对2D游戏引擎设计的一些思考
前不久用模拟器玩了SFC上的一个经典SLG――圣龙战记后，突然对它出色的表现有了浓厚的兴趣，尤其是在那种硬件平台下，仅仅3M的游戏竟然能够有如此出色的表现!不仅是画面表现得极致, 而且整个游戏的系统,情节相对当今的大多数游戏来说,实在是有过之而无不及!~实在是佩服万分~!
确实,现在的硬件条件都比以前好多了,做一个游戏也越来越简单了(虽然我没有在DOS下写过程序,但是经过两年多的编程,对各个方面都有些了解,仍能体会到在DOS下写游戏的痛苦), 现在各种各样的游戏开发包也越来越多了不说别的,就直接用DirectX SDK吧,做一个小的游戏比如飞机类也不会花几天时间(以前我花了3天做过一个^_^),开发 简单了,自然有些东西就不那么讲究了比如说现在的商业游戏的容量,无论是什么都先比光盘多少,你的3CD,我来5CD,除去里面\"免费赠送\"的一些\"原声大蝶\" 阿,\"官方资料\"阿之类的东西,一个游戏至少也有1个G,(大概是现在的硬盘在大家的眼中不怎么值钱了吧,可能商家是这么认为的,也可能是大众心理:东西越多越好 嘛),真正有用的数据有多少?估计也只有商家才清楚~先不说某些游戏连压缩都没压缩过就裸用一大堆的24Bit BMP( 没错,就是标准的位图)来做游戏中的资源(仅仅做了一个未压缩的资源包,很轻松就能提取出全部资源),画面看起来 效果好么?确实,不过那没有什么,反正就是美工的表现嘛!还对机器要求至少有PIII 500,128M以上的RAM~真是Faint!
也许大多数人不在乎上面提到的东西~可是作为一个游戏开发者,一个游戏程序设计者,就要在能力范围内对游戏 程序做尽可能的优化(先不提商业制作的一些\"无奈\"的原因的阻碍),就比如说星际,大概是我所见到的PC上的商业游戏中做的最好的一个了好了,废话了一大堆,下面来谈谈点正式的.如今2D PC游戏上,最流行的就是16位色的显示方式(主要是从速度和内存消耗以及显示质量这些方面上来综合),16位色 上基本上是565的显示方式(我到现在还从来没有见到一台555显示的机器或一块555的显卡),所以我只讨论16bit下565 模式
下面的方法是由于\'调色板\'而来的灵感~(先申明,这种方法绝对不适合主流技术,基于上面我所说的游戏----圣龙战记,可以做类似的游戏~不适合基于象素的游戏,对TILE类游戏比较实用)
由于TILE类游戏用到的TILE颜色相对都比较固定,颜色种类比较少,所以我们可以选取一个固定的调色板,里面能容纳大 部分的TILE颜色,这样所有TILE的数据都可以用这个调色板的索引来表示,当然为了方便,256种颜色最好不过,这样每个 点只占8位(也许有人会说,这样不就干脆创建一个8位色的游戏不就行了?嘿嘿,稍安勿躁,马上解释),在内存消耗上就有 了很大的优势~如果再压缩一下
从速度上来说,由于游戏里面需要大量的特效,比如最常用的半透明效果,色彩饱和效果,阴影效果,灰度化等等效果.所 以从这方面来考虑
由于只用到了256色,混合后的颜色也在256种颜色内,所以考虑用查表方式.这256种颜色从16Bit 565模式共65536种颜色的色彩空间中提取出来这样就算是32级的Alpha混合也就只占用256*256*32*8bit=2M的内存但是用16级或者12级我就觉得够了,这样就有256*256*16*8Bit=1M或者256*256*12*8Bit=768K色彩饱和表就只需要256*256*8Bit=64K
阴影表也就只要256*256*8Bit=64K灰度表只要256*8Bit=0.256K一共加起来也就1M左右,呵呵够少吧!
