4 Septembre 2019
J'aime évoquer les cas d'influence du hardware sur le software, de la machine sur le jeu. C'est l'un de mes sujets préférés et ça correspond particulièrement bien a cette époque passée du jeu vidéo ou les 2 étaient intimement lié, bien plus qu'aujourd'hui ou l'on virtualise au maximum le hardware. Je vais donc encore une fois vous raconter une histoire de ce type, certainement anecdotique, et qui concerne plus particulièrement la Master System. Quelque chose que j'avais déjà brièvement évoqué dans une vidéo. Un défaut hardware qui a eu un effet secondaire positif sur certain jeux.
Il y a une caractéristique qu'on associe assez volontiers aux consoles c'est le support des sprites hardware. Pouvoir déplacer a l'écran un objet graphique par dessus un décors sans efforts ni ressources CPU. C’était une caractéristique commune a presque toutes les consoles même avant le scrolling hardware (par exemple une Colecovision a des sprites hardwares mais pas de support hardware du scrolling). Et cette notion de sprite hardware a elle même été presque tout le temps associé a une feature incontournable, le flipping.
Il s'agit d'une notion relativement simple. C'est une fonction qui consiste a appliquer une symétrie vertical ou horizontal sur les patterns graphique d'un sprite et qui, dans les consoles, est câblée directement dans le hardware, dans le chip graphique. C'est extrêmement utile car les sprites sont couramment utilisés pour représenter des objets mobiles et souvent l'orientation de ces objets graphiques est signifiée visuellement en orientant les patterns elle même.
Typiquement, dans un side-scroller comme Super Mario Bros, lorsque Mario se déplace vers la droite alors sa tête et son corps est orienté dans cette direction et vice-versa. Ça impliquerait donc en théorie de stocker en mémoire toutes les patterns du sprite de Mario orientés vers la droite ainsi que celles orientés vers la gauche qui ne sont pas les même. Sachant qu'un sprite est parfois composé de beaucoup de frames d'animations ça peut être très coûteux en mémoire.
C'est pour cette raison que la fonction hardware de flipping est apparu simultanément au support des sprites hardware. Elle vient résoudre efficacement ce problème car elle va appliquer une symétrie a la volé pourvu qu'on lui demande. Suffit alors de stocker un seul set de patterns graphique dans une seule orientation. L'orientation inverse sera alors produite a la demande par le chip graphique a partir de celle-ci et ainsi diviser par 2 l'occupation mémoire du sprite. Vous pouvez voir a gauche le principe du flipping appliqué sur Mario (ici un flipping horizontal, le plus utile, mais il existe aussi un flipping vertical)
L'usage du flipping horizontal est quasi systématique, surtout dans les side-scroller, que ce soit sur console 8bit, 16bit ou même en arcade et même encore aujourd'hui dans les productions modernes. Pour les graphistes, c'est simplement la norme d'user de cette symétrie qui simplifie le boulot, c'est du bon sens. Mais y a un effet secondaire a cette usage systématique du flipping horizontal. Cette symétrie gauche-droite donne l'illusion que les personnages sont tous ambidextres et qu'ils changent leurs armes de main a la volé quand ils changent de direction. Ça fait évidemment l'impasse sur le réalisme. C'est le prix a payer. Voici quelques exemples Megadrive et SNES d'ambidextrie patente:
Maintenant que cette notion de flipping n'a plus de secret on va pouvoir parler du cas particulier de la Master System. En effet cette fonction ancestral de flipping, aussi vieille que les sprites, on l'a trouvait déjà gravé dans le hardware de l'Atari 2600 ou de l'Intellivision et évidemment aussi la NES, PC-Engine, Megadrive, SNES, Neo-Geo, Gameboy, Lynx... mais pas la Master System!
