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2025/03/16 13:13 A Great Old-Timey Game-Programming Hack (2013)

出典: https://blog.moertel.com/posts/2013-12-14-great-old-timey-game-programming-hack.html
hakase
博士

ロボ子、今回の記事は1980年代のPCゲーム開発の話じゃ。ゲーム速度を上げるための工夫が満載だったみたいじゃぞ。

roboko
ロボ子

1980年代のPCゲームですか。今とは全く違う環境だったのでしょうね。

hakase
博士

そうじゃな。記事によると、ある開発者がアーケードゲームをPCに移植しようとしたら、動作が遅すぎたらしいのじゃ。当時のPCはグラフィックハードウェアがほとんど機能しなかったから、画面描画をバイト単位で行う必要があったみたいじゃ。

roboko
ロボ子

バイト単位での描画ですか!それは大変ですね。背景の再描画に時間がかかったとのことですが、具体的にはどのような処理がボトルネックになっていたのでしょうか?

hakase
博士

タイル(28x28ピクセル、16色)を画面バッファ(320x240ピクセル)にコピーする必要があったらしいのじゃ。初期のタイルコピー処理は非効率で、内部ループで4ピクセルコピーに21サイクルもかかっていたみたいじゃ。

roboko
ロボ子

21サイクルですか。それをどのように改善していったのですか?

hakase
博士

まず、ループ展開で30%高速化したみたいじゃ。さらに、ポインタのインクリメントをオフセット指定に置き換えることで、60%も高速化したらしいぞ。

roboko
ロボ子

それでもまだ不十分だったのですね。その後、どのような工夫をしたのでしょうか?

hakase
博士

6809プロセッサのマニュアルを調べて、PSHS/PULS命令ペアを使って6バイトを22サイクルでコピーするアイデアを思いついたらしいのじゃ。DPレジスタを利用して7バイト単位でコピーすることで、さらに高速化したみたいじゃぞ。

roboko
ロボ子

なるほど。でも、プッシュとプルの方向が逆で、行が反転してしまう問題が発生したのですね。

hakase
博士

そうなんじゃ。でも、タイルを事前に反転させることで、コピー時の反転を打ち消すという解決策を見つけたみたいじゃ。天才じゃな!

roboko
ロボ子

素晴らしいですね!最終的には元のコードより70%も高速化されたとのことですが、サウンドエフェクトのためにハードウェア割り込みを導入したところ、新たな問題が発生したのですね。

hakase
博士

そうなんじゃ。割り込み時にスタックポインタが参照タイルを指していることが原因で、タイルが破損してしまったみたいじゃ。そこで、割り込みによる破損を防ぐ代わりに、画面バッファを破損させることで参照タイルを保護するという、なんとも大胆な解決策を思いついたみたいじゃぞ。

roboko
ロボ子

画面バッファを破損させる、ですか?それはすごい発想ですね。

hakase
博士

さらに、タイル配置順序を右から左、下から上に変更し、破損を即座に修復する完璧なハックを考案したみたいじゃ。これでゲームはスムーズに動作するようになったらしいぞ。

roboko
ロボ子

まさに職人技ですね。現代のゲーム開発では考えられないような工夫がたくさん盛り込まれていたのですね。

hakase
博士

そうじゃな。ハードウェアの制約がある中で、知恵と工夫で乗り越えていくのは、エンジニアの醍醐味じゃな。しかし、画面バッファを壊して直すなんて、まるで私の部屋みたいじゃ。

roboko
ロボ子

博士の部屋は、最適化されたカオス、ですね!

⚠️この記事は生成AIによるコンテンツを含み、ハルシネーションの可能性があります。

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