25. 7. 2011

Nerovný súboj

Pred príchodom ničiteľa svetov - 3D akcelerácie, bol absolútnym kráľom 2D sveta a technologickej scény - sprite. Napriek tomu, že sa nám to môže zdať triviálne a v porovnaní s dnešnými modernými shaders a miliónmi polys až malicherné. Operácie spojené s grafikou založenou na sprajtoch dokázali byť neuveriteľne náročné na hárdver, alebo ultimatívne dokonalé programovanie, v prípade, že na ten lepší HW vo vašom hernom zariadení nemáte budget. Počet sprajtov na frame, riadok, display list, ich veľkosť, šírka, výška, počet použitých farieb, transparencie, detekcia kolízie, jemný scroling všetkými smermi a zlatý grál - rotácia a zoom sprajtu. Každa z týchto vlastností vyžadovalo kopu drahého silikónu. To pochopiteľne nebol problém pre špecializované, veľké arcade kabinety. Ich matičné dosky nielenže obsahovali stovky čipov a pamäťových polí, važili viac ako normálne vyvinutý novorodenec s pipíkom. Dokonalým predstaviteľom je SEGA X board /1987/ s novinkou Super Scaler hardware. Brutálny akcelerátor sprajtov, ktorý zvládol všetko hore uvedené v 60Hz rýchlosti. Vývoj ďalej pokračoval fajnovejšími SEGA Y board, Sega System 32 až pokiaľ neprišiel velikán SEGA Model 1 /1992/ - monštrum navrhnuté pre dnes štandardnú 3D grafiku.

Super scaler aj vďaka výkonnej podpore pre rotácie a zoom sprajtov umožňoval produkciu nadherných hier, kde strašne rýchly let pseudo 3D prostredím boli simulovaný práve použitím týchto špeciálne urýchlených a transformovaných sprajtov. Hang On, Space Harrier, Enduro Racer, OutRun, After Burner, Super Hang On, Power Drift, Galaxy Force 2, Turbo OutRun, OutRunners, Super Monaco GP, G-Loc, Rad Mobile. Podobné schopnosti samozrejme promptne do svojich mašín zaradili aj ďalší výrobcovia arcade monštier KONAMI, alebo Taito. Dokonca na ňom pracoval aj microsoft v podobe soft/HW platformy Talisman. GPU filozofia, kde sa pomocu pokročilých postupov sa snažili maximálne znížiť tlak na veľkosť použitej a drahej pamäte, priepustnosť, a vtedy nedostupný, kvalitný a dostatočne lacný 3D hárdver - použitím komplikovanej techniky transformácie 3D scény do 2D textúry, jej rozbitím na 2D dlaždice /tiles/ a následne ich spracovanie v "sprite mlynčeku" asi 1000+ krát výkonnejšom ako Super Scaler.

Je teda vlastne možné zrealizovať port hry z výkonnej Sega X board platformy na domáce herné zariadenia v našom prípade zastúpene masívne rozšírenou dvojicou Amiga 500 a ZX Spectrum 48 ? Prehľad základných vykonnostných parametrov:

- Arcade kabinet Sega X-Board Hardware /1987/, 2 x 68000 CPU na 12.5Mhz, super výkonný 'Super-Scaler' engine, 256 HW sprajtov na frame pri 60Hz, 4 nezávislé HW vrstvy pozadia, 4096 farieb z palety 32,768.
- Amiga 500 a 500+
/1985-1990/, 1x 68000 CPU na 7.1Mhz, custom grafika OCS/ECS - čip Denise, 8 x HW sprajtov /existuje legálny počet ako ich počet zvýšiť: DMA kontrola, znovu použitie v aktuálnom frejme, multiplexory/, bez HW podpory pre rotáciu a zoom sprajtov je však predsa len možné použiť grafický HW softvérovou cestou a via CPU ho prinútiť tu prácu urobiť, pri navýkonnejšej 68060ke je to dokonca rýchlejšie ako dedikovaný Sega HW, to je však CPU z ríše snov, AMiga 500 oficiálne používala 32 farieb z palety 4096.
- Zx spectrum 48K /1982/, päť ročný a teda jednogeneračný odstup od Segy z neho robí roztraseného dedka, 1 x CPU Zilog Z80 na 3.5mhz, CPU maká úplne na všetkom od AI, cez grafika, po zvuk. Žiadne podporné čipy. Absolútne nič. Sprajty, skroling, zoom, rotácia - všetko softvérovo pomocou CPU, 8 základných farieb /+ ďalších 7 odtieňov/.


Super Hang on - video : Arcade, Amiga, Speccy

Neľútostná zrovnávačka. Outrun Europa. Youtube video: Arcade, Amiga, Speccy. Tož tak. Arcade má fantastické, veľké, 60Hz sprajty, je to žrádlo v rozlíšení 320x224 pixlov, prístrojovka je "trasparentná". Rychlosť je proste úchvatná. Amiga nenápadne ukrojila časť plochy, cirka 1/4 výšky obrazovky, rýchlosť je polovičná, sprajty - ich počet a veľkost detto, podobne kvalita zoomu. Speccy škoda slov, 15fps monochromatická hrôza v štandardnom rozlíšení 256x192 pixlov. Avšak pozor. Schválne som tu dal Outrun Europa. Klasický Outrun vyzerá na našej trojici takto: Arcade, Amiga, Speccy. Jebus. Zx Spectrum stále na 15 fps, pridala sa aj amiga s tou odpornosťou. Pointa je samozrejme v tom, že na Arcade ide každá sračka "hárdverovo" a bez námahy na plný plyn. Na Amige a Speccy si to musí človek efektívne naprogramovať. Takže niečo také pohľadajme.

Le Mans
od Konami /ich arcade kabinet ma obdobný super scaler HW ako Sega, menej výkonný/. Speccy .. to snaď nie je pravda, kopa sprajtov, a letí to ako z praku. Chase HQ /Taito, sprite akcelerácia pri automate/. Opäť parádny port pre Speccy. Posledný príklad. Super Monaco GP /SEGA/: Arcade, Amiga, Speccy. Konečne sa dá pozerať aj na menej výkonné verzie. Dokonca Speccy exceluje jasne lepšie spracovan9m spätného zrkadlo než Amiga a má aj dobré použitie farieb, aj keď pomenej sprajtov.

Nechcem aby ste umreli v blbej nevedomosti, takže v spojitosti s týmto článkom musíte niečo vedieť o unikátnej hernej domácej platforme Sharp X68000 /1987/. Dostupná iba na japonskom trhu. Základný model obsahoval 1 x CPU 68000 na 10Mhz, zvukovku - Yamaha YM2151 /8 x FM stereo kanálov/ a OKI MSM6258v /1 x 4 bit ADPCM mono kánal pre samplované efekty/, špičkové grafické jadro - až 128 sprajtov na frame do rozlíšenia 1024x1024 pixelov. Oprávnene sa hovorí, že na ňom boli skvelé porty automatových hier v kvalite takmer na nerozoznanie od originálu. Pochopiteľne opäť platí to povestné - ak sa práca neodsabotovalo. R-type /IREM, 1987 /. Skočte presne do 10:00 minúty v oboch videách /pozerajte v 480p kvalite/ a hádajte, na ktorú verziu sa vlastne pozeráte. A platí to aj pre tak svinsky náročné hry na Sega X boarde ako Thunder Blade. X68000 video dôkaz.