Cette situation atypique a donc conditionné des comportements un peu différents sur Master System. La solution la plus raisonnable est alors de stocker une seule orientation de patterns graphiques dans la ROM de la cartouche, comme pour les autres consoles, et d'appliquer tout de même une symétrie sur ces patterns a l'aide du CPU, pixel par pixel, pendant le transfert vers la RAM vidéo, au prix de quelques ressources CPU. Ce qu'on pourrait appeler un flipping "software", c'est a dire un flipping qui n'est pas hardware. Ainsi on économise la ROM comme sur les autres machines.
Une autre alternative est tout simplement de stocker les patterns graphiques des 2 orientations possibles du sprite ("gauche" et "droite") directement dans la ROM de la cartouche, par facilité ou pour économiser la charge du flipping "software", mais au détriment de l'espace ROM. Et là vous comprenez bien qu'à partir du moment ou les 2 orientations sont stockées dans la cartouche ça ouvre la possibilité pour les graphistes de les travailler individuellement pour proposer une asymétrie des sprites plus réaliste.
Evidemment ça demandait alors un effort supplémentaire pour les graphistes. Le plus simple pour eux même dans cette situation était encore de produire une seule orientation et de simplement appliquer un flipping avec leurs outils graphiques et stocker le résultat dans la ROM. Et puis il peut y avoir aussi des raisons esthétiques de montrer toujours le "meilleur profil". Mais on trouve malgré tout un certain nombre d'exemples de jeux sur Master System ou les graphistes ont profité de l'occasion pour offrir une asymétrie des sprites ce qui est donc quelque chose de plutôt rare.
Un des plus bel exemple c'est Kenseiden un jeu de samouraï vraiment sympathique et peut être l'un des plus beau sprite de la Master System car en plus d’être de taille conséquente, et d'un pixel art parfaitement maîtrisé, il a une superbe asymétrie et sur beaucoup de frame.
On constate bien que ces sprites sont clairement différents selon l'orientation du personnage et pour une fois on peut dire sans ambiguïté que Hayato, le héro du jeu, est un sabreur gaucher. C'est quelque chose qu'on a rarement l'occasion de dire dans un side-scroller. Même son animation de course est sublime et asymétrique. Sa main droite tient constamment son fourreau sans le lâcher alors que sa main gauche bat la cadence de la course, prête a dégainer. Le genre de détail qu'on ne pourrait pas souligner sans ce type d’asymétrie.
Un autre exemple assez emblématique d’asymétrie sur Master System c'est le cultissime Wonder Boy The Dragon's Trap, un incontournable de la machine. Une fois de plus, l'asymétrie est assez flagrante et c'est encore dans un side-scroller ce qui est vraiment très rare. Ici on peut alors affirmer que Wonder Boy est droitier :-).
Ce qui est intéressant avec Dragon's Trap c'est que le portage sur PC-Engine a préservé cette asymétrie ce qui en fait quasiment le seul exemple d'asymétrie que j'ai trouvé dans un side-scroller hors Master System. Ici on comprend la raison. C'est la filiation avec la version Master System et la volonté de conserver les sprites originaux qui a amené a ce choix inhabituel. La cause est indirectement la Master System ici aussi.
A l'inverse le superbe remaster de Lizarcube sortie en 2017 n'a pas préservé cette asymétrie dans sa version remastérisé. La question s'est posé a l'équipe en début de développement mais la réponse est assez évidente. Avec le passage a la HD et l'ajout d'animations bien plus riches ça représentait trop de travail pour l'unique graphiste de l'équipe pour quelque chose que le joueur ne remarquerait probablement pas, sans doute moins que de doubler les frames d'animations par exemple. Il faut faire des choix. Mais bien sur pour les puristes on retrouve quand même l'asymétrie quand on switch sur la version originale.
En plus de Dragon’s Trap ou Kenseiden sur Master System on peut constater une asymétrie aussi dans E-Swat, Asterix, Aladdin, Danan, Zillion 2. On découvre aussi que Kelesis dans Golvellius est droitier tout comme Alis dans Phantasy Star. Puis aussi dans des classiques comme Secret Commando, Alien Syndrome, Time Soldier ou Gauntlet.
