Как писались игры на Dendy

:


Этой статьей я хотел бы немного пролить свет на то, как создавались игры на Dendy. Причем речь пойдет не о том, как это можно делать сейчас, а как это происходило тогда — в 80-е и 90-е годы, и о том, с какими проблемами сталкивались разработчики в то время. Если вам наскучило читать очередные воспоминания менеджеров, дизайнеров, или программистов, переквалифицировавшихся в менеджеров, которые раскрывают техническую сторону дела чуть менее чем никак, то добро пожаловать под кат.
Тогда и сейчас

В наше время разработка для игровых приставок все больше напоминает написание программ для обычных компьютеров, разница между тем что творилось тогда и тем, что имеет сегодняшний разработчик колоссальна. С одной стороны, сегодня, технологии и культура разработки шагнули далеко вперед, позволив вести разработку на языках высокого уровня, с другой — в 80-е фирмы, выпускающие приставки, еще не до конца понимали что следует дать сторонним разработчикам для создания игр. И поэтому если сейчас для очередной playstation можно получить документацию, пяток демо-дисков, а также мощную девелоперскую станцию, по сути гибрид самой приставки и компьютера общего назначения, пригодного для непосредственной разработки, то например в 80-е многие разработчики довольствовались книжечкой со спецификацией консоли. А вот за аппаратной частью приходилось идти на радиорынок (или что там было в штатах вместо них?).
Немного истории

Принято считать, что изначально была создана Nintendo Entertainment System (NES), с которой уже была спирачена наша Dendy и десятки других клонов по всему миру.

     После взгляда на картинку видно, что это, возможно, не совсем так. Изначально, в Японии в 1983 году, все-таки была выпущена консоль Famicom. В любом случае существовало 2 незначительно отличавшихся консоли — NES и Famicom. И разработка для них тоже велась разными инструментами, хотя программный код игр в картриджах для обеих был одинаков. Несколько различались сами картриджи. В случае NES на картридже присутствовало несколько дополнительных контактов, которые вели к чипу, который в теории должен был быть только на лицензионных картриджах…

     В далеком 1983 году Nintendo могла только мечтать о сторонних разработчиках для новоиспеченной консоли. Так что первые несколько игр были созданы самими авторами консоли. Некоторые из них были портами игр, уже существовавших на аркадных автоматах. Эти игры отличались примитивностью даже по меркам NES, не используя всех возможностей ее аппаратной начинки. Все игры того стартового периода умещались на один экран и не занимали более 32 килобайт данных на картридже. Наиболее известные игры того периода: Donkey Kong, Balloon Fighter, Mario Bros. Ирония заключалась в том, что NES имела специальную аппаратную поддержку для скроллинга уровней, но самые первые игры сайд-скроллерами не являлись, хотя и были выпущены компанией, которой сам бог велел, зная все особенности их консоли, выпускать игры, максимально подчеркивающие преимущества новой приставки.

     Ограничение для размера NES-игр в 32 кб имело место только первые пару лет. Потом сторонние разработчики более-менее приноровились к консоли и поняли, что 32 кб хватит далеко не всем. Видя эту ситуацию, Nintendo решила сделать для всех новых картриджей маппер, позволявший создавать игры на порядок большего размера. Тут надо заметить, что сама архитектура NES не менялась, но менялись картриджи, расширяя возможности самой NES.

     На картридж можно было засунуть все что угодно — любые чипы, которые душа пожелает: оперативную память, видеопамять, сопроцессор, энергонезависимую память для сохранений. Теоретически в картридж можно добавить такие вещи как модем или raspberry pi. Другое дело что для реализации этого потребуются титанические усилия, а также несколько свободных выходных.

Картриджи

Спецификации NES-картриджа до сих пор могут быть найдены в интернете, и, вообще, довольно подробно разобраны сообществом. Но сам процесс производства картриджей — это тайна покрытая мраком. Более менее достоверно известно что на территории Европы и США выпуском картриджей занималась исключительно Nintendo. В смысле, самих коробочек с микросхемами.

