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第2回　時間測定による自機（ソルバルウ）の動作とスクロール速度

時間測定

X1は時間測定やタイマ割込みの機能が貧弱な機種のようですが、一定の速度でゲームを進行させる事は重要です。
X1の場合、垂直帰線期間 (以降「Vブランク」と書きます) は I/Oポート 1A01Hのbit7 により確認する事が可能です。そこで、この情報を利用し時間測定を行う事にしました。

 LD BC,1A01H
 IN A,(C)             ;BIT7=0 の時、Vブランク

上記の例では、AレジスタのBIT7を調べれば、Vブランクであるか否かの判断ができます。 

�@　前回調査したレジスタ値（のBIT7）と、現在のレジスタ値(のBIT7) が異なる時
�A　現在のレジスタ値がVブランクである時

よって、�@と�Aの条件が満たされた場合が、Vブランクに切り替わったタイミングであると判断出来ます。

しかし、常にこれを監視していては処理が止まってしまいますので、この”Vブランク検出・ルーチン”を ゲームのループ内に複数回コールする仕組みとします。つまりポーリングです。

Vブランクのサイクルは、約1/62秒 (以降 「1/62秒」と書きます※文末の補足を参照下さい。私は、1/60秒であると勘違いしていました） = 0.016145秒です。
したがって、”検出ルーチン”を、は0.016145秒以内に1回以上はコールしなければなりません。
（でないとVブランクの検出を取りこぼしてしまいます）

本移植作では、処理コストの掛かる描画ルーチン　(”ソフトウェア・スプライトルーチン”、”スクロール・ルーチン”、”アンドアジェネシス描画ルーチン”)　をコールする度に”Vブランク検出・ルーチン”もコールするようにしています。

さらに、この”Vブランク検出・ルーチン”にて、Vブランクに切り替わったタイミングで、自機の移動ルーチンやサウンド再生ルーチンをコールするようにしています。
よって、1/62秒※単位で、自機の移動 (やサウンド再生）が可能となります。
つまり、”1/62秒毎※にソフトウェア割り込み”を行っているようなものです。

さらに、Vブランク回数をカウントしており、ループ最後の”ウェイト処理”にてVブランク回数が6回になるまで待ちます。（1ループは0.09687秒 (1/62秒※×6回) になります）

これにより、一定の速度でゲームが進行出来るようになります。
（自機の移動ルーチンやサウンド再生ルーチンは、1ループ内で6回コールされる事になります）

【処理の概要】

この手法は、X1でゲームを作る時は、常套手段かもしれませんね。
（改めて書くほどの内容では無いのですが、まぁ備忘録として記録しておきます）

自機（ソルバルウ）の動作

1/62秒※単位で、自機の移動ルーチンがコールされますが、このルーチンに多くの処理コストを掛ける訳にはいきません。

そこで、X1の特徴でもあるPCGを利用する事にしました。

蛇足
PCGとはテキスト文字（8×8ドット）をドット単位で8色の定義が可能。もちろん表示は文字として扱えるので高速で描画が可能です。
グラフィックの場合 8Byte×3プレーン(RGB)=24ByteのデータをVRAMへ転送する事が必要ですが、PCGの場合であれば、1Byteで済みます。
グラフィック描画と比較すれば24倍も速いという事です。

PCGは8×8ドット単位での定義ですが、以下の様にドットをずらしたパターンを用意する事により、2ドット単位で動かせるようにします。

蛇足
PCGデータ（画像データ）は下図の左上だけを、ピットシフトをしながらPCG定義を行います。また、PCG定義が終了したら、その画像データのメモリ領域は別の用途しとして使用します。

自機(ソルバルウ)自体のドット構成は10×10ドットなので、ひとつのパターンで4個のPCG定義が必要となります。

横方向に4パターン、縦方向に4パターンの合計16パターンが必要となります。
(PCGの定義数で言えば、4倍の64個必要となる）
なんと、贅沢（無駄な？）PCGの使い方でしょう。

自機を動かすという事は、同時に照準も動かす事になりますので自機と同様に16パターンを定義します。

なんだか、野暮ったい照準ですね。ちょっと太すぎる感がありますが、スクロール背景がタイリングパターンなので、この位にしておかないと、照準が滲んでしまうのです。

照準が地上物と重なった場合のパターンは準備していません。（本家は照準の一部が赤点滅となる）
残念ながら、PCGの定義数が足りないのです。

点滅はテキストVRAMのアトリビュートのBIT2を変化させる事で、実現させました。

通常時は$27 (00100111B)とし、点滅時には、$23 (00100011B)とさせる。

赤を点滅させたかったのですが、マゼンダ（赤紫）の点滅になってしまいました。


さらに、弾(ザッパー)も16パターン用意し、1/62秒毎※に動かせるようにしました。
弾(ザッパー)の移動単位は8ドットにしていますが、1/62秒毎※に動かしているので滑らかに見えます。

この3つのキャラクタだけで、PCG定義数は160個にもおよんでしまいました。
（自機64個+照準64個+弾32個)

普通ならば、こんな事はしないのですが　(前記事「スクロールとキャラクタ描画について」で書いた通り) 他のキャラクタや背景は全てがグラフィックなので、この手法も有効ではないかと思った訳です。