Modo 7 - Mode 7

Captura de tela de uma demonstração básica do Super NES usando este efeito gráfico

O Modo 7 é um modo gráfico no console de videogame Super NES que permite que uma camada de fundo seja girada e dimensionada em uma linha de varredura por linha de varredura para criar muitos efeitos diferentes. O mais famoso desses efeitos é a aplicação de um efeito de perspectiva em uma camada de fundo, dimensionando e girando a camada de fundo dessa maneira. Isso transforma a camada de fundo em um plano bidimensional horizontal com textura mapeada que troca altura por profundidade. Assim, consegue-se uma impressão de gráficos tridimensionais.

O Modo 7 foi um dos principais pontos de venda da Nintendo para a plataforma Super NES em publicações como Nintendo Power e Super NES Player's Guide .Técnicas similares de faux 3D foram apresentadas em alguns sistemas 2D além do Super NES, em periféricos e jogos selecionados.

Função

O console Super NES possui oito modos gráficos, numerados de 0 a 7, para exibir camadas de fundo. O último (modo de fundo 7) tem uma única camada que pode ser dimensionada e girada. Este método gráfico é adequado para jogos de corrida e é extensivamente usado para as seções do mundo superior de jogos de RPG, como o popular jogo Final Fantasy VI da Square , de 1994 . O efeito permite que os desenvolvedores criem a impressão de mundos extensos que continuam em direção ao horizonte.

Uma técnica de utilização particular com o Modo 7 permite que os pixels da camada de fundo fiquem na frente dos sprites. Os exemplos incluem o segundo e quinto estágio de Contra III: The Alien Wars , o segundo e quinto estágio de Jim Power: The Lost Dimension em 3-D , a tela de introdução de Tiny Toon Adventures: Buster Busts Loose , quando um jogador cai do estágio em Super Mario Kart , algumas cinemáticas em Super Metroid e em algumas batalhas contra chefes em Super Mario World .

Fórmula

Os gráficos do Modo 7 são gerados para cada pixel mapeando a coordenada da tela para a coordenada de fundo usando uma transformação afim e amostrando a cor de fundo correspondente. A transformação afim 2D é especificada para cada linha de varredura por 6 parâmetros; , , , E definir a matriz , enquanto e definir o vector localiza a origem da transformação de matriz e está relacionado com um vector de tradução. Especificamente, as coordenadas da tela são traduzidas para o sistema de coordenadas de origem, a matriz é aplicada e o resultado é traduzido de volta para o sistema de coordenadas original para obter . Na notação de matriz 2D, isso é escrito como ${\ displaystyle \ mathbf {r}}$${\ displaystyle \ mathbf {r} ^ {\ prime}}$${\ displaystyle a}$${\ displaystyle b}$${\ displaystyle c}$${\ displaystyle d}$${\ displaystyle \ mathbf {M}}$${\ displaystyle x_ {0}}$${\ displaystyle y_ {0}}$${\ displaystyle \ mathbf {r} _ {0}}$${\ displaystyle \ mathbf {r}}$${\ displaystyle \ mathbf {r} ^ {\ prime}}$

${\ displaystyle \ mathbf {r} ^ {\ prime} = \ mathbf {M} (\ mathbf {r} - \ mathbf {r} _ {0}) + \ mathbf {r} _ {0}}$

${\ displaystyle {\ begin {bmatrix} x '\\ y' \ end {bmatrix}} = {\ begin {bmatrix} a & b \\ c & d \ end {bmatrix}} \ left ({\ begin {bmatrix} x \\ y \ end {bmatrix}} - {\ begin {bmatrix} x_ {0} \\ y_ {0} \ end {bmatrix}} \ right) + {\ begin {bmatrix} x_ {0} \\ y_ {0} \ end {bmatrix}}}$.

Toda a aritmética é realizada em números de pontos fixos com sinal de 16 bits, enquanto todos os deslocamentos são limitados a 13 bits. O ponto de raiz está entre os bits 7 e 8.

As transformações afins bidimensionais podem produzir qualquer combinação de translação , dimensionamento , reflexão , rotação e cisalhamento - e nada mais. No entanto, muitos jogos criam efeitos adicionais definindo uma matriz de transformação diferente para cada linha de varredura. Desta forma, pseudo-perspectiva, superfície curva e efeitos de distorção podem ser alcançados.

