Atari Owl Project E-JagFest Demo 2009

Это фанатский порт, созданный без какой-либо финансовой заинтересованности, исключительно для того, чтобы узнать, на что способно оборудование Atari Jaguar. Он не является официальным, не одобрен и не связан с Nintendo. Super Mario 64, Mario и все связанные с ними имена, персонажи и материалы являются товарными знаками и защищены авторскими правами Nintendo. ПЗУ выпущено не будет, и никакие игровые данные или сборки ни в какой форме распространяться не будут. Инструменты для конвертации работают только с копией оригинальной игры, находящейся в законном владении, и все данные остаются на компьютерах автора.

В проекте задается один вопрос: сможет ли аппаратное обеспечение Jaguar 1993 года отрисовывать миры Super Mario 64 в оригинале? Движок написан с нуля на чистом ассемблере, а два RISC-процессора Jaguar справляются с тяжелой работой, в то время как 68000 выполняет логику игры. Таким образом, были перестроены четыре области: поле боя Боб-омб, территория замка, остров Тини-Огюст и цокольный этаж замка.

Во-первых, точность, во-вторых, скорость. Основной целью было максимально приблизиться к оригиналу N64. Изображение воспроизводится на полную ширину оригинала в 320 пикселей, а окружающий мир максимально приближен к оригиналу. И то, и другое - преднамеренный выбор, направленный против простого увеличения частоты кадров:

Вертикальное удвоение строк, вертикальный аналог горизонтального удвоения пикселей, используемого Jaguar Doom, будет отображать только все остальные строки и позволит объектному процессору повторить это. При измерении на аппаратном обеспечении частота кадров составляет около +32 %, и это было упущено.
Более короткая дистанция съемки еще больше помогла бы в открытых сценах. Сокращение обзора примерно до трети от полной дальности позволяет летать над территорией замка (+55 %), но отдаленные холмы и замок будут то появляться, то исчезать. Полная дистанция сохраняется; более короткая - это всего лишь опция в меню.

Это совсем другая машина. В N64 используется процессор MIPS с частотой 93,75 МГц и сопроцессор реального времени с частотой 62,5 МГц, который оснащен аппаратным Z-буфером, текстурным кэшем и билинейной фильтрацией. Несмотря на это, скорость Super Mario 64 ограничена 30 кадрами в секунду и часто ее не хватает: по словам оптимизатора N64 Казе Эмануара, в оригинале она составляет примерно 20-30 кадров в секунду. В Jaguar есть два RISC-процессора с частотой 26,6 МГц, 68000, blitter и объектный процессор, но ни в одном из них нет этих функций. Все, что N64 делает аппаратно, должно быть перестроено в программном обеспечении или переработано в обход него.

Два RISC-чипа, один кадр. Том (графический процессор) преобразует вершины, обрезает, сортирует и растеризует, сохраняя коррекцию перспективы для текстур. Джерри (DSP, номинально звуковой чип) участвует в работе над 3D. Он тестирует ограничивающие сферы геометрических кластеров на усеченном виде и преобразует свою часть сцены. Он также отвечает на запросы о столкновениях для 68000 и микширует 12 музыкальных тембров на частоте 10,9 кГц.

Нет Z-буфера. В то время как N64 сравнивает глубину на пиксель, версия Jaguar сортирует треугольники с помощью алгоритма художника по 256 сегментам глубины. Марио привязан к своему собственному диапазону сегментов, поэтому большие треугольники местности не могут его обойти. Копланарные накладки, которые мерцают при сортировке по рисунку, такие как наклейки на стены, встраиваются в геометрию стены в автономном режиме.

Текстуры из памяти картриджа. N64 передает текстуры в кэш-память на кристалле объемом 4 КБАЙТ. Вместо этого Jaguar blitter считывает текстурированные участки прямо из памяти картриджа, используя предварительно обработанный atlas формат 4 × 3, так что для создания длинных участков требуется меньше настроек blitter. При освещении используется режим затенения источника блиттера, фиксированное смещение интенсивности для каждого треугольника в верхней части цветовой модели CRY. Удаленные элементы декора отображаются в виде спрайтов, размытых по глубине, чтобы местность правильно скрывала их.

Меньше видно. На открытых площадках используется предварительно рассчитанная таблица видимости: для каждой ячейки камеры кластеры, которые могут быть видны, вычисляются в автономном режиме на основе реальной геометрии. На территории замка это само по себе дает +12-16 %. В помещении маски комнат решают, какие комнаты будут нарисованы, так же как в оригинале комнаты меняются местами. Оба снимают работу до того, как Том ее увидит.

Измеряется на аппаратном обеспечении. Каждая оптимизация тестируется на реальном кремнии, и ошибки регистрируются так же тщательно, как и успехи. Узким местом оказалась пропускная способность памяти blitter, а не процессоров. Удаление геометрии под водой ничего не спасло, а уменьшение вдвое скорости работы с физикой дало бы выигрыш максимум в 0,5%, поэтому ни то, ни другое не было сохранено. При полном разрешении и полном расстоянии обзора движок работает со скоростью от 12 до 20 кадров в секунду, в зависимости от сцены. По сравнению с реальным соотношением 20 к 30 у оригинала, это примерно вдвое меньше, чем в лучшем случае на аппаратном обеспечении на три года старше и без использования 3D-кремния.

Еще раз: это некоммерческий фан-порт и частное исследование возможностей Jaguar, а не продукт. ПЗУ не будет выпущено, и ничто из этого проекта не распространяется и не будет распространяться в будущем.

Это видео снято на BigPEmu.

Вот реальные доказательства аппаратного обеспечения:
• Доказательство: Super Mario 64 на реальном Atari Jaguar... (Отснятый материал выглядит более прерывистым, поскольку частота обновления ЭЛТ-камеры не полностью синхронизируется с частотой кадров и выдержкой камеры телефона).

пс. Нетекстурированная сборка с оттенком Гуро была бы значительно быстрее, приближаясь к частоте кадров в оригинале, за счет того, что она выглядела бы во многом как Киберморф.