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多边形另一个世界：Atari ST

这是有关移植游戏“另一个世界”的系列文章中的第三篇。 与Atari ST合作时 ，它将讨论技巧 。 建议您先阅读前面的文章。


温和地说，雅达利ST的诞生令人不安。 这一切都始于童话故事，但以战争和背叛结束，Amiga Corp，Commodore，Atari和Atari Computer参与其中。




系列文章


  1. 多边形另一个世界 。
  2. 多边形另一个世界：Amiga 500 。
  3. 多边形另一个世界：Atari ST。

ATARI ST的历史


1983年，Hi-Toro是圣塔克拉拉（Santa Clara）的一家创业公司，开发了一款名为Lorraine的游戏机。 凭借强大的68,000强大功能和惊人的图形处理能力，它是一项技术奇迹，远超其所有竞争对手。 但是，Hi-Toro的钱用光了。 当时的视频游戏巨头Atari投资50万美元继续开发，以换取添加键盘和将控制台作为计算机出售的权利。


与宾夕法尼亚州的加利福尼亚州相距甚远，Commodore的权力斗争导致创始人Jack Tramiel离开。 在吸引Commodore工程师的过程中，他立即创立了Tramel Technology。 不用说，这种分离远非友好。


到1984年中，轮到Atari经历金融动荡了。 当杰克·特拉米耶尔（Jack Tramiel）表示有意收购Atari计算机部门时，Commodore看到了反对他的前首席执行官的机会。 他们购买了Hi-Toro（当时已将其更名为Amiga Corporation），但只将Atari的“贷方”返还给[1] 。


Tramiel完成了对Atari Computers的收购，并立即起诉Amiga Corporation。 直到1987年3月，这个问题才得以解决[2] 。 同时，雅达利没有新的技术来帮助再次获利[3] 。


一段时间以来，杰克·特拉米耶尔（Jack Tramiel）考虑从世嘉公司收购Genesis，后者正在寻找在北美有经验的合作伙伴。 最终，这个想法被拒绝了。 接下来发生了什么，DadHacker [4] [5]说 。 在Atari的10,000名员工中，杰克只留下了900名。 其余的人参加了死亡游行，目标是在一年内开发和发布新车。


令人惊讶的是，他们做到了。 Atari ST于1985年6月推出，比Amiga 1000早一个月进入市场。



该设备深受用户好评。 到1985年11月，杰克·特拉米耶尔（Jack Tramiel）宣布Atari已售出50,000套。 价格令人惊讶。 520ST售价999美元，Amiga 1000售价1285。


从具有相同处理器和相同RAM的两台机器中进行选择，增加300美元是不值得的。 许多消费者选择了ST。


除了主要的价格优势之外，这款汽车在竞争者中还具有其他显着优势。 640x480高分辨率单色模式非常适合程序员。 内置MIDI受到音乐家的赞赏。 一个可能有所作为的小细节，操作系统（TOS）和内核实际上位于ROM中。 无需从软盘启动！


Atari ST迅速聚集了一批追随者，特别是在欧洲。 演示场景的创建者着迷于尝试过度扫描的方法[6] [7] [8] [9]，以消除黑屏的边界。 最后，这些尝试都是成功的[10] 。


从1985年到1993年，雅达利计算机公司在其生命中共售出了200万台设备[11] 。 对于在这个时代幸存下来的许多人来说，这被认为是臭名昭著的Amiga对抗Atari ST的战争。




雅达利街


从计算机图形学，动画和视频游戏的角度来看，没有这样的战争。 甚至很难打仗。 多亏了其Agnus和Denise协处理器，Amiga明显优于Atari ST。 例如，当试图在屏幕上移动精灵时，使用Atari ST帧缓冲区的内存会很痛苦。


为了缓解其缺点，Atari Computers在1989年更新了Atari ST系列，推出了520 ST E和1040 STE 。 改进之处包括：Genlock，12位颜色，PCM音频，最重要的是BLiTTER [12] 。 这些创新使Atari ST成为了与Amiga竞争的技术。


建筑学


Blitter的功能对游戏开发人员来说是无价的。 不幸的是，他来不及了。 Atari ST拥有庞大的基础，可避免开发人员浪费时间为少数用户提供更好的游戏。 更不用说没有人敢在ST E上独家发行游戏。 根据Jaguar版本的开发者（看到了Atari ST源代码），另一个世界也不例外。


完全编辑了《另一个世界》的程序，使其可以在68000上运行。根本没有使用ST E功能。


-塞巴斯蒂安·布里埃（SébastienBriais）



请注意，在所有Atari ST上都有一个DMA控制器，但是它只能从软盘/硬盘驱动器传输到RAM，这在开发游戏时没有太大帮助。 程序员剩下的不多了。 即，具有8 MHz时钟频率和512 KiB RAM的Motorola 68000处理器。




影像系统


负责产生视频信号的GLUE芯片每个通道使用3位（每个像素9位），提供512种颜色。



注意：通过操纵Shifter，GLUE和MMU，演示制作程序设法消除了Atari屏幕臭名昭著的黑色边框。 过扫描和全屏技术人员在50 Hz和60 Hz之间切换刷新率，并且也从hiRes切换到LowRes，直到完成行扫描以强制GLUE延迟VSYNC / HSYNC信号[13] ！


Atari ST上的另一个世界


埃里克·沙伊（Eric Shayi）与《阿米加》（Amiga）平行编写了《雅达利ST统治下的另一个世界》。 与Amiga相似，68000处理器简化了端口，因为大多数ASM VM可以重复使用。 图形部分有所不同，其中提供了三种模式。 高分辨率（640x400 2色），非常适合编程；中等分辨率（640x200 4色），在这种情况下不太有趣；低分辨率（320x200 16色[14] ），非常适合另一个世界。