Limites

O Modo 7 só funciona em fundos, não em sprites; portanto, qualquer objeto que não gire ou dimensione com o fundo deve ser um sprite, até mesmo itens que normalmente seriam considerados como parte do fundo, como plataformas fixas. O desenvolvedor do jogo deve criar um sprite com a mesma aparência desse objeto. Por exemplo, em Super Castlevania IV , batalhas nas quais um grande chefe como Koranot gira têm o chefe móvel implementado como plano de fundo, enquanto os blocos nos quais o protagonista está são sprites. Com as melhorias óbvias, isso é semelhante a como alguns jogos NES apresentam batalhas contra um chefe móvel gigante sem a desaceleração e oscilação inerentes a um grande conjunto de sprites - tornando o chefe o plano de fundo e, em seguida, movendo-o e animando-o. Os exemplos de ambos os sistemas só podem ser aplicados a objetos no plano horizontal do objeto em movimento. Por exemplo, um piso, teto ou placar pode permanecer parte de um plano de fundo nos exemplos NES e SNES, desde que estejam completamente "acima" ou "abaixo" do campo de jogo. Eles também podem ser transformados em sprites se a tela inteira for necessária, mas isso pode causar lentidão.

O fato de que o Modo 7 não pode ser usado em sprites significa que cada "tamanho" de um sprite "se aproximando" para uma determinada distância deve ser pré-desenhado, o que significa que se veriam sprites "pulando" entre um número limitado de tamanhos quando " abordando "eles. Isso pode ser visto em Super Mario Kart e HyperZone sempre que um objeto se aproxima, ou ao caminhar verticalmente no mapa Final Fantasy VI com um dirigível à vista.

Da mesma forma, o aparecimento de rotações de sprite deve ser tratado por meio de pré-desenho, a menos que seja feito com o hardware incluído no cartucho do jogo, como o chip Super FX 2, como em Super Mario World 2: Ilha de Yoshi . Uma solução alternativa notável existe e pode ser vista em Contra III: The Alien Wars na segunda batalha de chefe e em Super Mario World nas batalhas contra Reznor (suporte de parede da plataforma), Iggy (plataforma de batalha), Larry (também a plataforma) , Morton, Ludwig, Roy e Bowser. Nestes exemplos, o chefe é um "fundo" e, portanto, gira através do Modo 7, e o placar, que está "acima" do campo de jogo, também é um fundo, mas o chão das fendas da batalha é, como acontece com os jogadores e tiros, "sprites" que são redesenhados em várias rotações conforme o jogador gira. No entanto, isso só permite que um "sprite" seja manipulado de uma vez.

Uma exceção aos efeitos do tipo Modo 7 em sprites manipulados nem por pré-desenho nem por chips externos ocorre em Tales of Phantasia e Star Ocean , onde a re-renderização de sprites em tempo real é feita inteiramente pelo software. Em Tales of Phantasia , o sprite do jogador se alonga verticalmente ao caminhar para um ponto de salvaguarda, e em Star Ocean , os itens são esmagados quando saltam de um baú de tesouro aberto. Devido aos blocos extras necessários para tal renderização e outras altas demandas do sistema ao longo desses jogos (ambos usando uma forma de streaming de áudio para contornar a capacidade limitada do SPC700 , e como com a maioria dos RPGs SNES de ponta, usando uma fonte de largura variável ), essa renderização foi limitada a essas poucas cenas.

O Mega Drive / Genesis não tem nenhum recurso nativo de hardware comparável ao Modo 7, embora o Mega CD / Sega CD e periféricos 32X adicionem esse recurso. No entanto, como em Tales of Phantasia e Star Ocean ' s Sprite efeito add-ins, alguns feitos técnicas comparáveis foram programados inteiramente em software, visto em jogos como de Dick Vitale "Awesome, Baby!" Colégio Hoops e tolerância zero .

Embora não haja nenhum recurso nativo de hardware comparável ao Modo 7 no Amiga , alguns de seus jogos usam truques de programação que se assemelham aos efeitos do Modo 7 - por exemplo, em Mr. Nutz: Hoppin 'Mad , Lionheart , Obitus e Brian the Lion .

Hardware

Os dois chips PPU ( unidade de processamento de imagem ) do SNES usam dois chips de RAM de 32 kilobytes de 8 bits . Um PPU pode acessar o mapa de blocos (128 × 128 blocos) e o outro PPU pode acessar o conjunto de blocos (256 blocos, 8 × 8 pixels em 256 cores) em um único ciclo.

Seleção de jogos que usam o Modo 7

Os jogos do Modo 7 incluem os títulos

Os efeitos visuais foram posteriormente reimplementados por outros meios nas encarnações do Game Boy Advance de muitos desses jogos.

Referências