ZX Review #7-8-9-10
08 ноября 1997

Читатель-читателю - Программирование аркадной игры со скроллингом экрана.

(c) М.Татаринов, г.Соликамск,
    Пермская обл.

  Всем, кто задумал  делать  ар-
кадную игру, посвящается...

   Если вы решили написать  игру
со скроллингом экрана и не знае-
те, как это  сделать, то  данная
статья поможет  вам.  Хочу  ска-
зать,  что  ограниченный   обьем
статьи не позволяет мне  привес-
ти  конкретные  примеры  (полный
пакет процедур для работы с кар-
той занял у меня около 2-х кило-
байт), но если вы  решились  пи-
сать игру, то вы достаточно ква-
лифицированный   программист   и
разберетесь, что  к  чему.  Все,
сказанное в статье, имеет  прак-
тическое  подтверждение, поэтому
смело пишите свои процедуры.

        1. Формат карты

   Минимальным элементом на кар-
те является блок размером  32x32
пикселя,  т.е.  4x4  знакоместа.
Такие размеры выбраны не случай-
но, вот их преимущества:
   1) 4 - это одна  из  степеней
числа 2, так что  все  арифмети-
ческие операции предельно  упро-
щаются за счет использования ко-
манд сдвига.
   2) Огромный плюс - это  малые
размеры памяти, занимаемой  кар-
той. Так, карта размером 1024x16
знакомест (8x8)  занимает  всего
лишь  1024  байта, карта  же  из
блоков 8x8 займет в 16 раз боль-
ше, т.е. 16 Кб.
   3) 1 блок 4x4 печатается быс-
трее, чем  16  отдельных  знако-
мест.

   Хотя размер одного блока  ра-
вен 16x8+16=144  байта  (если  с
атрибутами), 30-40 блоков  впол-
не хватает и не  занимает  много
памяти.

 2. Немного о графическом наборе

   В каком формате  хранить  ин-
формацию о графических шаблонах,
дело ваше. Я же предлагаю формат 
растрового имиджа, который печа-
тается быстрее.

         4 линии              ───────>
        ┌────────┐ │         ┌────────┐ │
        ├───────>┤ │         │        │ │
        ├───────>┤ │         ├────────┤ │
        ├───────>┤ │         │        │ │
16 линий├───────>┤ │+атрибуты├────────┤ │
        ├───────>┤ │         │        │ │
        ├───────>┤ │         ├────────┤ │
        ├───────>┤\│/        │        │\│/
        └────────┘ │         └────────┘ │

   Стрелками показано  направле-
ние печати, т.е. линия за  лини-
ей.
   Информацию  об  атрибутах   я
предлагаю хранить в виде отдель-
ного файла, который приписывает-
ся в конец BitMap'а. Сделано это
опять же для  упрощения  расчета
адреса блока. Т.к. размер  блока
без атрибутов равен 128  байтам,
то вычислить  смещение  в  файле
шаблонов чрезвычайно просто:

;в B - номер шаблона
        ADD  A,A
;X2 - в данном случае уместно, т.к. для
;файла, в котором больше 127 блоков, вам
;места не хватит
        LD   H,0
        LD   L,A
        ADD  HL,HL  ;x4
        ADD  HL,HL  ;x8
        ADD  HL,HL  ;x16
        ADD  HL,HL  ;x32
        ADD  HL,HL  ;x64
        ADD  HL,HL  ;x128
        LD   DE,TABL
        ADD  HL,DE

   3. Вывод карты с точностью до
знакоместа по произвольным коор-
динатам (имеются в виду  коорди-
наты на карте, а не на экране).

   Внимательный читатель  навер-
няка  заметил, что  дискретность
карты составляет блок  4x4, сле-
довательно, и  скроллинг  должен
быть не меньше, чем на 4  знако-
места. Такая дискретность подхо-
дит для  Map Editor'а, но  никак
не для  игры, поэтому  необходи-
мо разработать  прием, позволяю-
щий вывести в окно  произвольный
участок  карты  с  точностью  до
знакоместа.

