स्क्रॉलिंग रजिस्टर

PPU के अंदर CPU को मैप नहीं किया गया 15-बिट रजिस्टर है। यह वीडियो मेमोरी तक पहुंचने के लिए वर्तमान पते के रूप में और पृष्ठभूमि स्क्रॉलिंग कॉन्फ़िगरेशन के रूप में दोनों का उपयोग किया जाता है।

जब एक पते के रूप में इस मान के साथ काम करते हैं, तो बिट 14 को अनदेखा किया जाता है, और बिट्स 0-13 को वीडियो मेमोरी में एक पते के रूप में माना जाता है।

स्क्रॉलिंग कॉन्फ़िगरेशन के रूप में इस मान के साथ काम करने पर, इसके अलग-अलग हिस्सों के अलग-अलग अर्थ होते हैं:


नेम टेबल का चयन 0 से 3 तक का मान होता है जो वर्तमान नेम टेबल को निर्धारित करता है जिससे ड्राइंग बनाई जाती है।

X में मोटे स्क्रॉलिंग और Y में मोटे स्क्रॉलिंग नामों के चयनित टेबल के अंदर टाइल के समन्वय को निर्धारित करते हैं। यह खींचने के लिए वर्तमान टाइल है।

वाई के साथ सटीक स्क्रॉलिंग में 0 से 7 तक का मान होता है, जो वर्तमान टाइल के अंदर पिक्सेल की रेखा के वर्तमान ऊर्ध्वाधर ऑफसेट को निर्धारित करता है। टाइलें 8 पिक्सेल के किनारे के साथ वर्ग हैं।

एक्स पर सटीक स्क्रॉलिंग इस रजिस्टर में अनुपस्थित है। वर्तमान पिक्सेल के केवल क्षैतिज ऑफसेट युक्त एक अलग रजिस्टर है, लेकिन यह समझाने के लिए महत्वपूर्ण नहीं है कि द लीजेंड ऑफ ज़ेल्डा में ऊर्ध्वाधर स्क्रॉल कैसे किया जाता है।

जब कोई गेम PPUADDR को लिखता है तो इस रजिस्टर का क्या होता है? यहाँ ऊपर दिखाए गए डेमो से पहले तीन लिखने के संचालन हैं।


स्क्रॉलिंग घटकों में पते पर प्रविष्टियों को तोड़कर, आप स्पष्ट रूप से समझ सकते हैं कि यहां क्या हो रहा है। हर दो फ्रेम, Y में किसी न किसी स्क्रॉलिंग का मान कम हो जाता है, जिससे एक टाइल या 8 पिक्सल तक वर्टिकल स्क्रॉलिंग हो जाती है।

प्रत्येक फ्रेम के दौरान, प्रारंभिक स्क्रॉलिंग ऑफ़ 0.0 है, जिसके बाद पता पर पिक्सेल लाइन 63 पर रिकॉर्डिंग की जाती है। इसका मतलब यह है कि इंटरफ़ेस पृष्ठभूमि वाले चयनित नाम तालिका के शीर्ष से पिक्सेल की पहली 63 लाइनें खींची गई हैं। हालाँकि, पिक्सेल की 64 वीं पंक्ति आगे इस पते से लागू ऊर्ध्वाधर स्क्रॉलिंग के साथ प्रदान की गई है। चूंकि वर्टिकल स्क्रॉलिंग हर दो फ्रेम में घटती है, यह स्क्रीन के एक हिस्से के वर्टिकल स्क्रॉलिंग का एहसास देती है।

स्क्रॉल करने के लिए नीचे स्क्रॉल करें

लीजेंड ऑफ ज़ेल्डा इस चाल को खिलाड़ियों से पूरी तरह से छिपा नहीं सकता है। यह स्क्रीन के ऊर्ध्वाधर बदलावों पर एक दृश्यमान विरूपण साक्ष्य बनाता है, जो कि यदि आप निकट से देखते हैं तो ध्यान देने योग्य हैं। कमरों के बीच चलते समय स्क्रॉलिंग एनीमेशन का पहला फ्रेम नीचे स्क्रॉल होगा। यहाँ बहुत धीमी गति में एनीमेशन है।



