{"id":7350,"date":"2020-10-26T20:09:36","date_gmt":"2020-10-26T20:09:36","guid":{"rendered":"http:\/\/www.gamelab.ch\/?p=7350"},"modified":"2020-10-29T09:37:34","modified_gmt":"2020-10-29T09:37:34","slug":"8bit-gamedesign","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.gamelab.ch\/?p=7350","title":{"rendered":"8bit-GameDesign"},"content":{"rendered":"\n
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In Zeiten von Unity und Unreal, wo die Engines virtuelle Maschinen sind, die auf was-auch-immer-f\u00fcr-eine-Hardware laufen, ist kaum noch vorstellbar, wie die Entwicklung von Games zu Zeiten der 8Bitter wie Z80, Atari 2600, ColecoVision, Vectrex, C64 von statten ging. 8bit bezieht sich dabei auf die ‚Breite‘ der verarbeitbaren ‚W\u00f6rter‘ alias Bytes. 8bit entspricht dabei dem Zahlenraum von 0-255 (oder Hexadecimal von 00 – AA). <\/p>\n\n\n\n

Produktionsbedingungen<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Aber was waren die Bedingungen damals bei der Produktion\/Programmierung von diesen 8bit Spielen? Wie River-Raid? Space-Invaders? Wie konnte man aus diesen relativ primitiven ‚Consolen‘ so viel rausholen (demgegen\u00fcber standen extrem teure Mainframes mit weit komplexeren Spielen etwa auf der Plato-Platform) . Die Antwort dazu heisst fast immer Maschinen-nahes-Programmieren oder anders gesagt: die Kontrolle \u00fcber jeden abgearbeiteten Befehl. Und da kam man an Assembler einfach nicht vorbei – nur so holte man das Maximum aus diesen Maschinen heraus. Und da gilt heute wie damals dasselbe: Je mehr Eye-Candy desto besser.<\/p>\n\n\n\n\n\n\n\n

GameEngine des 8bits: Prozessor und Hardware (Sprites, Scrolling)<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Was heute GameEngines sind war zu 8bit-Zeiten, die GameHardware. Was heute Programmiersprachen sind, waren damals die Prozessoren und ihre je eigenen Chips mit ihrem je eigenen Befehlssatz genannt Assembler (Maschinensprache). Die Geschichte der 8bits begann auch mit dem relativ teuren 6800 Prozessor werkelt(e) in der Vectrex. Dieser Prozessor wurde alsbald kopiert wurde mit dem 6500. Er werkelt in Hardware wie C64, NES. Und ganz selten fand auch der 80xx eine Hardware. <\/p>\n\n\n\n

Entwicklung von 8bit heute<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Die Situation ist heute recht komfortable um in diesen Bereich des Gamedesigns einzusteigen. Die Games k\u00f6nnen auf einem Rechner heute entwickelt, compiliert und dann auch gerade in einem Emulator getestet werden. Damit lassen sich schon viele b\u00f6se \u00dcberraschungen aus dem Weg schaffen, bevor das Spiel auf einer Orginalhardware per spezieller Cartridge meist mit USB-Anschluss getestet wird. <\/p>\n\n\n\n

Level 1: Assembler auf Fantasy-Consolen online<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Interessanterweise gibt es heute recht simple und einfache Arten einmal mit Assembler sogar online herum zu spielen. Dabei benutzt man quasi Pseudocodes auf einer vereinfachten Pseudokonsole:<\/p>\n\n\n\n

http:\/\/www.<\/a>6502asm.com<\/a><\/p>\n\n\n\n

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Die Einstiegsh\u00fcrde ist minimal, die Ergebnisse immer gleich sichtbar auf der rechten Seite und es gibt sogar Beispiel mitgefliefert etwa ein Game wie im Folgenden:<\/p>\n\n\n\n

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Dabei wird schnell klar, Assemblerprogrammierung ist keine Hexerei. Schliesslich ist meist eine Zeile auch ein Befehl: <\/p>\n\n\n\n

