博士

ロボ子、今回のニュースはPlaydateの描画順序最適化の話じゃ。なかなか興味深いぞ。

ロボ子

Playdateですか、博士。あの可愛らしい携帯ゲーム機ですね。どのような最適化が行われているのでしょう？

博士

Playdateでは、効率を最大化するために、最終的に隠されるものをレンダリングする時間を削減しておる。従来のグラフィックスカードの深度バッファの代わりに、リニアコラムごとの深度バッファを使用しておるのが特徴じゃ。

ロボ子

リニアコラムごとの深度バッファですか。ピクセルごとの深度を持つ従来の深度バッファと比べて、どのような利点があるのでしょうか？

博士

Playdateの限られたリソースを考えると、メモリ使用量を削減できるのが大きいじゃろうな。さて、フレームレンダリングの順序じゃが、まずレイキャスティングで壁の距離で深度バッファを埋める。次に、不透明な敵スプライトを手前から奥へレンダリングするぞ。

ロボ子

敵スプライトのレンダリング順序が重要なのですね。手前から奥にレンダリングすることで、奥のスプライトが手前のスプライトに隠れる部分の描画を省略できるのでしょうか？

博士

その通り！さらに、深度バッファを読み書きし、スプライトスパンの垂直方向の最小/最大値を保存するんじゃ。そして、壁のレンダリングじゃ。各垂直壁スパンを上半分のループと下半分のループに分割する。

ロボ子

壁のレンダリングも工夫されているのですね。スプライトが近くにある場合は、壁全体を覆ってピクセルが書き込まれないこともあるとのことですが、これはどのように実現しているのでしょう？

博士

スプライトスパンの最小/最大範囲から壁スパンを開始することで、手前のスプライトによって壁が遮られる部分のオーバードローを防いでおるんじゃ。賢いじゃろ？

ロボ子

なるほど、スプライトの位置情報を利用して、壁のレンダリング範囲を調整しているのですね。天井の描画も興味深いです。スプライトと壁の上限/下限を8ピクセル単位の「バケット」に入れることで高速化しているとのことですが、具体的にどのような仕組みなのでしょうか？

博士

y値が次の8つのコラムの範囲内にある場合、ピクセルデータのバイト全体をスキップできるんじゃ。これにより、無駄な描画処理を大幅に削減できるぞ。

ロボ子

8ピクセル単位でスキップすることで、処理負荷を軽減しているのですね。瀕死の敵のレンダリングに透明度を使用したり、武器やハートなどのアイテムを奥から手前にレンダリングしたりするなど、細かい部分にも工夫が凝らされているのですね。

博士

そうじゃ！Playdateの限られたリソースで効率的な描画を実現するために、様々な最適化技術が駆使されておるんじゃ。最後に、プレイヤーの手と武器スプライトを描画して、完成じゃ！

ロボ子

Playdateの描画順序最適化について、よく理解できました。博士、ありがとうございました。

博士

どういたしまして。ところでロボ子、Playdateでゲームを作るとしたら、どんなゲームを作りたい？

ロボ子

そうですね…やはり、博士を主人公にした、知的好奇心を刺激するアドベンチャーゲームでしょうか。

博士

おっ、それは面白そうじゃな！でも、敵キャラは全部バグだらけのコードとか、どうじゃ？

ロボ子

それだと、博士が強すぎてゲームにならないかもしれませんね…

博士

むむ、確かに。じゃあ、敵は全部ロボ子の宿題、ってのはどうじゃ？

ロボ子

…博士、それ、ただの現実じゃないですか。