为什么魂斗罗只有 128KB 却可以实现那么长的剧情？

一个古老的问题，因为某些机构号挖坟，被我看到了。作为那个时代的亲历者，来给新生代程序员讲讲这里面的奥秘吧 。

其实，玩过小霸王学习机的话（不是打游戏，而是编程），应该多少都知道。没玩过的话，那种用文字拼的图，见过吧。网上有很多。那种图，显然比一张图片，容量要小多了吧。

FC 时代的游戏，画面就是这个原理。整个画面是由一块一块“马赛克”拼出来的。就好像《我的世界》里面用块块拼各种造型那样。

因为是 8bit CPU，int 类型（准确来说，是可以直接操作的整数）是 8bit。所以，索引范围是 0-255。也就是这样的砖块最多能有 256 种。也就是说，你所看到的任何一关，都是由这最多 256 种砖块拼出来的。（当然，不同关卡可以使用不同的砖块，就好像《我的世界》里面的皮肤那样）

这个砖块的大小是 8x8 像素。FC 的画面分辨率为 256x240，容易计算得出就是 32x30 个砖块（tile）。

此外，砖块本身也并非是按照今天的图片那样，按照 RGB 三通道直接存储颜色，而是使用调色板。8bit 的调色板虽然理论上最多可以支持 256 种颜色，但是实际上 FC 整体上只能输出 64 色（其中还有重复色）：

而且即便是这 64 色还不能直接使用，而是要从中挑选出要用的颜色，放入到总共 4 个调色板当中，才可以使用。每个调色板只能有 4 色，其中 0 号颜色强制为透明。也就是说，每个调色板其实只能放入 3 个自选色（还必须从上面 64 个里面选），4 个调色板共 12 色，+ 透明，共计 13 色。

每个砖块可以最多绑定一个调色板。因为一个调色板是 4 色，所以每个像素只需要 2bit 就可以索引这 4 种颜色。这样存储一个砖块的内存容量其实是 8x8x2bit=16byte。256 个砖块就是 4KB。

然后其实画面分两层：背景、前景。背景可以使用单独的 256 个砖块，4 个调色板；前景也有自己的 256 个砖块，4 个调色板。所以这样的话一关最多是 512 个砖块，8 个调色板。调色板数量很少存储大小忽略不计，512 个砖块存储需要 8KB。

然后就是实际记录游戏场景（背景）以及人物武器装备子弹等的开销。背景前面计算了，一屏幕需要 32x30 个砖块，砖块之间不能重叠。因为是从 256 个砖块里面选，所以需要 8bit 的索引。那么一屏幕（背景）就是 32x30x8bit=960 字节。

各个关卡的长度不一。下面是所有关卡的背景图：

https://www.nesmaps.com/maps/Contra/ContraBG.html

以最长的第五关为例，该关背景图为 5616x240，那么也就是横轴差不多 22 屏。这样的话存储这个背景所需的索引值的总容量就是 960x22=21KB 的样子。

前景。前景就是那些人物啊，子弹啊，炮台什么的。FC 最多支持 64 个前景“精灵”（之所以叫这个名字是因为和背景的块块不同，前景的块块可以放在画面任何位置且可以相互重叠，像精灵一样漂浮）。每个 8x8（或者 8x16）像素。保守起见按全部都是 8x16（2 个 tile）计算（事实上不是），那么总共就是 8bit/tile 2tile/sprit 64 sprits = 128B。（注意游戏当中的角色等很多是由多个精灵组成的，特别是 boss，所以精灵并不是和角色一对一的）

https://www.nesmaps.com/maps/Contra/sprites/ContraSprites.html

所以，满打满算，前景背景都用足 256 个砖块，且所有砖块都不同，8KB 的砖块存储 + 前景索引 128B+ 背景索引 21KB/ 关 * 8 关，大约 176KB 的样子。当然此外还有程序（逻辑）的部分，音频的部分（音频的部分其实是 MIDI 而且音符很少，大概 CDEFGAB+cdefgab，也就是 2 个八度音阶的样子（音高。音色是通过三角波方波等波形控制，也有的游戏卡里加入了额外的波形生成芯片），容量很小），但是显然背景部分是最耗的。其它场景都没有第五关那么长，甚至部分关卡短得多，而且有些关卡之间雷同很高，砖块可以大量复用（比如如果仔细看第五关的背景图，显然不同的砖块远远少于 256 个）。所以这样看下来大致上 128KB 是没有问题的。

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