  0┌────┬────┬─ Y  LENGTH ──┬────┬────┬─
  1│0   │1   │2   │3   │4   │5   │6   │
  -│----│----│----│----│----│----│----│-
  2│    │   ╔══════════════════════╗  │
  3│    │   ║│    │    │    │    │ ║  │
  ─┼────┼───║┼────┼────┼────┼────┼─║──┼─H
  0│7   │8  ║│9   │10  │11  │12  │13  │ E
  1│    │   ║│    │    │    │    │ ║  │ I
  -│----│---║│----│----│----│----│-║--│─G
  2│    │   ║│    │    │    │    │ ║  │ H
  3│    │   ║│    │    │    │    │ ║  │ T
X ─┼────┼───║┼────┼────┼────┼────┼─║──┼─
  0│14  │15 ║│16  │17  │18  │19  │20  │
  1│    │   ║│    │    │    │    │ ║  │
  -│----│---║│----│----│----│----│-║--│-
  2│    │   ║│    │    │    │    │ ║  │
  3│    │   ║│    │    │    │    │ ║  │
  ─┼────┼───║┼────┼────┼────┼────┼─║──┼─
  0│21  │22 ╚═23═══24═══25═══26═══27  │
  1│    │    │    │    │    │    │    │
  -│----│----│----│----│----│----│----│-
  2│    │    │    │    │    │    │    │
  3└────┴────┴────┴────┴────┴────┴────┴─
  0123 0123 0123 0123 0123 0123 0123

   Взгляните на  рисунок, и  вам
сразу станет  понятно, как  рас-
считать требуемую позицию окна с
координатами  (X,Y)  на   карте.
Если вы  не  поняли, то  привожу
следующие выводы:

   1) Очевидно, что  если  карта
имеет  размеры  Length * Height,
то для грубого  расчета  позиции
окна  (X,Y)  стартовое  смещение
распечатки будет равно X+Length*
Y (координаты заданы с точностью
4x4). Чтобы  увеличить  точность
позиционирования окна, мы вводим
смещение окна отдельно по X и Y.
Оно может быть от 0 до 3  и  по-
казывает  смещение  относительно
начала текущего блока. На рисун-
ке  эти  координаты = (1.2;1.1),
где целая часть - номер блока на
карте, дробная - смещение.
   2) Чтобы вывести карту на эк-
ран, нужно рассчитать  координа-
ты  печати  на  экране.  Дробные
части координат X и Y (в  данном
случае это 2 и 1), если их обра-
ботать командой  NEG, дадут  нам
стартовые координаты  печати  на
экране или в буфере, т.е. 2 ста-
нет  -2, 1 станет  -1 (#FE, #FF,
если угодно).

   4. Как работает  подпрограмма
печати блока и как ускорить  вы-
вод карты.

   Наверняка  вы  заметили,  что
реальное  количество  знакомест,
печатаемых  в  окне, меньше, чем
количество знакомест, входящих в
состав окна, поэтому число выво-
димых блоков должно  быть  на  1
больше, чем длина и высота окна,
деленные  на  4.  То  есть, если
размеры окна 32x16, то число пе-
чатаемых блоков  32/4+1=9; 16/4+
1=5. Из этого следует, что  под-
программа  печати  блока  должна
уметь отсекать невидимые  знако-
места (клиппирование). Хочу ска-
зать, что операции  сравнения  и
увеличенное число  блоков  резко
снижают  быстродействие  печати.
Для увеличения скорости я приме-
нил  прием  использования   двух
подпрограмм  печати.  Посмотрите
на рисунок. Мы видим, что не все
блоки требуют  отсечения, поэто-
му мы создаем еще одну  подпрог-
рамму печати, которая  не  отсе-
кает элементы  блока.  Эта  под-
программа  должна   иметь   цикл
только  в 4 знакоместа, а 8 лиш-
них  выводятся  без  цикла с по-
мощью LDI. Привожу вам "портрет"
окна 32x1 знакомест.  Clip - от-
секать элемент, No clip - не от-
секать:

 0 9 блоков clip, но если смеще-
   ние=0, то 9 блоков no clip.
 4 первый - clip, 7 no clip, 1
   clip.
 8 аналогично.
12 аналогично.
16 так же, как 0, только  при
   смещении = 0 не печатается.