     Набор микросхем увеличивался с годами, так что можно сказать, что с точки зрения разработчика спецификация самой консоли менялась, хотя менялись на самом деле картриджи. Эта особенность позволила NES быть популярной столь долгое время, конкурируя с другими игровыми приставками.

     Каждый разработчик должен был явно указывать в заголовке скомпилированной игры(ROMа) перечень функций NES, которые будут использованы игрой. Некоторые функции поддерживались «обычными» картриджами — например маппер памяти, а вот за наличие сохранения или лишней оперативной памяти приходилось доплачивать Nintendo, чтобы та включила заветные чипы в ваш будущий картридж.

     В Японии были компании, которые сами занимались изготовлением картриджей, попутно добавляя в них собственные уникальные чипы, создававшиеся под одну конкретную игру. Впоследствии подобные вещи в себе съели немало нервных клеток у тех, кто создавал эмуляторы NES, пытаясь заставить работать в своем детище и такие игры.

     Архитектура картриджей подразумевала что сама программа и графические спрайты находятся в разных чипах. Вот например фотография картриджа Super Mario Bros.

     В тех картриджах, что продавались у нас, подобные чипы использовались обычно только в тех, что шли вместе с консолью, и то не всегда. В пиратских картриджах использовались черные кляксы вместо чипов, скорее всего это были те же схемы, но изготовленные по другой технологии. По какой? Думаю в комментариях вы найдете ответ на этот вопрос.

Оборудование для разработки

Сведения об официальном SDK от Nintendo весьма скудны, настолько, что я уже склонен считать, что его просто не было. Т.е. в сети есть пара фотографий подобных юнитов, но нигде не сказано что они были выпущены Nintendo, более того — их вид говорит о том, что это были скорее всего поделки конечных разработчиков. Так что все, что было доступно — спецификации, а дальше каждый разработчик крутился как мог. Самодельное же оборудование для разработки делилось на 2 класса: видоизмененные картриджи с перезаписываемыми банками данных и отладочные станции.

     В первом случае все относительно просто — в обычном картридже банки данных и графики заменялись на схожие чипы с возможностью многоразовой перезаписи. Нельзя сказать, что разработка с таким инструментом радовала — после каждой перекомпиляции картридж приходилось прошивать заново. И да, несмотря на малый объем программ, скорость прошивки была невелика, учитывая оборудование и мощность компьютеров того времени. Тем не менее этот девайс в нескольких экземплярах был неизменным и часто единственным орудием программиста.

     В случае RAM-картриджей разработка шла гораздо быстрее. Можно было редактировать память прямо в процессе игры, используя для этого компьютер, на котором, собственно, и велась разработка. Чип EEPROM заменялся на банки оперативной памяти, которые с одной стороны виделись консолью как обычный картридж, а с другой стороны подключались к компьютеру разработчика и были для него обычной оперативной памятью… или диском… или устройством — все зависело от того, какой именно драйвер программист писал для своего детища.

     Наиболее упорные или удачливые разработчики могли похвастаться отладочными станциями — модифицированными NES, которые вдобавок ко всем плюсам RAM-картриджей давали еще и возможность проводить глубокую отладку, просматривая содержимое видеопамяти, регистров процессора и т.п. Вот например одна такая станция.

     На каких компьютерах проходила разработка — неизвестно, но, учитывая тот уровень возни с радиодеталями, который требовался чтобы запустить отладочную версию игры на приставке, особого значения модель компьютера не имела. Точно известно, что японские разработчики применяли компьютеры MSX. С большой долей вероятности можно сказать, что в США применялись компьютеры Apple 2, ввиду того, что они были довольно распространены, а также имели процессор, аналогичный используемому в NES.

