2D Pixel Perfect: Wie Sie Ihr Unity-Projekt für Retro-16-Bit-Spiele einrichten

In unserer ersten 2D Pixel Perfect-Anleitung für Retro-Spiele haben wir Ihnen gezeigt, wie Sie das 2D Pixel Perfect-Tool einrichten und wie 8-Bit-Grafiken damals erstellt wurden. In diesem Beitrag spulen wir vor bis zur 16-Bit-Ära. Mit Hilfe der Mega Cat Studios lernen Sie, wie Sie mit Unity-Einstellungen, Grafikstrukturen und Farbpaletten authentische Grafiken für Spiele im Stil von Sega Genesis (oder Mega Drive) und Super NES erstellen können.

Bringen Sie Ihre 2D-Entwicklungserfahrung auf die nächste Stufe und erkunden Sie die nativen 2D-Tools von Unity.

Mega Cat Studios hat die Entwicklung von hochpräzisen Retro-Spielen zu einer Kunstform gemacht. Und zwar so sehr, dass mehrere ihrer Titel auch in Form von Kassetten erworben und auf Retro-Konsolen wie dem Sega Genesis gespielt werden können.

Bevor Sie sich in diesen Beitrag stürzen, empfehlen wir Ihnen, sich mit unserem früheren Retro-Guide vertraut zu machen, in dem wir die 2D Pixel Perfect-Einstellungen und die Nachbildung von Grafiken im 8-Bit-Stil behandelt haben. Mit Unity 2019.2 ist 2D Pixel Perfect nun Teil des 2D-Renderers, der sich im Lightweight Render Pipeline (LWRP)-Paket befindet. 2D Pixel Perfect gibt es auch als eigenständiges Paket (mit der gleichen Funktionalität) für Ersteller, die LWRP nicht verwenden. In diesem Leitfaden zeigen wir Ihnen, wie Sie das Projekt in LWRP einrichten.

Klicken Sie im Unity Hub auf Neu, wählen Sie 2D und benennen Sie Ihr Projekt.

2. Um das 2D Pixel Perfect-Paket zu importieren, klicken Sie auf das Menü Fenster in der Symbolleiste und wählen Sie Paketmanager. Wählen Sie im Pop-up-Fenster das Paket Lightweight RP aus und stellen Sie sicher, dass Sie die Version 6.9.0 oder höher erhalten.

3. Als Nächstes werden Sie den 2D-Renderer im Editor konfigurieren und ein neues Pipeline-Asset erstellen. Klicken Sie im Projektfenster mit der rechten Maustaste auf die Ansicht Assets und wählen Sie Erstellen > Rendering > Lightweight Render Pipeline > Pipeline Asset.

4. Erstellen Sie in der Ansicht Assets des Projektfensters einen neuen 2D-Renderer, indem Sie mit der rechten Maustaste klicken und Erstellen > Rendering > Lightweight Render Pipeline > 2D-Renderer wählen.

5. Wählen Sie das von Ihnen erstellte Pipeline-Asset aus. Wählen Sie Allgemein und ändern Sie dann den Renderer-Typ von Forward Renderer in Benutzerdefiniert.

6. Weisen Sie den von Ihnen erstellten 2D-Renderer dem Datenfeld zu.

7. Legen Sie in den Grafikeinstellungen Ihre skriptfähigen Render-Pipeline-Einstellungen so fest, dass das neu erstellte Pipeline-Asset verwendet wird.

Der 2D Renderer sollte nun konfiguriert sein, einschließlich der 2D Pixel Perfect Kamera.

In Unity 2019.2 können 2D Sprites ein "Sprite-Lit"-Material haben, mit dem sie auf 2D-Beleuchtungsbedingungen reagieren können. Wenn Sie in Ihrem Projekt keine 2D-Lichter verwenden, stellen Sie sicher, dass Sie ein Material haben, das keine 2D-Lichter benötigt, um die Sprites sichtbar zu machen. In diesem Fall können Sie das Material in "Sprites-Default" ändern.