         5. Скроллинг

   Ну, это элементарно. Рассмот-
рим скроллинг вперед на 1 знако-
место. Пусть переменные  HPOS  и
HDISP играют  роль  координат  и
смещения. Проверяем HDISP на  3.
Если = 3,  то  HDISP:=0,  HPOS:=
HPOS+1; иначе увеличиваем HDISP.
В другие направления - аналогич-
но.
   Напоследок скажу, что  печать
карты должна идти в буфер, кото-
рый я организую с  адреса  #E000
(подробнее  об  этом - см. книгу
"Прикладная графика"), и в  свя-
зи с этим формат  буфера  задает
сам программист. Наиболее  удоб-
ная раскладка буфера - линия  за
линией, что существенно упрощает
процедуру печати.
   И еще.  Если  вам  необходимо
больше  быстродействия,  советую
пропускать нулевые элементы  при
печати (пробелы), но  тогда  вам
придется  использовать  подпрог-
рамму очистки буфера. Этот метод
наиболее  эффективно    повышает
быстродействие, но в  результате
скорость игры не постоянна.

   P.S. Если вы собираетесь  ис-
пользовать  стек  для  повышения
быстродействия  и  намереваетесь
использовать звуковое  сопровож-
дение, работающее  по  IM  2, то
скорость  воспроизведения  звука
будет  "плавать".  Это   вызвано
тем, что при  работе  со  стеком
необходимо запрещать прерывания.
При написании предыдущей  игруш-
ки я столкнулся с  этой  пробле-
мой, т.к. печать блока  и  очис-
тка буфера использовали стек.

    Попутно  хочу  ответить   на
вопрос Васильева Антона  (N 4-5,
1996). Я тоже занимался  пробле-
мами  обработки    оцифрованного
звука на AY, и вот что я  делал.
Способ записи звука  практически
не отличается  от  предложенного
Сергеем Беловым  (читаем  шестой
бит, вращаем регистр), только  я
использовал псевдокомпрессию. На
AY оцифрованный  звук  выводится
через регистры амплитуды, а мак-
симальное значение амплитуды  не
превышает 15, т.е.  четырех  би-
тов. В связи с  этим, в  1  байт
можно поместить в 2 раза  больше
информации:

 1) 0000xxxx=E - 1 цикл чтения
 2) xxxxyyyy=E - 2 цикл чтения
 3) (HL)=E     - запоминание
    INC HL

   В регистрах 11 и 12  задается
скорость смены амплитуды при ис-
пользовании встроенного  генера-
тора огибающей.

   Прим.ред.: Спасибо Максиму за эту весь-
ма интересную статью. Только  вот  хочется
добавить пару слов по  поводу  использова-
ния стека при выводе  карты.  Да, действи-
тельно, прерывания при  этом  должны  быть
запрещены,  но  избавиться  от  "плавания"
звука при этом все же возможно. Для  этого
вывод  карты  надо  начинать  сразу  после
HALT, а сам вывод должен умещаться в коли-
чество тактов между прерываниями. Тогда вы
успеете разрешить прерывания как раз к мо-
менту, когда следующее  прерывание  должно
произойти.

           *   *   *




Другие статьи номера:

TR-DOS для начинающих - Окончание.

Компьютерная новелла - Prince of Persia.

Компьютерная новелла - Лазерная бригада (по игре Laser Squad).

Перекресток драконов - Игра Rapscallion.

Перекресток драконов - Игра The Runes of Zendos.

Перекресток драконов - Игра The Saga.

Перекресток драконов - Игра Witch's Cauldron.

Перекресток драконов - Создаём Адвентюру. Обзор редакторов.

Перекресток драконов - Создаём словарь к Адвентюрной игре.

Программы, которые мы выбираем - Возможные последствия использования недокументированных команд.

Программы, которые мы выбираем - О замеченных шероховатостях в работе некоторых программ и пожелания к следующим версиям.

Программы, которые мы выбираем - Предложение ко всем авторам программ, печатающих дамп памяти. Программистам, использующим защиту дисков от копирования.

Программы, которые мы выбираем - Несколько предложений по усовершенствованию ассемблера.

Программы, которые мы выбираем - Предложения по доработке ZX Word v2.5.

Программы, которые мы выбираем - Программа "Эмулятор Спектрума" v1.2.

Программы, которые мы выбираем - Что хотелось бы иметь в идеальном ассемблере.

Ретро - 40 лучших процедур: Копирование данных в памяти.

Ретро - 40 лучших процедур: Обмен токена.

Ретро - 40 лучших процедур: Определение адреса БЕЙСИК-строки.

Ретро - 40 лучших процедур: Определение длины БЕЙСИК-программы.

Ретро - 40 лучших процедур: Определение размера свободной памяти.

Ретро - 40 лучших процедур: Поиск и замещение строки.

Ретро - 40 лучших процедур: Поиск подстроки.