नामों की तालिका में, आप देख सकते हैं कि वास्तव में क्या हो रहा है। हालाँकि यह खिलाड़ियों को लग सकता है कि दृश्य क्षेत्र ऊपर की ओर आसानी से स्क्रॉल होगा, स्क्रॉलिंग संक्रमण दृश्य क्षेत्र को नामों के ऊपरी बाएँ तालिका से निचले बाएँ तालिका में ले जाकर शुरू होता है, जिसमें कमरे की पृष्ठभूमि की एक प्रति शामिल है। यह आवश्यक है क्योंकि स्क्रीन के शीर्ष पर इंटरफ़ेस भी नाम तालिका का हिस्सा है, और यदि दृश्य क्षेत्र अपनी मूल स्थिति से ऊपर स्क्रॉल किया जाता है, तो यह इंटरफ़ेस के माध्यम से जाएगा।

वर्टिकल स्क्रॉलिंग को फ्रेम के बीच में PPUADDR रजिस्टर पर लिखकर लागू किया जाता है। लिखा जाने वाला पहला पहला मूल्य 0x2800 । दो फ्रेम बाद में, 0x23A0 दर्ज किए जाते हैं, और फिर मूल्य हर दूसरे फ्रेम में 32 से घटने लगता है।


0x2800 रजिस्टर में मान 0x2800 लिखने से PPUADDR टेबल PPUADDR टू PPUADDR , जो निचले लेफ्ट नेम टेबल को प्रस्तुत करता है। चूंकि दोनों स्क्रॉलिंग मान 0 हैं, यह इस नाम तालिका के ऊपरी बाएँ टाइल से शुरू होगा। हालांकि, वाई में सटीक स्क्रॉलिंग 2 है, इसलिए निचले बाएं नाम तालिका के शीर्ष से दो-पिक्सेल ऊर्ध्वाधर ऑफसेट है। यही कारण है कि संक्रमण के पहले ही फ्रेम में, हमें स्क्रीन के नीचे एक ब्लैक बार 2 पिक्सल ऊंचा दिखाई देता है। संक्रमण एनीमेशन के लिए प्रारंभिक स्क्रॉलिंग मूल्य संक्रमण को सहज बनाने के लिए 2 पिक्सेल नीचे स्थानांतरित किया गया है।

दो फ्रेम बाद में, PPUADDR लिखा जाता है। यह हमें नामों की ऊपरी बाईं तालिका में वापस ले जाता है, और हम टाइल की 29 वीं पंक्ति से प्रस्तुत करते हैं, अर्थात नीचे। Y में सटीक स्क्रॉलिंग में अभी भी 2 शामिल हैं।

वाई में 2 में सटीक स्क्रॉलिंग सेट करना क्यों आवश्यक है? खेल सिर्फ 0x0800 और 0x03A0 क्यों नहीं 0x03A0 ताकि दो-पिक्सेल ऑफसेट से पीड़ित न हों?

पीपीयू पता स्थान में 4 केबी क्षेत्र में 4 नेम टेबल हैं, 0x2000 से 0x2FFF । तालिका में प्रत्येक टाइल वीडियो मेमोरी के एक बाइट पर कब्जा कर लेती है (वास्तव में, वे सिर्फ एक अन्य तालिका में अनुक्रमित होती हैं), और वीडियो मेमोरी में टाइल और नाम तालिकाओं का क्रम ऐसा होता है कि नामों की तालिका का चयन करना , Y द्वारा मोटे स्क्रॉल करना और X द्वारा मोटे स्क्रॉल करना टाइल के अंदर की ऑफसेट बनाते हैं। नाम तालिकाओं के साथ स्मृति क्षेत्र। यही है, आंतरिक PPU रजिस्टर के निचले 12 बिट्स को लेना और उन्हें 0x2000 जोड़ना, आप वीडियो मेमोरी में 0x2000 पता लगा सकते हैं। और यह कोई संयोग नहीं है! यह ठीक इसी तरह है कि रजिस्टर कैसे संभाला जाना चाहिए: दोनों एक पते के रजिस्टर के रूप में और एक स्क्रॉल रजिस्टर के रूप में।