每个帧缓冲区的所有权限都使用32 KB。 没有像上一篇文章中提到的Amiga这样的节拍计划。 在高分辨率下，每个位对应一个像素。 在低分辨率下，像素索引分为4位，分布在64位上。



小地狱


对于使用精灵的游戏，这样的底层布局是一个问题。 试想一下，当总线分辨率为一个字节（8位）时，使用分辨率为一位的掩码/记录的任务。 现在想象一下精灵如何越过字节边界，任务变成一场噩梦[15] 。 CPU负载是如此之大，以至于游戏不使用遮罩/记录，而是更喜欢使用预旋转的精灵（每个位对齐一组），以Atari ST的名义，考虑到RAM上的大量内存，这并不是什么大问题。董事会。


有趣的是，在“另一个世界”中，当要绘制相同颜色的长线时，交替出现的图形图层会变成天堂。 让我们看看为什么。


填充和复制


仅使用处理器执行FILL和COPY，即可以最简单的方式执行此任务。 这里没有棘手的技巧，但是帧缓冲区的非平面布局允许68,000个“行进”。 有了32 KB的move.l ，在这两种情况下8000（32位） move.l操作move.l完成这项工作。 在68000th上记录的COPY操作的一部分输出如下。


  ... move.w #49,d0 ;50*160*4 = 32000 octets .copy_loop: rept 160 move.l (a1)+,(a0)+ endr dbra d0,.copy_loop ...

由于记录了68000的时间[16] [17] ，因此我们可以准确地计算完成COPY操作所需的时间。 由于move.l需要20个循环，因此所需的循环总数为20 * 160 * 50 = 160,000个循环。 以8,000,000周期/秒的速度，COPY需要20毫秒。


FILL的想法相同，只是move.l的第一个操作数是“数据直接”，而不是“通过后递增间接寻址的地址寄存器”，这仅需要12个周期。 这样，总共需要12 ms的填充时间。


  ... move.w #49,d0 ;50*160*4 = 32000 octets .fill_loop: rept 160 ; d1 = color repeated 8 times since d1=32 bits and color index=4 bits) move.l d1,(a0)+ endr dbra d0,.fill_loop ...

注意：如果您查看第二个游戏屏幕，则可以轻松地区分Atari ST版本和Amiga版本。


在Amiga版本中发现的可爱圣甲虫在Atari ST上消失了。 实际上，它在所有其他端口中都不存在[18] ，出于某种不清楚的原因，这使其成为Amiga专有的。




用渲染解决问题


如果没有“线条绘制”和“区域填充”模式，Atari ST下的端口将使用简单的Bresenham算法[22]来跟踪多边形的边缘。 使用两条边缘和水平线，创建屏幕空间的开始和结束坐标。 然后68,000填充了它们之间的空间[19] 。 通常，操作原理与Amiga阻击器相似，除了此处的所有操作均以编程方式完成。


乍一看，这种方法非常慢，但是在这里也可以利用编织布局实现“巡航速度”。 如果仔细看，“另一个世界”的大多数帧都包含相同颜色的长水平线。 这使68000可以使用我们之前介绍的move.l指令以16个像素为单位写入行。


莱斯特遇到他的“救世主”的屏幕就是一个很好的例子。



在这里，我们看到由于帧缓冲区的位置和对齐方式，行的红色部分无法以16像素块显示。 这些“慢”像素仅占多边形边缘的帧缓冲区的23％。 77％的帧缓冲区使用“快速”的16像素块记录进行渲染。




解决调色板问题


要解决的最后一个问题是Atari ST的色深较浅。 Amiga每种颜色允许12位，而AtariST只能提供9位。


解决方案是将游戏与Amiga调色板配合使用，让68,000负责在启动时为每个通道通过简单的1位移位（LRS）从12位转换为9位。


与Amiga相比，最终的图片看起来要暗一些，但差别几乎不明显[20] 。


总结


尽管存在明显缺陷，但Atari ST还是成功发布了“另一个世界”的确切版本。 尽管如此，游戏也不应偏离Amiga版本。 较小的色彩空间几乎没有引起注意，并且引擎的工作速度仅比Amiga（每秒工作近24帧）慢一点[21] 。



参考文献


  1. Amiga的故事：构思于Atari，生于Commodore 。
  2. Amiga公司 。
  3. 维基百科：Atari ST Origins 。
  4. Dadhacker，Atari ST，第1部分 。
  5. Dadhacker，The Atari ST，第2部分 。
  6. ST杂志51：Shengan Short撰写的“ Les Techniques de l'Overscan part 1” 。
  7. ST杂志51：Shengan Short撰写的“ Les Techniques de l'Overscan part 2” 。
  8. ST杂志55：Shengan Short撰写的“ Les technique de l'Overscan 3” 。
  9. ST杂志70：Shengan Short撰写的“ Les Techniques de l'Overscan 4” 。
  10. Atari ST全屏演示历史记录 。
  11. Atari ST计算机销售和市场份额：比较 。
  12. ST杂志70：马蒂亚斯·阿格皮安（Mathias Agopian）的作品“乐霸，动画tres grande vitesse” 。
  13. Atari过扫描技术 。
  14. Atari ST的实时3d图形 。
  15. 为什么Atari ST游戏比Amiga版本慢 。
  16. 移动指令执行时间 。
  17. 68000的指令集 。
  18. 书呆子的乐趣 。
  19. 另一个世界源代码：Video :: fillPolygon 。
  20. Nerdy Pleasures，“ ST的色彩比Amiga稍暗。” 。
  21. Nerdy Pleasures，“ Atari ST版本的运行速度比Amiga慢” 。
  22. 布雷森纳姆算法 。

Source: https://habr.com/ru/post/zh-CN484656/

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