;***********************************************************\n; CODE SECTION\n;***********************************************************\n; INIT\n; start cartridge\n\n        ; init\n        lda \t #0\n        sta\t state\n        lda      #0\n        sta      level\n        lda      #42 ; 42\n        sta\t highscore\n        lda      #0\n        sta      score\n        lda      #12 ; 12\n        sta      spritesnr\n\n; visual presets\n        jsr     Intensity_5F    <\/code><\/pre>\n\n\n\n
Legende: lda – load into register A | sta – store register A to state<\/p>\n\n\n\n
Die Komplexit\u00e4t von Assembler liegt in der Disziplin, die man an den Tag legen muss. Schnell ist ein Fehler passiert, schnell kommen Daten durcheinander und Dinge wie Arrays m\u00fcssen mehrheitlich mit Pointern und Verweisen gel\u00f6st werden. Fast alles ist dabei Handarbeit.<\/p>\n\n\n\n
Die meiste Arbeit wird in der CPU-Verichtet. So muss oft alles zuerst in die Register verschoben, dort gerechnet und wieder zur\u00fcckverschoben werden. Jedes Register besitzt auch oft eigene zus\u00e4tzliche Spezialbefehle wie etwa Adressverwaltung etc.<\/p>\n\n\n\n
Hier ein kleines Beispiel, um die Komplexit\u00e4t zu visualisieren.<\/p>\n\n\n\n
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Aus all diesen Gr\u00fcnden beginnt man auch hier sehr bald eine eigene kleine Engine zu bauen mit Objekten und nimmt damit die Speicherverwaltung etc. in die eigenen H\u00e4nde.<\/p>\n\n\n\n
Eine Einf\u00fchrung als eine Art Kurs findet sich hier:<\/p>\n\n\n\n
https:\/\/skilldrick.github.io\/easy6502\/<\/a><\/p>\n\n\n\n
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oder spielerischer: Code in Assembler Grafiken (mit Levels) in box-256.com<\/a>!<\/p>\n\n\n\n
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Wer in Handarbeit a la Assembler noch spielerischer eintauchen will, ist sicherlich bei Human Resource Machine gut aufgehoben. 
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Einen Video dazu findet man hier: youtu.be\/HDrVlvUGfMI<\/a><\/p>\n\n\n\n
Das Entwickeln mit OnlineTools ist aber auch enorm tr\u00fcgerisch. Denn so einfach lassen sich dann reale Prozessoren a) nicht programmieren, b) haben reale Prozessoren einen Haufen von Bits, die an oder aus sein k\u00f6nnen und c) funktioniert der Videospeicher nicht so simpel.  Aber dennoch man lernt die „Sprache“ des 6502 kennen im Prinzip kennen und es macht Spass! <\/p>\n\n\n\n
 Level 2: Simulierte Prozessoren, simulierte Hardware<\/strong><\/p>\n\n\n\n
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F\u00fcr einige Consolen wie Atari 2600 oder Computer wie C64 gibt es inzwischen auch schon Online-Tools, die schon mit einigem ausf\u00fchrbarem Code daherkommen (Aber auch hier gilt: ob dann der Source-Code auch auf einer realen Hardware l\u00e4uft, steht auf einem ganz anderen Blatt Papier)<\/p>\n\n\n\n
https:\/\/8bitworkshop.com<\/a><\/p>\n\n\n\n
Selbstverst\u00e4ndlich gibt es inzwischen auch einfachere Wege etwa ein Spiel auf einem Atari 2600 zu programmieren etwa mit speziellen Basics f\u00fcr diese System wie etwa das Batari-Basic. <\/p>\n\n\n\n
Level 3: Reale Prozessoren, reale Hardware, reale Probleme<\/strong><\/p>\n\n\n\n
F\u00fcr viele nicht g\u00e4ngige Consolen oder Arcades gibt es keine integrierten Entwicklungsumgebungen und der Entwicklungsalltag \u00e4hnelt mehr oder weniger dem urspr\u00fcnglichen Prozess:<\/p>\n\n\n\n
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Ab diesem Zeitpunkt spielt dann neben dem Prozessor auch die Hardware eine Rolle. Was l\u00e4sst die Hardware zu, was sind Tricks. So ist etwa die Entwicklung eines Spiels f\u00fcr die Atari 2600 Konsole ein H\u00f6llenritt, da die Konsole \u00fcber kein Videomemory verf\u00fcgt und nur 192 Bytes als Speicher<\/a> zu Verf\u00fcgung hat.  Keine leichte Aufgabe das Programm entlang des Zeichnen des Screens zu designen.<\/p>\n\n\n\n
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  (\u00f6ffnet in neuem Tab)“>Einen Einblick zu dieser Vorh\u00f6lle der Programmierung bietet die Entwicklung eines Atari 2600 Spiels hier > <\/a><\/p>\n\n\n\n
Die meisten anderen Konsolen wie etwa Intellivsion  kommen aber mit schon recht modernen Konzepten daher und bieten neben Videomemory, Hintergrundzeichenmethoden, Sprites, Kollision-Detection und diverse Rauschgeneratoren und H\u00fcllkurvensounds. <\/p>\n\n\n\n
Level 4: ein funktionierender Workflow<\/strong><\/p>\n\n\n\n
Je weniger Mainstream die ausgew\u00e4hlte Konsole ist, umso schwieriger ist es, einen lauff\u00e4higen Workflow zusammenzustellen. Es muss also zuerst ein passender Assembler gefunden werden (6802?), die passenden Libraries dazu (etwa Vectrex-Libraries), ein Compiler, der verf\u00fcgbar ist (vieles wird nicht mehr unterst\u00fctzt oder muss selbst zuerst kompliert werden) und anschliessend muss man noch einen Emulator finden, der ad\u00e4quat die Binaries abspielt. Hat man dieses alles zusammen (oder man beginnt hier), muss es noch eine M\u00f6glichkeit Cartridge geben, wie man das ganze auch auf einer realen Console testen kann. <\/p>\n\n\n\n
Wenn dann alles klappt dann sieht es etwa wie folgt aus:<\/p>\n\n\n\n
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