Ретро - 40 лучших процедур: Поиск строки.

Ретро - 40 лучших процедур: Составление списка переменных.

Ретро - 40 лучших процедур: увеличение и копирование экрана.

Ретро - 40 лучших процедур: Удаление REM-строк.

Ретро - 40 лучших процедур: Удаление блока программы.

Советы экспертов - Игра Fredloader.

Советы экспертов - Игра Robin of Sherwood: The Touchstones of Rhianon.

Советы экспертов - Игра Scorpions: Die Machines.

Советы экспертов - Игра Terropods.

Страничка iS-DOS - Описание рестартов системы IS DOS.

Форум - Алгоритм распознавания символов.

Форум - Время выполнения недокументированных команд процессора Z80.

Форум - Концепция экрана высокого цветового разрешения.

Форум - Несколько Pokes к играм. Программа Hacman96.

Форум - По поводу новых DOS и BIOS для Спектрума.

Форум - Программа Multicolor на любой модели компьютера. Использование 2-го экрана для Multicolor'а. Демонстрация текста. Электронные журналы.

Форум - Проект ZX Config.

Форум - Усовершенствование Art Studio. Идеи относительно компрессии файлов.

Форум - Эмулятор ZX Spectrum на IBM. По поводу шестнадцатеричной системы счисления. Программа ZX-Stars. Странности в Elita

Форум - Эффекты на бордюре и Multicolor.

Читатель-читателю - ZX Spectrum 128 - новые возможности, новые проблемы.

Читатель-читателю - Группа 'Light'. Спектрум и экспертная система.

Читатель-читателю - Драйвер принтера для Scorpion'а.

Читатель-читателю - Печать чисел в различных системах счисления.

Читатель-читателю - Программирование аркадной игры со скроллингом экрана.

Читатель-читателю - Процедура печати меток ассемблера XAS для монитора-отладчика STS 4.3.

Этюды - Атрибутная бегущая строка. "Гасилка" экрана. Упрощенный вариант процедуры "Занавес". Процедура гащения картинки. Процедура проявления картинки по точкам.

Этюды - Графический эффект "цветные полосы".

Этюды - Драйвер экрана для печати по 64 символа в строке.

Этюды - Комплект защит загрузчиков.

Этюды - Обращение к диску в режиме IM 2. Работа с диском нестандартного формата.

Этюды - Печать символа, увеличенного в 8 раз. Программа "наливания" экрана. Процедура гашения экрана по точкам. Очистка экрана как в Terminator'е. Поиск последовательности символов в памяти. Система перекодировки символьного набора.

Этюды - Программа - каталогизатор дисков.

Этюды - Программа вывода значений амплитуды каналов муз. сопроцессора на бордюр.

Этюды - Программа вывода картинки.

Этюды - Программа зажигания спрайта.

Этюды - Программа очистки заданного окна экрана.

Этюды - Программа сортировки массива по возрастанию. Процедура заполнения экрана заданным атрибутом. Процедура проявления картинки. Эффект летящих навстречу звезд. "Душ", идущий из верхнего левого угла экрана. Процедура "осыпания" картинки по пиксельным линиям. Программа "вытягивания" картинки под углом в 45 градусов. Три процедуры "Scroll".

Этюды - Процедура печати чисел.

Этюды - Процедура прорисовки символа с помощью атрибутов.

Этюды - Процедура проявления картинки. Fade-OUT эффект (картинка уходит за края экрана). Графический эффект "Фонтан". Fade-OUT эффект, имитирующий выключение телевизора. Процедура "зажигания" картинки. Программа плавной прорисовки картинки.

Этюды - Процедура рисования линии.

Этюды - Процедура составления оптимальной таблицы символов.

Этюды - Скроллинг строк текста в заданном окне. Атрибутный скроллер. Диагональный скроллинг.

Этюды - Спрайтовый скроллер. Процедуры проявления экрана.

Этюды - Укороченная процедура индикации амплитуды каналов муз. сопроцессора. Способ вычитания константы из регистровой пары HL.

Этюды - Формула для вычисления дня недели.


Темы: Игры, Программное обеспечение, Пресса, Аппаратное обеспечение, Сеть, Демосцена, Люди, Программирование

Похожие статьи:
От авторов - Наконец-то появился постоянный кодер, графику нам по прежнему рисует Циркуль.
Юмор - анекдоты.
Лирика - несколько произведений для души.

В этот день...   18 июня