Voici donc un aperçu de ce qu'on peut constater sur cette question de l'asymétrie des sprites Master System. C'est quelque chose d'assez particulier a cette machine d'avoir une telle proportion de jeux avec des sprites asymétriques (même si ils restent une minorité). Une petite singularité du catalogue Master System qu'il est bon de connaitre.
Restons encore un peu sur Master System. Au fil de mes recherches je suis tombé sur des cas de jeux Master System sans asymétries mais qui méritaient d’être cité pour leur singularité.
Notamment le James Bond 007 . Un sprite qui utilise une symétrie tout a fait classique pour les orientations gauche-droite de Bond comme on pourrait trouver sur n'importe quelle plateforme. Certains jeux comme celui-ci ajoute parfois une animation de transition quand on change d'orientation (au détriment de l'input lag). Sauf qu'ici le jeu profite de cette animation de transition pour nous montrer Bond changer son arme de main et donc justifier complètement la symétrie gauche-droite et son ambidextrie. L'idée est géniale, je ne peux qu’applaudir.
On tutoyait le ciel, maintenant descendons a la cave avec cette adaptation Master System de ALF. Un jeu qui n'a sans doute pas marqué l'histoire de la Master System avec des graphismes conçu sous Deluxe Paint Amiga. On est encore une fois sur un jeu avec un sprite a la symétrie gauche-droite classique mais on remarque assez vite une étrange disparition de Alf lorsqu'il change d'orientation (ce qui est assez honteux). Et surtout on constate que la disparition est bien plus longue quand on se tourne vers la gauche (Alf disparaît pendant 8 frames!) que vers la droite (il disparaît seulement 3 frames).
L’explication c'est que le jeu charge les patterns "gauche" ou "droite" du sprite en RAM vidéo uniquement au moment ou il en a besoin (quand on se retourne) en écrasant les précédentes pour optimiser la RAM vidéo. Jusque la rien de très étonnant pour un jeu Master System mais le jeu gère ça très mal tout en faisant disparaître le sprite durant cette phase de mise a jour de la RAM vidéo. Ce qui est intéressant c'est surtout la durée variable de cette disparition selon l'orientation qui trahi que la Master System produit bien le flipping du sprite de façon software avec le CPU comme je vous l'ai expliqué d'ou le délai supplémentaire quand on se tourne vers la gauche. C'en est ici une démonstration concrète. On peut donc même en déduire que ce sont bien les patterns "droite" qui sont stocké sur la cartouche et les patterns "gauche" qui sont produite en temps réel par le CPU pendant le transfert d'ou la longue disparition quand on se tourne vers la gauche. On voit bien que le flipping software ce n'est pas gratuit.
Je vous ai parlé de cette singularité hardware de la Master System qui nous a donnée cette proportion plus élevée de jeux avec des sprites asymétriques mais en réalité la Master System n'est pas tout à fait l'unique console amputé de cette fonction hardware de flipping. Elle a hérité cette tare du TMS9918 de Texas instrument qui était le chip graphique de la SG-1000 de Sega et de la Colecovision.
On pourrait donc s'attendre à retrouver les mêmes conséquences sur ces 2 consoles sauf que sur celles ci la pression exercée pas la très faible capacité des ROM est vraiment forte (a l'inverse de la RAM vidéo plus que généreuse) donc la priorité était plutôt d'économiser la ROM et donc éviter d'y stocker des patterns "gauches" et "droites". Le bios de la Colecovision intégrait même une fonction (software) pour exécuter le flipping par le CPU. De plus les sprites étaient monochromes sur le TMS9918 donc assez limité en possibilité de détails pour exprimer une asymétrie. C'est sans doute pour ces raisons que je n'ai pas trouvé d'exemples sur ces machines. La Master System reste la console emblématique de l'asymétrie.
