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C64 Oblast:Blasto 增强克隆的渲染管道与性能优化

剖析 Oblast 在 Commodore 64 上的工程实践:VIC-II ECM 渲染管道、过程爆炸传播、240Hz 时钟黑客与复古硬件参数调优。

Oblast 是 Commodore 64(C64)上一款增强型 Blasto 克隆游戏,源于 1978 年街机经典与 TI-99/4A 移植版。该项目聚焦单人模式改进,引入过程生成迷宫、规则可配置与高速动画,历时两年开发。核心观点:通过 VIC-II 扩展背景色模式(ECM)和紧凑精灵管理,实现高效渲染管道;在 1MHz 6502 CPU 下维持流畅帧率,依赖常量时间算法与中断黑客。

渲染管道首选 ECM 模式,支持 4 种背景色(绿地、黑边栏、黄爆炸、默认),代价仅限前 64 字符集。开发者设计自定义字符集,仅用 Ultrafont+ 工具填充游戏所需形状(如炸弹、树木、墙壁),省 75% 字体内存。屏幕右栏黑背景(ECM bit 标记)隔离信息面板,避免爆炸传播扫描全屏。炸弹 / 树木 / 爆炸动画全由字符位图表示,坦克则复合 3 个单色精灵(履带动画、本体、强调层):预计算 90° 旋转帧(构建脚本生成),像素级移动(非字符对齐),提升锐利度与响应。

过程爆炸是亮点:每帧全屏扫描(代码展开加速),仅检查标记炸弹,设黄背景位延迟下一帧爆破,避免重复处理。无论连锁规模,扫描时间恒定,确保帧率稳定。证据显示,即使全屏爆炸,动画同步 SID 声道 3 包络:采样振幅驱动 VIC X/Y 微滚屏抖动,营造沉浸感。树 / 炸弹碰撞不硬挡,而是 “减速穿越”:240Hz 更新超 VIC 绘制,间歇检测退回上位,视觉上如坦克 “推开” 障碍,化硬件限为机制。

性能优化绕 C64 瓶颈:黑客 Kernal jiffy 时钟至 240Hz(PAL/NTSC 预分频),4x 加速壳 / 坦克位移。仅 4 壳精灵限(第 5 为油表针),加重载机制(屏幕穿越时间阈值),模拟真实火控。内存布局紧凑:双 charset、精灵表、双高分标题屏(一叠 BASIC ROM 释 8K)、ML 子例程、3 轨音乐全驻留,无磁盘载入。BASIC 存根管配置,ML 主环;构建用 xa65 汇编 + Perl(精灵 / 令牌化)。

落地参数清单:

  • 迷宫生成:种子 BASIC ROM,密度(炸弹 0 - 高,树 0 - 高),轨迹(无 / 横 / 竖 / 双),屏数 0-383。
  • 坦克 / 壳:不死模式开关,重载循环(快 / 标准),旋转预帧(构建时 gen)。
  • 预设:F1 常规(中密度)、F2 多弹、F3 经典轨迹、F4 狂暴(高密全爆)。
  • 构建make(Perl5 + xa65),可选 pucrunch 压缩;GitHub 释 .prg(DMA / 模拟器)。
  • 监控阈值:壳速 <240px/s 避碰撞漏;爆炸黄位>32 触发 SID 峰值;油耗 1-∞s。
  • 回滚:NTSC/PAL 分支,超 8 精灵 fallback 字符壳。

Oblast 证明复古硬件潜力:ECM + ECM 位标记优化扫描,240Hz 解快动,SID-VIC 耦合感官。该工程参数直接复制,适配 C64 / 模拟器,扩展至两玩家需解 sprite 限。

资料来源:Old VCR 博客 详述爆炸算法与 ECM 用法;GitHub 源码 提供构建脚本与 charset。

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