如下:
static unsigned char BDI_AlphaBlendTable[16][256][256];//16级Alpha混和表
static unsigned char BDI_AdditiveTable[256][256];//Additive表
static unsigned char BDI_SubTable[256][256];//阴影表
static unsigned char BDI_GrayTable[256];//灰度表
那么，哪256种颜色可以很好的描述大部分图片的颜色呢？尝试过几个不同的调色板后，最后发现下面这个调色板效果最好（并且还有附加的优势！稍后看到）
如下，unsigned short wPal[256];
for(int i=0;i
{
wPal[i]=i|(i
}
也就是说这个调色板的高8位和低8位是相同的，嘿嘿，想到什么了？（赶快用10秒钟猜猜，下面回答）
当然这样一来也就不能直接用DirectDraw里面的Blt之类的东西啦~，另外，由于我们的数据保留的是调色板的索引所以，不能直接Blt到BackSurface上，自己分配一个缓冲区，大小和BackSurface一样大，不过用byte类型就够啦~自己写几个Blt吧：
比如一个Alpha混合的操作：（代码取自我给出的Demo)
void GBDI:rawToScreenAdditiveSrcColorKey(unsigned char*pBufDest,int nDestWidth,unsigned char*pBufSour,int nLine,int nRow)
{
unsigned char*pDestAddr=pBufDest;
unsigned char*pSourAddr=pBufSour;
for(register int i=0;i
{
for(register int j=0;j
{
if(*pSourAddr != m_byColorKeyIndex)
{
*pDestAddr=GBDI::BDI_AdditiveTable[*pSourAddr][*pDestAddr];//这个地方极大的节省了大量的数学运算
}
pDestAddr++;
pSourAddr++;
}
pBufDest+=nDestWidth;
pBufSour+=m_nWidth;
pDestAddr=pBufDest;
pSourAddr=pBufSour;
}
}
上面的操作是经过裁减过后的显示，裁减代码如下
RECT rtDest={m_position.x,m_position.y,m_position.x+pScreen-GetWidth(),m_position.y+pScreen-GetHeight()};
RECT rtSour=m_rtShowArea;
if(rtDest.top
{
rtSour.top-=rtDest.top;
rtDest.top=0;
}
if(rtDest.left
{
rtSour.left-=rtDest.left;
rtDest.left=0;
}
if(rtDest.left+rtSour.right-rtSour.leftpScreen-GetWidth())
{
rtSour.right=rtSour.left+pScreen-GetWidth()-rtDest.left;
}
if(rtDest.top+rtSour.bottom-rtSour.toppScreen-GetHeight())
{
rtSour.bottom=rtSour.top+pScreen-GetHeight()-rtDest.top;
}
unsigned char*pBufDest=pScreen-GetBuffer()+pScreen-GetWidth()*rtDest.top+rtDest.left;//目标地址
unsigned char*pBufSour=m_pData+m_nWidth*rtSour.top+rtSour.left;//源地址
int nLine=rtSour.right-rtSour.left;
int nRow=rtSour.bottom-rtSour.top;
各种参数的含义都比较明显，了解E文的并且写过代码的应该都能看懂，看不懂的如果有兴趣的话，自己去看完整源代码好了，如何才能在屏幕上正确的显示呢?这个问题就很简单了,当然最最直接的方法就是
for(缓冲区上的每一个点)
BackSurface上的每一个点=缓冲区上的每一个点所代表的调色板的值
嘿嘿,别忘记了,上面说过用到的调色板是什么来的?低8位和高8位相同!如果了解mmx的话,就应该知道这一条指令unpcklbw哈哈!如何?知道优化的方法了吧?下面是我的Demo中的代码
DDSURFACEDESC2 ddsd;
ZeroMemory(&ddsd,sizeof(ddsd));
ddsd.dwSize=sizeof(ddsd);
hr=m_pDSBack-Lock(NULL,&ddsd,DDLOCK_WAIT,NULL);
while(DD_OK!=hr)
{
if(DDERR_SURFACELOST==hr)
RestoreSurface();
else
return;
hr=m_pDSBack-Lock(NULL,&ddsd,DDLOCK_WAIT,NULL);
}
unsigned char*pSourBuf=(unsigned char*)m_pBuffer;
if(m_bDefaultPal)//如果是采用了默认的调色板(高8位==低8位)
{
//由于初学mmx,还不会作mmx指令的优化~代码见笑了~
unsigned long dwResPitch=ddsd.lPitch-(m_nWidth
unsigned char*pBuf=(unsigned char*)ddsd.lpSurface;
unsigned long dwHeight=m_nHeight;
unsigned long loopTime=m_nWidth5; //一次处理32个索引点
{
_asm
{
mov esi,pSourBuf;
mov edi,pBuf;
mov edx,dwHeight;
rowLoop:
cmp edx,0;
je end;
mov ecx,loopTime;
mmxdraw:
movq mm0,[esi]; //8个索引点
movq mm2,[esi+8]; //后8个索引点
movq mm4,[esi+16];
movq mm6,[esi+24];
movq mm1,mm0;
movq mm3,mm2;
movq mm5,mm4;
movq mm7,mm6;
punpcklbw mm0,mm0; //0-3个索引的值
punpckhbw mm1,mm1; //4-7
punpcklbw mm2,mm2; //8-11
punpckhbw mm3,mm3; //12-15
punpcklbw mm4,mm4;
punpckhbw mm5,mm5;
punpcklbw mm6,mm6;
punpckhbw mm7,mm7;
movq [edi],mm0;
movq [edi+8],mm1;
movq [edi+16],mm2;
movq [edi+24],mm3;
movq [edi+32],mm4;
movq [edi+40],mm5;
movq [edi+48],mm6;
movq [edi+56],mm7;
add esi,32;
add edi,64;
loop mmxdraw;
dec edx;
add edi,dwResPitch;
jmp rowLoop;
end:
emms;
}
}
}
else
{
unsigned long dwResPitch=(ddsd.lPitch1)-m_nWidth;
unsigned short*pBuf=(unsigned short*)ddsd.lpSurface;
for(register int i=0;i
{
for(register int j=0;j
{
*pBuf=m_pPal[*pSourBuf];
pBuf++;
pSourBuf++;
}
pBuf+=dwResPitch;
}
}
m_pDSBack-Unlock(NULL);
嘿嘿