Parmi les machines équipées de TMS9918 il y a aussi le MSX que je n'ai pas vraiment exploré (ça s'éloigne du champ des consoles que je traite ici). Celui ci a des cartouches de taille comparable a la Master System donc bien plus de chance d'y trouver des exemples d'asymétries mais il reste le handicap des sprites monochromes qui me fait douter d'en trouver beaucoup sur cette machine ou d'en trouver tout court.
Le MSX2 quand a lui n'a pas de TMS9918 mais a hérité de l'absence de flipping hardware du TMS9918 de la même façon que la Master System. C'est a dire que Sega et Yamaha avaient tout deux récupérés les droits sur le TMS9918 de Texas Instrument et ont fait évoluer ce chip graphique chacun de leur coté ce qui donnera le MSX2 d'un coté et la Master System de l'autre, 2 branches distinctes du TMS9918. Mais contrairement au MSX, le MSX2 a des sprites potentiellement plus colorés et donc détaillés ainsi que de grosses cartouches donc il réunit toutes les conditions pour voir émerger quelques jeux avec une asymétrie de sprite et effectivement j'ai trouvé quelques exemples comme le célèbre Metal Gear né sur MSX2 ou le portage de Ikari Warriors, ainsi que AshGuine 3.
Reste le cas difficile des micros, et des consoles dérivés, qui pour la majorité ne sont pas concernés par ces notions de sprite hardware ou de flipping, tout est software, et sur lesquels tout est donc potentiellement possible. Les supports passifs de type cassette/disquette et l'usage de buffer RAM ne poussent pas vraiment dans le sens de l'asymétrie, ça pousse plutôt a l'usage de flipping software. La symétrie reste quand même toujours largement la norme car plus simple (surtout pour les graphistes) et plus économique. Il est bon quand même de noter que le C64 (et C64GS) ainsi que le CPC+ (et GX4000) ont des sprites hardware mais pas de flipping.
Maintenant revenons sur ces machines qui embarquent des sprites hardwares couplés a du flipping hardware tel les NES, PC-Engine, Mega Drive, SNES ou même l'arcade. Comme je vous ai expliqué ces machines sont donc encore plus conditionnées a se passer d'une quelconque asymétrie mais on peut quand même trouver des exceptions (au moins essayer d'en chercher).
Pour les side-scroller c'est vraiment difficile de trouver de l'asymétrie aussi facilement que sur Master System. Il y a bien l'exemple du portage de Dragon's Trap sur PC-Engine que je vous ai déjà exposé mais ici l’asymétrie est avant tout hérité de la version Master System donc ce n'est pas un exemple très pertinent. Le seul exemple isolé que j'ai trouvé pour l'instant c'est celui de Super Metroid sur SNES ou l'on trouve une asymétrie assez discrète mais présente tout de même et qui permet au moins d'affirmer que Samus est droitière. J'en ai pas trouvé sur les autres machines pour l'instant.
Ensuite il y a le cas un peu différent des jeux en vu Top-Down a la Zelda qui est une catégorie assez large. On y trouve pas seulement des jeux d'aventure mais aussi une grande partie des jeux d'action. C'est une catégorie plus propice a une asymétrie sur les sprites pour plusieurs raisons je pense. Les sprites sont en général plus petit, plus économique individuellement, et en même temps ont bien plus de 2 orientations. On est au moins sur 4 orientations (Nord-Est-Sud-Ouest) voir même 8. Et comme il y a quasiment toujours un léger effet de perspective, notamment sur les sprites, on ne peut même pas utiliser le flipping vertical pour les orientations Nord-Sud (comme on le fait avec le flipping horizontal pour les orientations Est-Ouest), il y a donc forcement au moins une asymétrie Nord-Sud.