लेकिन एक दोष है।

एड्रेस रजिस्टर के रूप में प्रोसेसिंग करते समय, बिट्स 12 और 13 को एड्रेस का हिस्सा माना जाता है। रेंडरिंग के दौरान, PPU वर्तमान रेंडर टाइल के पते के साथ रजिस्टर को लगातार अधिलेखित करता है। चूंकि टाइलें नाम तालिकाओं में स्थित हैं, और टेबल 0x2000 से 0x2FFF तक मेमोरी क्षेत्र में स्थित हैं, पीपीयू इस अंतराल से रजिस्टर तक मान प्रदान करता है।

जब खेल फ्रेम के बीच में PPUADDR को लिखता है, अगर यह नाम तालिका में टाइल पते को नहीं लिखता है, तो PPU वीडियो मेमोरी में कहीं और से पढ़ने की कोशिश करेगा। कोई भी बाइट्स जो वह गिनने के लिए होता है, उसे टाइल्स के रूप में माना जाएगा, जिससे अवांछनीय परिणाम होने की संभावना है। इसलिए, PPUADDR में फ्रेम के बीच में दर्ज सभी मान 0x2000 से 0x2FFF की सीमा में होने चाहिए। इस अंतराल में प्रत्येक संख्या को लेते हुए और इसके स्क्रॉलिंग घटकों को ध्यान में रखते हुए, Y में सटीक स्क्रॉलिंग मान हमेशा 2 के बराबर होना चाहिए।

इस सीमा का मतलब है कि हम फ्रेम के बीच में वाई दिशा में सटीक स्क्रॉलिंग को नहीं बदल सकते हैं, अर्थात्, स्क्रीन जुदाई की ऊर्ध्वाधर स्क्रॉलिंग को लागू करने के लिए इस ट्रिक का उपयोग करते समय, हम एक समय में 8 पिक्सेल स्क्रॉल करने तक सीमित होते हैं और हमेशा टाइल बॉर्डर से दो-पिक्सेल ऊर्ध्वाधर ऑफसेट होते हैं। ज़ेल्डा की लीजेंड क्षैतिज रूप से स्क्रॉल करते समय 4 फ्रेम प्रति फ्रेम चलती है, लेकिन लंबवत स्क्रॉल करते समय प्रति फ्रेम 8 पिक्सल, और अब हम जानते हैं कि क्यों।

कमरे के नीचे स्क्रॉल करने के दौरान विरूपण साक्ष्य भी ध्यान देने योग्य होता है, लेकिन इस मामले में यह एनीमेशन के अंत में होता है।

अतिरिक्त पढ़ने

• NesDev विकी NES हार्डवेयर के बारे में सीखने के लिए एक अमूल्य संसाधन है। विशेष रूप से, इस पोस्ट का विषय PPU स्क्रॉल करने के बारे में पृष्ठ हैं
  और PPU रजिस्टर ।
• मेरा अभी भी बहुत अधूरा एनईएस एमुलेटर यहां उपलब्ध है ।

नोट

जब तक मुझे पीपीयू के आंतरिक रजिस्टर के बारे में पता चला, मेरे एमुलेटर ने द लीजेंड ऑफ ज़ेलो स्क्रीन के ऊर्ध्वाधर बदलाव के दौरान मिटने का प्रभाव दिखाया।



लिंक का स्प्राइट स्क्रीन के नीचे चला गया, जैसा कि यह होना चाहिए, लेकिन पृष्ठभूमि स्क्रॉल नहीं हुई। यह इस तथ्य के कारण हुआ कि गेम ने धीरे-धीरे नामों की तालिका को अपडेट किया ताकि इसमें नए कमरे के ग्राफिक्स शामिल हों, लेकिन अपडेट को ऑफ-स्क्रीन रखने के लिए स्क्रॉलिंग को अपडेट नहीं किया।