编程黑科技：能玩几个小时的《魂斗罗》居然只有128KB
《魂斗罗》一直是80后90后这一代人经典的童年回忆之一，曾经的无数个日夜，我们都坐在电视前搓着手柄度过。
然而，长大之后的汇智妹回头去看时，才惊奇地发现。《魂斗罗》的卡带大小只有128KB而已！拥有更多动画细节和隐藏内容的日版《魂斗罗》也仅仅只有256KB而已。
128KB有多小？
128KB到底有多小呢？汇智妹随手新建了一个txt文档，复制了一堆汉字上去。
我们知道一个汉字占两个字节，那么128KB排得满满当当，也只能装满一篇65536个字的文章。
可能会有人说六七万字也挺多了，这么多字放在网文里，也就只有21章的样子。放在《斗破苍穹》里，萧炎才刚刚知道啥是炼药师。
就这么区区128KB是怎么装得下那么多图像、音效、数据的呢？
FC机能有多差？
我们首先需要知道一件事儿，那就是红白机FC的分辨率为256×240，显存却只有2KB。
如果按照像素点来显示画面的话，256×240总共有61440个像素点。
哪怕只用黑白来显示，一个像素点用一个bit就可以显示。整个画面都需要7.5KB的显存来存储，那FC怕不是直接爆炸。
按理说，红白机从硬件上就不应该出现，但它就是出现了。
Tile的拼接技巧
为了能够在历史上出现，红白机在硬件上提供了一种充分利用显存的方法——Tile（我们姑且给它翻译成方块）。
一个方块的大小是8×8，整个屏幕画面就是由32×30个方块拼起来的。
当仔细看过这些格子之后，我们会发现有大部分格子的画面是完全一致的。也就是说我们可以制作一张背景方块库，从库中索引对应的方块就可以大大减少缓存了。
这么讲可能有点不太直观，汇智妹没有找到《魂斗罗》所使用的图库，但找到了另一款游戏《超级玛丽》的图库，就是这个。
一张16×16的方块图就可以完全涵盖所有的背景内容！编好号之后，直接索引就可以了。这样一来实际占用显存的也不再是像素数据，而是方块编号！
这些编号才有多大呢？也就960个数字而已。
玩出花儿来的调色板！
可能还有同学会想：不对啊，这个图上的云只有下半部分啊！
没错！因为云朵的上半部分和草丛的上半部分形状是完全一致的！仅仅改变了颜色。
FC中总共可以使用53种颜色，调色板从中选取3种颜色为方块上色，还有一种是“透明”色。也就是说每个方块最多只会出现4种颜色。
如果你在某个方块中发现了超过4种颜色，那一定是出现了方块以外的东西。
像下图这样的场景，除了无比精巧的设计，还有美工的肝……
上天入地：Sprite！
缺乏变化的背景解决了，但一款游戏不能没有角色和效果啊！
有了方块的先例，FC就自然而然地引入了一种新的方块——Sprite（雪碧，并不，我们姑且翻译为活动块）。
跟方块一样，活动块同样由8×8的像素点构成，上色也是3种颜色和1个“透明”色。这也就将8×8的小格子里可以出现的颜色增加到了7种！
比起紧密排列的方块来，活动块可谓是上天入地，无所不能。
但这样灵活的活动块却有一个严格的限制——同一画面中最多使用64个活动块。
而且，这64个活动块也不能随便使用，在同一行最多只能输出8个活动块。一旦超过8个，FC还是会瞬间爆炸。
隐身子弹和无影腿！
这个问题被程序员们以无比粗暴的方式解决了：同一行中超过8个的活动块就让它们消失！
于是，游戏中就出现了“缺胳膊少腿儿”，甚至“子弹隐身”的现象。
但是这游戏要是这样，那可没法玩了呀。
为了解决这个问题，程序员们为活动块们设定了优先级，优先级低的活动块消失。之后又让活动块的优先级轮流滚动。
这样一来，上一帧子弹消失，下一帧腿消失。画面呈现出来就只是闪烁而已，并不会有哪一个活动块永远“隐身”。游戏也终于可以正常玩耍了。
BOSS的真实身份是背景
我们知道在魂斗罗中有不少大型BOSS，而这些BOSS远不止8个活动块可以容纳的，这又是怎么回事呢？
答案其实很简单，这个BOSS不是活动块，而是方块拼成的。也就是说，这个BOSS被画在背景里！
比如在下面这张图中，我们可以很明显看到背景是有云层的。
但在打BOSS之前，云层就消失了。因为这时的方块要用来画BOSS了，再画云就会穿帮！
打完BOSS后重新出现的云层也印证了这一点。
音轨劳模：噪声！
画面节约至此，音乐也丝毫不肯让步。
在FC的时代，音乐是由音频芯片产生的，音色非常有限，但却可以同时播放多个音轨。《魂斗罗》的音乐就是依靠多个音轨的交替配合实现的。
每个音符只需要记录音色、频率和音高就行了。这样的数据量明显要小上许多。而游戏音乐又基本都是循环播放的，数据量就变得更小了。
值得一提的是，FC中有四个音轨，两个方形波，一个三角波和一个噪声。噪声负责表示鼓点、爆炸、脚步、撞击等等各种音效。由于机能实在太不够看，所以一般出现爆炸、撞击等音效时，音乐是没有鼓点的！
懂硬件的程序员！
画面和音乐都以极其苛刻的程度完成，代码也苛刻到不浪费每一个bit。
FC的代码不是C，不是Java，更不是Python之类，而是通过汇编直接操作硬件，基本不存在指令浪费，这样做一来反应快，二来代码量极少。
那个时代的程序员，不光要会汇编，还要懂硬件！
正是由于对空间如此苛刻的节省，《魂斗罗》才能以128KB的大小面世。也正是因此，我们的童年才有了FC留下的浓墨重彩的一笔。
前辈程序员创造了我们的童年回忆，那未来孩子们的童年回忆自然就落在了我们这一代程序员的身上。
没有了FC的各种机能限制，有了各种高级编程语言的辅助，我们可以做得更好，不是吗？
什么？你说你不会编程？快来向汇智妹详细了解了解~