Ça veut dire par exemple que sur un jeu 4 way on est obligé au minimum de produire des sprites avec 3 orientations (Est-Nord-Sud). Seule l'orientation Ouest peut alors être produite a la volé par le hardware grâce a un simple flipping de l'orientation Est. On en déduit alors que se passer de la fonction de flipping sur un jeu de ce type à un coût plus raisonnable (+33% au lieu de +100% sur un side-scroller) et pousse un peu plus a l'asymétrie. Dans le cas d'un jeu 8 way c'est aussi le fait d'avoir une continuité d'animation propre lors de la rotation complète du personnage sur lui même qui peut pousser vers le choix de l'asymétrie total. L'usage de flipping est moins discret dans ce contexte.
Il est donc globalement plus probable de trouver des exemples d'asymétries dans cette catégorie top-down (les 3 exemples MSX2 que j'ai trouvé sont tous des jeux top-down par exemple.) même si encore une fois ça reste rare. Maintenant creusons un peu cette catégorie, la pêche devrait être meilleur que pour les side-scroller...
En arcade les exemples que j'ai trouvé sont justement tous des top-down. A commencé par Gauntlet qui a une asymétrie total sur son sprite et qu'on va retrouver aussi sur la version Mega Drive ou Master System. De même pour l'asymétrie de Ikari Warriors qu'on a retrouvé dans la version MSX2. Peut être que ces jeux d'arcade tournent sur des PCB qui n’intègre pas de flipping hardware ce qui justifierait encore plus cela. Ou simplement parce qu'en arcade on est large en capacité ROM et que c'est un choix raisonnable pour un jeu top-down. Difficile a dire avec l'arcade dont les hardwares se comptent par centaines et sont avares en information. Il est par contre évident que lorsque la version originel d'un jeu a une asymétrie ça augmente sensiblement les probabilités de la retrouver dans les portages qui suivront donc c'est utile de repérer les jeux d'arcade qui proposaient une asymétrie même si ce n'est pas une garantie (par exemple Ikari Warriors ou Gauntlet sur NES n'a pas préserver l'asymétrie, il y aurait eu plus de chance sur Master System).
Sur SNES en top-down j'ai trouvé seulement Soldier of Fortune qui propose une asymétrie sur les sprites. Sur Mega Drive en plus de Gauntlet j'ai trouvé aussi Soleil dans la catégorie top-down mais ce n'est pas une véritable asymétrie complète. Ils ont rusé en dissociant le personnage, qui utilise du flipping et a donc une symétrie Est-Ouest classique, de son épée et bouclier qui sont des sprites indépendants et vont pouvoir être placé devant ou derrière le personnage selon son orientation pour crée une asymétrie Est-Ouest. Il y a même un flipping vertical sur l'épée (en plus du flipping horizontal) pour renforcer l'asymétrie. Le bouclier, quand à lui, a le luxe d'avoir un set complet de patterns pour toutes les orientations.
Sur NES j'ai trouvé seulement Metal Gear dans lequel on retrouve l'asymétrie de la version MSX2. On est dans la même situation que Dragon's Trap PC-Engine. Une asymétrie par procuration car il s'agit surtout de reproduire la version MSX2 qui avait une justification hardware de cette asymétrie. Encore une fois quand la version originel (arcade ou console) est asymétrique y a plus de chance de retrouver cette asymétrie dans les autres portages surtout si c'est du top-down.
L'autre avantage des jeux Top-Down c'est que même si la plupart usent d'un flipping Est-Ouest, on peut quand même parfois trancher et identifier si le personnage est droitier ou gaucher grâce aux orientations Nord-Sud ce qu'on ne peut pas faire dans un side-scroller. Par exemple dans Zelda 1 ou Zelda 3, malgré l'usage de flipping et de symétrie, on peut quand même observer que Link est gaucher sur ses orientations Nord-Ouest-Sud. Seul l'orientation Est le rend droitier (a cause du flipping) donc il est raisonnable de dire qu'il est gaucher sur ces épisodes (une chose qu'on ne peut pas trancher sur Zelda 2 qui est un side-scroller). Nintendo fera même une allusion a tout cela dans le guide de Zelda 3 en cherchant a justifier ces bizarreries.
