为什么魂斗罗只有128KB却可以实现那么长的剧情？

Posted 2022-01-05 码农突围

当代程序员A和1980年游戏程序员B的对话：

A：为什么你用128KB能实现这么多画面、音乐、动画？
B：128KB还不够么？其实为了表现力已经相当奢侈了，加了很多不重要的细节。
A：就说你们的音乐，这个音乐，我压到最低码率的mp3，也得至少1MB吧。
B：你怎么压的？一首背景音乐怎么可能超过1KB。
A：那你实现全屏卷轴，用了多少显存？
B：一共就只有2KB显存，多了也放不下啊。
A：……

1、我们对“数据量”无法直观认识

除非是专家，一般人根本无法估算到底多大算大，多小算小。

一般人对“数据量”并没什么概念。一篇800字的作文有多少数据量？按照GBK编码，约1.6KB，按照UTF-8编码，则是2.4KB。

只写了1个字的作文，按理来说1字节~3字节就够了。但只写1个字的word文档，有10956字节【汗】。
而由于硬盘格式化要求，再多占用1332字节【再汗】。

我就写了一个字，真的什么都没干

现实中常见的产品、流行的技术，实际上和时代背景密切相关。

当你抱着15寸笔记本还嫌小的时候，1990年代初的家庭，可是一家人围着14~18寸的球面电视看的。把雪碧拿给古代人喝一口，估计他会齁得要死，必须喝点水压压惊。

当物质基础变得十分丰富的时候，一定会产生无法避免的“浪费”，这种“浪费”会进一步改变人感受的阈值，对度量的估计都变得紊乱了。

2、FC(红白机)时代的图形技术

由于早期的记忆芯片（ROM）非常贵，而且大容量磁盘的技术也不成熟，所以暂且不论硬件计算能力，仅仅是想增加游戏的总容量也非常困难。所以自然会使用符合当时水平的数据结构。

以红白机FC为例，它的分辨率为256x240。分辨率不算低，但却只有2KB显存，而且还要实现全屏卷轴效果。所以在FC设计之初，从硬件上就提供了充分利用显存的方法——使用Tile（瓦片）。

对每一个场景来说，使用若干数量的瓦片，场景用有限的瓦片拼接即可。这种“二级”表示方法能极大节约存储量。


3、音频容量和代码容量

现代音乐格式往往直接保存声道的波形，这种做法保真度高、通用性强，但很显然占用空间多，一首曲子的容量以千字节、兆字节计算。

而八位芯片时代的音频解决方案，关键是一颗专用芯片，例如FC用的理光2A03：

音频芯片可以产生合成音效，能提供的音色可以在一定程度上配置，但非常有限。听听FC游戏的音乐可以体会到常用的音色几乎一样。我觉得这个音频芯片最厉害的地方是可以同时播放几个音轨（但不能是和弦那种“同时”），《魂斗罗》、《沙罗曼蛇》、《忍者龙剑传》的殿堂级音乐，主要是靠多个音轨的交替配合实现的。

每个音符只要记录音色、频率和音高就足够了，音频芯片自然会识别出来。把音符按时间排列好就是“乐谱”了，可以简单理解为“简谱”。这种简谱需要的数据量十分有限，而且大部分游戏音乐都是循环播放，数据量更是小的可怜。

代码也是类似的

FC时代的游戏，没有所谓的“引擎层”，或者说引擎层就是“硬件层”。任天堂的主机完全是为游戏而设计的，瓦片、调色板、音乐、音效等基本功能已经预先考虑到了，这样一来就节约了大量底层代码。

程序员要仔细研究文档，在硬件框架下思考问题，比如如何显示图片、如何卷动屏幕等等；而且还要非常熟悉硬件底层和汇编，不要浪费代码空间。一来二去，代码也能写的非常小。

总的来说，128KB的游戏大作，在30年前稀松平常，放到现在简直就是黑科技。科技的剧烈变革带来技术指标非线性的变化，让我们的记忆和直觉彻底落伍 。

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