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SkoolKit 剖析 Manic Miner Z80 核心例程：房间加载、Willy 移动与敌人行为

通过 ZX Spectrum 经典游戏 Manic Miner 的 SkoolKit 反汇编，解析房间加载、主角物理模拟、守护者 AI、碰撞检测及声音系统，提供关键内存地址、数据结构与工程参数。

Manic Miner 是 1983 年 ZX Spectrum 平台上的标志性游戏，仅用 16KB ROM 实现了完整的关卡冒险，包括 20 个洞穴（cavern）、主角 Miner Willy 的跳跃物理、多种敌人（guardians）、物品收集与空气倒计时。其 Z80 汇编代码高度优化，SkoolKit 工具生成的完整 RAM 反汇编（https://skoolkit.ca/disassemblies/manic_miner/）提供了带注释的 HTML 视图，routines 索引（maps/routines.html）列出所有关键入口点，便于逆向工程。该资源揭示了复古游戏引擎的核心逻辑：属性缓冲（attribute buffer）驱动渲染、IX/IY 指针遍历数据表、位操作实现动画与碰撞。

房间加载机制（Routine at 35445）

房间加载的核心是 “Draw the current cavern to the screen buffer at 28672”（35445）。ZX Spectrum 屏幕分为像素缓冲（0x5C00-0x5FFF，实际工作缓冲 28672=0x7000?）与属性缓冲（0x5800-0x5BFF，工作 24064=0x5E00）。流程：

  1. IX 指向属性缓冲首（24064），循环 256 字节（上半屏），每字节标识图块类型（匹配 32800 开始的背景 / 地板 / 墙 / 传送带 / 致命砖）。
  2. 使用 CPIR 在 32800+72 字节表中搜索匹配属性，HL 定位图块 8 字节图形数据。
  3. DE 计算目标地址（上半 D=112=0x70，下半 D=120=0x78），LDIR 复制图形到 28672。
  4. 当前洞穴号存 33799，最后一关（19）额外复制 40960 图形。

参数建议：图块表每类型 9 字节（1 attr +8 graphic），渲染阈值 256 行 ×32 列。现代复现可使用 attr-first 渲染加速碰撞查询，避免全像素检查。风险：缓冲溢出，需验证 IX 增量（INC IX）。

Willy 移动与物理（Routines at 35515 & 35805）

主角移动分两阶段，主循环（34574）调用 35515 处理空中（jump/fall），35805 处理地面。空中状态（32875）：0 = 地面，1 = 跳跃，2 = 开始下落，6 = 持续下落。

  • 跳跃：计数器 32878（0-17，偶数步进）。Y 坐标（32872）= base + (jump-8)*scale，上行负，下行正。弧线由预计算表隐含（SUB 8, NEG if <8）。
  • 重力 / 着陆：每帧 Y+=4px（ADD 8, AND 240 量化到 char 行）。检查脚下 2 格（attr buf +64）：碎地板（32818）调用 35770 动画，致命砖（32845/32854）触发死亡。
  • 墙壁碰撞：调整 attr 位置（32876，计算 H=92/93 + L=16*Y + X），比对墙 attr（32827）。若撞，Y+=16 滑下，重置左右移动位（32874 bit1）。
  • 声音：OUT (254,A) 边框色切换，循环 B=D=pitch*8, C=32 持续。跳升高音，下落低音。

落地参数：空中阈值 6 帧后强制下落，Y &15==0 时检查 6 格高 sprite。键盘：主循环读行扫描（未详），速度 1-2px/frame。启发：状态机 + 缓冲检查高效，适用于低端硬件。

敌人行为（Horizontal Guardians at 36111）

守护者分水平（36111）、垂直（36593）、特殊（光束 36211、Eugene 36344 等）。水平敌数据 32958 开始，每 7 字节：byte0 = 动画速度 (bit7 = 慢，bit2 游戏时钟同步)，byte1 = 当前 attr LSB (X)，byte4 = 帧 (0-3 右行，4-7 左行)，byte5/6 = 路径 min/max X。

  • 循环 IY +=7，至 255 结束。
  • 帧 ==3：X==max? 转左 (帧 = 7) : 帧 = 0, X++。
  • 帧 ==4：X==min? 转右 (帧 = 0) : 帧 = 7, X--。
  • 绘制 36266 前更新，精灵表 IX/IY。

垂直类似 Y 范围。碰撞：移动后检查 Willy attr 与守护重叠（Kill Willy 36101）。参数：路径宽 4-32 格，速度 1px/2-4 帧。AI 简单反弹，现代可扩展路径表。

碰撞检测与死亡

无像素精碰撞，全 attr 基：Willy attr（32876）比对敌 attr 或房间致命 / 碎 attr。守护绘制后若重叠，36101 启动死亡动画（缩放 sprite + 音效）。物品 36707 同理收集。传送门 36805 进入下一房间（36904 递增 33799，重新加载）。

阈值：重叠 1 格即死，回滚 Y/X 到上帧。空气 35388 递减，超时游戏结束。

声音系统（37596 等）

蜂鸣器单声道：OUT (254, color) 切换边框，产生方波。主题曲（Blue Danube）预存音表，循环播放音阶（pitch = 循环长，duration=C * 帧）。跳 / 落 / 死用动态 pitch（jump pos *8）。

参数：音阶 D=1+abs (jump-8)<<3，持续 32 帧。无中断，阻塞式。

工程启发与复现清单

Manic Miner 展示了 Z80 紧凑设计：72 字节图块表、7 字节敌表、状态字节驱动逻辑。复现清单：

  • 内存：屏幕 28672 (pix), 24064 (attr), Willy 32872 (Y)/32876 (attr pos)/32875 (status)。
  • 循环：主 34574，每帧 air--, move Willy, enemies, draw all。
  • 监控：游戏钟 32957 bit2 限帧率，attr 匹配加速。
  • 回滚：死亡前存 snapshot，超时 256 空气。

引用自 SkoolKit 注释：“Draw the tiles for the top half of the cavern to the screen buffer at 28672。”[1] 此逆向适用于现代 demake 或引擎研究，如 Godot tilemap + state machine。

资料来源： [1] https://skoolkit.ca/disassemblies/manic_miner/asm/35445.html [2] https://skoolkit.ca/disassemblies/manic_miner/maps/routines.html

（正文约 1250 字）

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