Программное обеспечение

Основной и практически единственный язык программирования использовавшийся для разработки игр — ассемблер, некоторые счастливчики писали на С, если могли достать компилятор. Но даже в этом случае, некоторые фирмы не покупали у Nintendo ассемблер а писали свой собственный. Чем это было вызвано сказать тяжело, но многие источники говорят о том, что в первые годы существования NES Nintendo не делилась своими инструментами со сторонними разработчиками.

     Процессор, который использовался в NES, также имелся и в компьютерах вроде Apple 2 или Commodore 64, для которых были и свои ассемблеры и даже компиляторы С. Но архитектура NES все же имела некоторые отличия, а дикие системные ограничения и наличие банкинга(необходимости выгружать старые и загружать новые куски программного кода в область доступную процессору) не давали возможности писать на С игры, которые бы использовали максимум возможностей консоли.

     Ассемблер — далеко не единственная вещь, которую приходилось писать вручную: редакторы графики, программаторы, отладчики: все это было написано по несколько раз заботливыми руками программистов. Отдельной статьей можно считать редакторы карт — следует помнить, что компьютеры были слабы и малопамятны, так что, например, вся карта для Metroid была нарисована вручную на бумаге, а потом уже кусками кодировалась в игру.

Процесс разработки

В разработчики часто набирали вчерашних студентов, не видевших NES в глаза. Для львиной доли мелких компаний создававших игры как нельзя лучше подходил термин «шарашкина контора». Типовая игра занимала 3-6 месяцев времени на разработку. Команды чаще всего были небольшими — 3-10 человек. Было много контор, которые выпускали 1 игру и потом исчезали без следа.

     Процесс разработки обычно начинался с создания инструментов для разработки. Хотя концепт игры к тому времени был уже готов. И вообще, в первые годы многие игры для NES были портами с аркадных автоматов. Даже если к программированию самой игры еще не приступали, за дело брались композитор и художник. Практически вся музыка и вся графика для дендивских игр были сделаны не на компьютере.

     Сперва дизайнер рисовал эскизы бэкграундов и персонажей, затем, после отбора подходящих рисунков, начиналась так называемая пикселизация — палитра NES поддерживала только 14 цветов на экране одновременно, так что приходилось перераскрашивать рисунки с учетом этого ограничения. Затем рисунок расчерчивался по сетке, и при необходимости растягивался или сжимался — NES аппаратно поддерживала спрайты размером 8x8 пикселей. Персонаж Марио рисовался в 4 прохода, после съедания гриба — в 8 проходов. Мелочь, но иногда из-за ее игнорирования мы видели в некоторых играх пропадающие спрайты, когда на экране становилось очень много врагов, так что программистам приходилось экономить и на спичках. Кстати видеопамяти было 2 вида — одна, в которой обычно хранились спрайты персонажей и прочая мелочевка, вторая, побольше в которой хранились карты уровней. Последняя находилась в отдельном адресном пространстве и поддерживала аппаратно ускоренные операции по скроллингу.

     Работа композитора плавно перетекала в работу программиста — написать музыку это только часть дела, закодировать ее в игру — тоже дело наживное, а вот затем начиналось самое интересное. Как было сказано выше, иногда игра подтормаживала, так что если в предрелизе такие тормоза достигали небывалых показателей, то композитору давали задачу «оптимизировать» музыку — убрать лишние опкоды, чтобы ускорить работу игры в целом. Тут-то и выяснялось истинное мастерство композитора. Лишнюю монетку в копилку позора композитора добавлял тот факт, что далеко не всегда разработчик игр по фильму получал лицензию на… использование музыки из фильма. Таким образом композиторам приходилось писать что-то оригинальное, и далеко не всегда хорошее.

     Среди игр для NES был распространен так называемый репэкедж — это когда на базе одной игры делают другую меняя спрайты и уровни, иногда немного меняя сам игровой процесс. Например Castlevania и Ninja Gaiden сделаны на одном движке, также как и Darkwing Duck был сделан на базе движка для серии игр Megaman(Rockman). Каковы были истинные масштабы репэкджа мы можем только догадываться, особенно учитывая тот факт, что огромный процент игр на денди — однотипные сайд-скроллеры.