Miyamoto et Tezuka le confirment eux même dans une FAQ du Family Computer Magazine du 16 Mai 1986.
/image%2F2902198%2F20230223%2Fob_731224_link-gaucher-famimaga16mai1986.jpg)
Il est amusant pour terminer ce paragraphe sur les jeux top-down de mentionner Dragon Quest sur Famicom qui lui ne s’était pas embarrassé avec tout ça. Une seule orientation de sprite pour tous les déplacements! Quand on a seulement 64 Ko pour faire un JRPG on va a l’essentiel. Jusqu’à ce que Iwata corrige cela lui même pour la version US Dragon Warrior dont il avait la charge à une époque ou il était programmeur.
Pouvoir visualiser l'orientation de l'avatar c'est pas seulement cosmétique, c'est aussi une information supplémentaire lorsque le joueur est statique si bien qu'en l'absence de cette information Dragon Quest avait ajouté une étape supplémentaire dans le menu des dialogues pour sélectionner la direction vers laquelle on voulait dialoguer ce qui alourdissait fortement les dialogues. On peut remercier Iwata d'avoir corrigé cela.
Pour terminer, il peut exister des genres entiers qui sont des exceptions. Si y a bien un genre par exemple ou vous êtes a peu prêt certain de trouver des asymétries sur l'avatar quelque soit la plateforme ce sont notamment les jeux de Tennis car sans asymétrie gauche-droite on perd la notion de revers et de coup-droit. Dans cette catégorie, les exemples d'asymétrie ne manque donc pas. Même le Tennis de 84 sur Famicom a une asymétrie. Mais on trouvera quand même des jeux de Tennis avec du flipping (comme Jimmy Connors sur NES). La tentation est toujours grande de faire des économies...
Si vraiment on veut trancher sur la chiralité d'un personnage et donc savoir si celui-ci est gaucher ou droitier malgré l'usage de flipping hardware il existe un moyen. Il suffit de considérer par convention que le "vrai" sprite c'est celui qui n'utilise pas la fonction hardware de flipping et l'autre serait uniquement son reflet. Et un émulateur peut nous donner cette information.
Par exemple sur Mesen on peut constater que le Megaman orienté vers la droite (et qui semble donc gaucher) utilise la fonction hardware de flipping horizontal.
/image%2F2902198%2F20210312%2Fob_765500_megaman-chirality1.png)
Et donc a ma grande surprise c'est plutôt le sprite orienté vers la gauche qui semble être le "vrai" sprite et pas le "reflet". Megaman semble bien être droitier :)
/image%2F2902198%2F20210312%2Fob_f5eaf0_megaman-chirality2.png)
Le flipping horizontal des sprites, que ce soit software ou hardware, est de loin la norme car il a de nombreux avantages que ce soit en terme de ressource machine ou humaine. Mais on a vu qu'il existe tout de même des exceptions, encore plus sur Master System qui réunit quelques conditions hardwares. La prochaine fois que vous jouerez a Kenseiden sur Master System (et si vous ne l'avez jamais fait il n'est pas trop tard) prenez conscience que vous êtes face a quelque chose de rare :-).
Je cherche encore des exemples d'asymétrie dans des side-scroller NES, PC-Engine, Mega Drive, SNES, Arcade, donc si vous en trouvez faites le moi savoir.
N'hesitez pas a utiliser les commentaires
/image%2F2902198%2F20231214%2Fob_fe1742_megacdmini2.png)
/image%2F2902198%2F20230228%2Fob_ab04a3_miniature2.png)
/image%2F2902198%2F20221023%2Fob_3f70a8_arthur.png)
/image%2F2902198%2F20220714%2Fob_ca2383_18287-zelda-no-densetsu-the-hyrule-fa.png)