7. mód

A 7 -es mód a Super Nintendo Entertainment System -en bevezetett grafikus mód . Ebben a módban lehetőség van a háttérréteg átméretezésére és elforgatására az egyes szkennelési sorok generálása előtt [1] , amely lehetővé teszi a programozó bizonyos jártasságával különféle grafikai effektusok létrehozását. Az elérhető hatások közül a legfigyelemreméltóbb az a perspektivikus effektus , amelyet egyidejűleg méretezés és elforgatás ad ennek a rétegnek. Ezt a hatást úgy érjük el, hogy a háttérréteget kétdimenziós texturált vízszintes síkká alakítjuk, vagyis a magasságát mélységgé alakítjuk . Így a háromdimenziós tér vizuális hatása érhető el.

Érdekesség, hogy a SNES-szel versenytárs Sega Mega Drive kezdetben nem rendelkezett ilyen képességekkel, de a Sega Mega-CD hozzáadásával elérhetővé válik egy hasonló mód ezen a rendszeren is. Ezt az effektust használták a Sonic the Hedgehog CD -n a speciális szakaszokon. Az Atari Lynx hordozható rendszer és a Game Boy Advance [2] is hasonló üzemmóddal rendelkezett .

Alkalmazás

A 7-es módhoz hasonló renderelést meglehetősen gyakran használták olyan rendszereken, amelyek jelentős 2D-s grafikus teljesítménnyel rendelkeztek , és nem támogatták a 3D-s grafikát . A Mode 7 előnyeit kihasználó klasszikus konzoljátékok közé tartozik az F-Zero , a Teenage Mutant Ninja Turtles: Turtles in Time , a Super Castlevania IV , a Secret of Mana , a Secret of Evermore , a Final Fantasy IV , a Final Fantasy V , a Final Fantasy VI , a Super Mario RPG . : Legend of the Seven Stars , Super Mario Kart , Super Mario World , Super Star Wars , Chrono Trigger , ActRaiser , Kirby Super Star , Axelay és The Legend of Zelda: A Link to the Past . Ezek közül a játékok közül sokat később a Game Boy Advance -ra is átvittek hasonló grafikai technikával. Számos GBA-exkluzív játék is készült a 7-es módhoz hasonló módokkal.

Leírás

A SNES nyolc különböző grafikus móddal rendelkezik, 0-tól 7-ig számozott [1] . Az utolsó (7. háttér mód) lehetővé teszi, hogy csak egy réteget használjon, amely méretezhető és forgatható. A Game Boy Advance és a Nintendo DS kézi rendszerek támogatják a hagyományos Nintendo csempézett 1. és 2. hátterek elforgatását és méretezését, valamint a raszter forgatását és skálázását a 3-tól 5-ig terjedő módban. Ez utóbbiakat azonban technikai okok miatt ritkán használták a GBA-ban. korlátozások [3] . Minden 7-es módot támogató készüléken lehetőség van elforgatási és/vagy skálázási műveletek végrehajtására a vízszintes visszahúzás során, ami lehetővé tette a vízszintes sík perspektivikus hatású megjelenítését. Ez a funkció vált a 7-es mód "hívókártyájává". Összetettebb hatások, például áttetszőség/ködösítés érhető el, ha más egyenleteket alkalmaznak az egyes letapogatási vonalak helyzetének, skálázásának és elforgatásának kiszámításához. Félrevezető azt gondolni, hogy a Mode 7 csak versenyjátékokhoz alkalmas, mivel széles körben használták „mennyei” jelenetek megjelenítésére olyan szerepjátékokban, mint a Square 's Final Fantasy VI . A 7. mód lehetővé tette a fejlesztőknek, hogy elérjék a végtelenül nyúló világ hatását.

A SNES-en a 7-es mód bizonyos paraméterezésével lehetőség van háttérpixelek elhelyezésére a sprite-ok tetején. Ezt használták például a Contra III: The Alien Wars játék 2. szintjén (a karakterek és egyéb tárgyak áthaladtak a hidak alatt), valamint a Super Mario Kartban olyan helyzetben, amikor egy karakter kívül esik a szinthatárokon. A GBA-n hasonló hatás érhető el a 2-es módban, amely két skálázható és elforgatott síkot támogat: hasonló hatás eléréséhez elegendő a sprite-ot e síkok közé helyezni.

Sok PC -s játék , különösen a Wacky Wheels és a Skunny Kart , a Mode 7 szoftveres megvalósítását használja, ami megmagyarázza vizuális hasonlóságukat. A Clickteam Multimedia Fusion szoftverének van egy "Mode 7" kiterjesztése, amely lehetővé teszi a fejlesztők számára ennek a technológiának a használatát.

Az SNES népszerűsége idején a 7-es módot gyakran használták a konzol eladásainak növelésére ( Nintendo Power , SNES Player's Guide). Így a játéktermi gépekről átvitt Teenage Mutant Ninja Turtles: Turtles in Time játékban az egyik szintet a hagyományos görgetésről a 7-es mód használatára változtatták.