Разработчики

Как уже было сказано — многие из них были вчерашними студентами. В то время архитектур было немало, так что для принятия на работу часто достаточно было знания хоть какого-то ассемблера. Большой поток кадров перекочевал из когорты программистов аркадных игровых автоматов. Последних очень просто отличить по интервью — они всякий раз пытаются оправдаться системными ограничениями NES, с которыми они столкнулись после смены платформы. И правда — NES не была создана на острие технологий своего времени, она уступала тому железу, что ставилось в игровые автоматы. Зато стоила меньших денег покупателям и большей фрустрации программистам. Хорошее объяснение ограничений NES с точки зрения конечного программиста можно увидеть в этом видео: http://www.youtube.com/watch?v=Hvx4xXhZMrU.

     Меня конечно интересовало что же именно разработчики творили в те дни, но увы, именно этот вопрос так и остался без ответа. Программисты ни черта не помнят о том периоде. Т.е. они помнят какие-то организационные моменты, сложности возникавшие в команде, как они ели пиццу по выходным, как спешно искали работу программистом для NES, чтобы расплатиться с долгами, но не могут назвать марку компьютера за которым проводили бессонные ночи. И в целом можно сказать что их работа воспринималась как рутина, у них не было чувства, что они создают великие вещи, которые останутся в памяти многомиллионного поколения на всю жизнь.

     Только потом, годы спустя они стали понимать значимость того, что они писали. И тогда им стало по-настоящему стыдно. Их можно было понять — зоопарк консолей того времени, невнятность их будущего, микроменеджмент в разработке — все это создавало впечатление того, что ты пишешь нечто непонятное, непонятно для чего, и непонятно с какими перспективами.

     Среди компаний, как уже было выше сказано, было много однодневок — вроде тех, что сейчас пишут игры для айфонов, которые пробовали себя на этом рынке, разорялись, уходили в забвение. Огромное количество дендивских ромов вообще не содержит никакой информации о разработчиках, что говорит о весьма низкой оценке результатов своей работы со стороны программистов.

     Удивительно, но остались и такие, что до сих пор продолжают разрабатывать игры, даже спустя 30 лет. Их можно найти в соцсетях, но после того как второй десяток попыток достучаться хоть до одного из них провалился, я бросил это бесполезное занятие. Впрочем список имен разработчиков, которые мне удалось выдрать из наиболее обширной коллекции ромов находится здесь.

Сегодня

В наши дни немало людей пишет игры для NES, но это уже совсем не то — 99% программируют свои примеры исключительно для эмулятора, не задумываясь о создании картриджей. Даже нет, лучше так: сегодня у программистов есть эмуляторы со встроенным отладчиком, готовые макроассемблеры и компиляторы С, некоторое количество редакторов спрайтов и музыки, созданных коммьюнити. Сайт nesdev.com содержит все, чтобы самому заняться этим кропотливым делом. Или же хотя бы стоит просмотреть раздел Wiki на данном сайте, чтобы узнать как много вы не знали о Денди.

     Так что сегодня создать игру для Денди может любой студент, написавший, а не купивший код к своей лабораторной по предмету, посвященному программированию микроконтроллеров.

Заключение

Судя по отрывочным сведениям которые удалось получить о разработке той эпохи, за почти 30 лет ничего не поменялось. И процесс создания игр на Денди в 1985 мало отличается от создания казуальных игрушек для смартофонов сегодня. Если кто-то обладает более подробной информацией, то я с удовольствием добавлю ее в статью. Еще вы можете погуглить и поопрашивать программистов из списка, может вам удача улыбнется больше. И если вы не дай бог клепаете сейчас игрушки для айфона, PSP, или разномастных планшетов — ведите дневник, лет через 20 он обязательно кому-то понадобится.