知乎:為什么魂斗羅只有128KB卻可以實現(xiàn)那么長的劇情?
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本文授權轉載自知乎皮皮關https://www.zhihu.com/question/50076174/answer/1101330430
當代程序員A和1980年游戲程序員B的對話:
A:為什么你用128KB能實現(xiàn)這么多畫面、音樂、動畫?
B:128KB還不夠么?其實為了表現(xiàn)力已經相當奢侈了,加了很多不重要的細節(jié)。
A:就說你們的音樂,這個音樂,我壓到最低碼率的mp3,也得至少1MB吧。
B:你怎么壓的?一首背景音樂怎么可能超過1KB。
A:那你實現(xiàn)全屏卷軸,用了多少顯存?
B:一共就只有2KB顯存,多了也放不下啊。
A:……
1、我們對“數據量”無法直觀認識
除非是專家,一般人根本無法估算到底多大算大,多小算小。
一般人對“數據量”并沒什么概念。一篇800字的作文有多少數據量?按照GBK編碼,約1.6KB,按照UTF-8編碼,則是2.4KB。
只寫了1個字的作文,按理來說1字節(jié)~3字節(jié)就夠了。但只寫1個字的word文檔,有10956字節(jié)【汗】。而由于硬盤格式化要求,再多占用1332字節(jié)【再汗】。

我就寫了一個字,真的什么都沒干
現(xiàn)實中常見的產品、流行的技術,實際上和時代背景密切相關。
當你抱著15寸筆記本還嫌小的時候,1990年代初的家庭,可是一家人圍著14~18寸的球面電視看的。把雪碧拿給古代人喝一口,估計他會齁得要死,必須喝點水壓壓驚。
當物質基礎變得十分豐富的時候,一定會產生無法避免的“浪費”,這種“浪費”會進一步改變人感受的閾值,對度量的估計都變得紊亂了。
2、FC(紅白機)時代的圖形技術
由于早期的記憶芯片(ROM)非常貴,而且大容量磁盤的技術也不成熟,所以暫且不論硬件計算能力,僅僅是想增加游戲的總容量也非常困難。所以自然會使用符合當時水平的數據結構。
以紅白機FC為例,它的分辨率為256x240。分辨率不算低,但卻只有2KB顯存,而且還要實現(xiàn)全屏卷軸效果。所以在FC設計之初,從硬件上就提供了充分利用顯存的方法——使用Tile(瓦片)。
對每一個場景來說,使用若干數量的瓦片,場景用有限的瓦片拼接即可。這種“二級”表示方法能極大節(jié)約存儲量。


3、音頻容量和代碼容量
現(xiàn)代音樂格式往往直接保存聲道的波形,這種做法保真度高、通用性強,但很顯然占用空間多,一首曲子的容量以千字節(jié)、兆字節(jié)計算。
而八位芯片時代的音頻解決方案,關鍵是一顆專用芯片,例如FC用的理光2A03:

理光2A03
音頻芯片可以產生合成音效,能提供的音色可以在一定程度上配置,但非常有限。聽聽FC游戲的音樂可以體會到常用的音色幾乎一樣。我覺得這個音頻芯片最厲害的地方是可以同時播放幾個音軌(但不能是和弦那種“同時”),《魂斗羅》、《沙羅曼蛇》、《忍者龍劍傳》的殿堂級音樂,主要是靠多個音軌的交替配合實現(xiàn)的。
每個音符只要記錄音色、頻率和音高就足夠了,音頻芯片自然會識別出來。把音符按時間排列好就是“樂譜”了,可以簡單理解為“簡譜”。這種簡譜需要的數據量十分有限,而且大部分游戲音樂都是循環(huán)播放,數據量更是小的可憐。
代碼也是類似的
FC時代的游戲,沒有所謂的“引擎層”,或者說引擎層就是“硬件層”。任天堂的主機完全是為游戲而設計的,瓦片、調色板、音樂、音效等基本功能已經預先考慮到了,這樣一來就節(jié)約了大量底層代碼。
程序員要仔細研究文檔,在硬件框架下思考問題,比如如何顯示圖片、如何卷動屏幕等等;而且還要非常熟悉硬件底層和匯編,不要浪費代碼空間。一來二去,代碼也能寫的非常小。
總的來說,128KB的游戲大作,在30年前稀松平常,放到現(xiàn)在簡直就是黑科技。科技的劇烈變革帶來技術指標非線性的變化,讓我們的記憶和直覺徹底落伍 。
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