A 7. mód matematikai alapja a képernyőkoordináták háttérkoordinátákká történő átalakítása kétdimenziós átmeneti mátrixok segítségével [4] :

{\begin{bmatrix}x\\y\end{bmatrix}}={\begin{bmatrix}a&b\\c&d\end{bmatrix}}{\begin{bmatrix}S_{x}+H-C_ {x}\\S_{y}+V-C_{y}\end{bmatrix}}{\begin{bmatrix}C_{x}\\C_{y}\end{bmatrix}},

hol vannak a háttértextúra koordinátái; — képernyő koordinátái; — vízszintes és függőleges elmozdulás; — a megfigyelő pozíciókoordinátái a textúrához képest. $x,y$ $S_{x},S_{y}$ $H,V$ $C_{x},C_{y}$

Az átmeneti együtthatókat a következőképpen választjuk meg [5] : $a,b,c,d$

{\begin{bmatrix}a&b\\c&d\end{bmatrix}}={\begin{bmatrix}\cos(\theta )\cdot (1/\alpha )&-\sin(\theta )\cdot (1/\alpha )\\\sin(\theta )\cdot (1/\beta )&\cos(\theta )\cdot (1/\beta )\end{bmátrix}},

hol a forgásszög ; — méretezési tényező a ; — méretezési tényező a tengely mentén . Ebben az esetben a forgás az óramutató járásával ellentétes lesz. Az óramutató járásával megegyező irányú forgatáshoz vegyük az együtthatókat és az ellenkező előjellel. $\theta$ $\alpha$ $x$ $\beta$ $Y$ $b$ $c$

Minden műveletet 16 bites előjeles számokon hajtanak végre, fix pont pozícióval, azonban az eltolások 13 bitre korlátozódnak. A pont pozíciója 7 és 8 bit között van [6] .

Ez az affin transzformáció csak fordítási, forgatási és nyújtási effektusokat tesz lehetővé. Sok játékban az átalakítási paraméterek zseniális megváltoztatásával minden következő letapogatási sor kimenete előtt olyan hatások érhetők el, mint a perspektíva illúziója, ívelt felületek és különféle torzítások.

Korlátozások

A 7-es mód csak a hátterekre vonatkozik, a sprite-ekre nem. Emiatt minden olyan objektumnak, amely nem foroghat a háttérrel egy időben, sprite-nek kell lennie, még akkor is, ha az ilyen objektumot névlegesen háttérelemnek kell tekinteni, például álló platformok. A játékfejlesztőknek sprite-okat kell biztosítaniuk az ilyen objektumokhoz. Például a Super Castlevania IV -ben néhány főnök (például a nagy gólem Koranot) forog. Technikailag ezek a bossok forgó háttér formájában készülnek, míg a platformok, amelyeken a főszereplő állhat , sprite-ok. Ez a módszer, a nyilvánvaló fejlesztések kivételével, nagyon hasonlít a NES nagy bossok megjelenítési módjához , amely a játék lelassítása és a grafikus műtermékek felvillantása nélkül érte el úgy, hogy a főnököt a háttérben helyezte el, ahol mozgott és cselekedett. Mindkét rendszer mindkét példája csak akkor működik, ha az objektumokat ugyanabba a vízszintes síkban helyezik el, mint a mozgó objektumot. Például mindkét rendszerben a padló, a mennyezet és a pontozási terület stb. technikailag a háttér része lehet, annak ellenére, hogy névleges helyük a tényleges játékterületen kívül van. Ha a játék teljes képernyőt igényel, ezeket a területeket sprite-ként lehet létrehozni, azonban ez lassabb játékteljesítményt eredményezhet.

Mivel a 7-es mód sprite-okra nem vonatkozik, a megfigyelőtől bizonyos távolságra lévő adott sprite minden "méretét" előre meg kell rajzolni. Emiatt megfigyelhető a sprite méretének hirtelen változása, például amikor közeledik a megfigyelőhöz vagy távolodik tőle. A hatás megfigyelhető például a Super Mario Kartban vagy az F-Zero -ban bármilyen tárgyon játék közben, vagy a Final Fantasy VI -ban , amikor függőlegesen mozog a térképen, miközben egy léghajó látható.

Az egyes sprite manuális rajzolásának elkerülése érdekében néhány kazettát , például a Super Mario World 2: Yoshi's Islandet speciális Super FX 2 processzorral szerelték fel, amely ezt hardver szinten tette meg. Jelentős munkát végeztek e korlátozás körül a Contra III: The Alien Warsban a második boss harci jelenetben, valamint a Reznor (platformok és falak), Iggy (harci platform), Larry (platform) Morton, Ludwig, Roy elleni csatában. és Bowser a Super Mario World játékban . Ezekben a példákban a főnök a háttér, ezért a 7-es mód elforgatja, a pontozási terület egyben a háttér is, azonban a csatajelenet padlója, valamint a főszereplő és a golyók egy sprite, és különböző szögekben vannak átrajzolva a szerint. a játékos rotációjához. A korlátozás azonban az, hogy egyszerre csak egy sprite-tal dolgozhat.

De vannak kivételek az olyan effektusok alól, mint a 7. mód, ami a kézzel vagy külső processzorokkal rajzolt sprite-okat illeti. A Tales of Phantasia és a Star Ocean esetében a sprite megjelenítés egy része valós időben, teljes mértékben szoftveresen történik. Tehát a Tales of Phantasia-ban ez a sprite függőleges skálázó hatása, amikor "belép" a felvételi nyílásba. A Star Oceanben ez a "zúzás" effektus, amikor tárgyakat vesznek elő egy nyitott kincsesládából. Mivel ezeknek az effektusoknak a megjelenítéséhez további csempékre van szükség , valamint a játékok egyéb erőforrás-igényes funkciói miatt (mindkettő audio streamelési opciót használ az SPC700 chip korlátainak megkerülésére , valamint az SNES többi felső szintű RPG -jéhez hasonlóan, arányos betűtípust használjon ), ezeknek a hatásoknak az alkalmazása csak néhány esetben lehetséges.

Hardver implementáció

Két PPU chip (képfeldolgozó egység, angol képfeldolgozó egység ) Az SNES konzolok 8 bites 32 kB - os RAM chipet használnak . Egy ciklus alatt az egyik PPU egy sor csempéhez fér hozzá (128x128 lapka), a második PPU egy csempe rácsához (256 lapka, mindegyik 8x8 pixel 256 színnel).

Egyéb megvalósítások

A Sega Mega Drive /Genesis nem rendelkezik a 7-es módhoz hasonló hardverképességekkel. Egy hasonló mód azonban elérhetővé vált a Sega Mega-CD kiegészítővel , amelyet a Sonic the Hedgehog CD Special Stages szintjein használnak . De ahogy a Tales of Phantasia és a Star Ocean esetében is, néhány sprite-effektust a játékfejlesztő teljesen szoftveresen is implementálhat. Ennek eredményeként néhány hasonló effektust használtak olyan játékokban, mint a Castlevania: Bloodlines , a The Adventures of Batman and Robin , a Mickey Mania: The Timeless Adventures of Mickey Mouse , az Alien Soldier , a Red Zone , a Contra: Hard Corps és más Sega Mega Drive játékok . A Sega 32X mellett nem csak 2D grafikus képességeket valósítottak meg, hanem alapvető 3D grafikus képességeket is. Ennek következtében az olyan effektusok használata, mint a zoom és a forgatás, meglehetősen jellemzővé vált az olyan játékokban, mint a Knuckles' Chaotix , amely többek között a Sonic the Hedgehog sorozatban az első volt, amely a Special Stages poligonszinteket valósította meg .

Lásd még

Linkek

Tonc: 7. mód, 1. rész – a 7. mód általános leírása.
Tonc: 7. mód 2. rész – A 7. mód elméleti alapjai.
Archiválva az eredetiből 2013. február 2-án, a TwoHead Software - Mode 7 Effects által. a 7-es mód népszerű leírása.
Mode7 3D motor – a 7. mód geometriai részének megvalósítása Adobe Flash segítségével .

Jegyzetek

↑ 1 2 A SNES fejlesztés háttere (lefelé irányuló kapcsolat) . Hozzáférés időpontja: 2013. január 28. Az eredetiből archiválva : 2013. február 2.. (határozatlan)
↑ Kétfejű szoftver (lefelé irányuló kapcsolat) . Hozzáférés időpontja: 2013. január 28. Az eredetiből archiválva : 2013. február 2.. (határozatlan)
↑ Specifikációk (lefelé irányuló kapcsolat) . Hozzáférés dátuma: 2013. január 28. Az eredetiből archiválva : 2009. június 21. (határozatlan)
↑ SNES fejlesztés . Hozzáférés dátuma: 2013. január 22. Az eredetiből archiválva : 2013. január 29. (határozatlan)
↑ 7. mód – Méretezés az SNES fejlesztésben (lefelé irányuló kapcsolat) . Hozzáférés időpontja: 2013. január 28. Az eredetiből archiválva : 2013. február 2.. (határozatlan)
↑ Tonc: 7. mód, 1. rész (nem elérhető hivatkozás) . Hozzáférés időpontja: 2013. január 28. Az eredetiből archiválva : 2013. február 2.. (határozatlan)

Nintendo játékrendszerek
Előtagok	Színes TV játék NES/Famicom Lemezrendszer 3D rendszer SNES/Super Famicom Nintendo 64 64DD gamecube Wii Wii U kapcsoló
Retro	NES Classic Edition Super NES Classic Edition
Hordozható	Game & Watch Game Boy Zseb könnyű Game Boy Color Virtuális fiú Game Boy Advance SP Micro nintendo ds Lite DSi XL Nintendo 3DS kapcsoló Lite