Sie müssen die Komponente Pixel Perfect Camera zu Ihrer Hauptkamera hinzufügen. Wir empfehlen, die Option Im Bearbeitungsmodus ausführen zu aktivieren.

Die Sega Genesis-Konsole hat eine Auflösung von 320x224 Pixeln (oder ein Raster von 40x28 Kacheln mit 8x8 Pixeln). Das ist die NTSC-Version. Das Super NES hat auch in seiner NTSC-Version eine Auflösung von 256×224 (30x28 Kacheln mit 8x8 Pixeln).

Für beide Grafikstile wird empfohlen, eine Höhenauflösung von 224 px zu verwenden und Assets mit 8 PPU zu gestalten.

Wenn Sie eine Auffrischung benötigen, was die einzelnen Optionen in der 2D Pixel Perfect Kamera-Komponente bewirken, lesen Sie unseren früheren Blog-Beitrag über Retro-Spiele.

In diesem Abschnitt geht es um den Arbeitsablauf bei der Erstellung von Grafiken, die das Aussehen verschiedener Konsolen nachahmen, wie wir es in unserem NES-Blogbeitrag getan haben. Es gibt weniger Einschränkungen als bei einem 8-Bit-Projekt und mehr Freiheit bei den Farben, aber der Genesis hat seine eigenen Grenzen. Wir halten es auch für wichtig zu erklären, wie die Originalhardware funktioniert, damit Sie diese Einschränkungen auf Ihr eigenes Retro-Projekt anwenden können.

Der Sprung von 8- auf 16-Bit-Konsolen bietet Ihnen mehr Möglichkeiten auf anspruchsvollerer Hardware. Dennoch gelten die Grundregeln für großartige NES-Grafiken nach wie vor. Alle Grafiken werden immer noch in 8x8 Kacheln gespeichert und dann zu größeren Bildern zusammengesetzt, egal ob es sich um Sprites oder Hintergrundelemente handelt. Sie müssen immer noch innerhalb begrenzter Unterpaletten mit einer gemeinsamen transparenten Farbe arbeiten, obwohl 16 Bit in mancher Hinsicht mehr Freiheit bei den Paletten bietet. Sie werden wahrscheinlich erleichtert sein zu hören, dass 16-Bit-Konsolen im Allgemeinen keine fest kodierte Farbpalette wie ihre 8-Bit-Gegenstücke haben, was bedeutet, dass die verfügbaren Farben gegenüber dem NES stark erweitert wurden.

Als Nächstes verfügt Genesis über Unterpaletten, die 15 Farben plus die allgemeine Farbe für die Sprite- und Ebenentransparenz enthalten. Einer der Schwachpunkte bei der Gestaltung von Kunst für Genesis sind jedoch die Unterpaletten. Unterpaletten können frei entweder Sprites oder Hintergrundkacheln zugewiesen werden, aber der Genesis erlaubt nur vier Unterpaletten gleichzeitig. Aus diesem Grund müssen Künstler darauf achten, welche Farben in einer Unterpalette verwendet werden, damit sie sowohl für Sprites als auch für Hintergründe optimal genutzt werden können. Eine Unterpalette für die Genesis enthält in der Regel Farben, die sowohl von Hintergründen als auch von Sprites verwendet werden, um alles sauber unterzubringen.

Um für eine 16-Bit-Plattform zu erstellen, müssen Sie mit einer indizierten Palette arbeiten. Hierfür kann Gimp eine Open-Source-Alternative zu Photoshop sein, die viele indizierte Palettenmanipulationen ermöglicht.

Um die indizierte Palette in Gimp zu erstellen, gehen Sie zu Bild > Modus > Indiziert...

Das Fenster Indizierte Farbkonvertierung wird angezeigt.

Setzen Sie die maximale Anzahl von Farben auf 15. Sie können automatische Dithering-Muster verwenden, aber diese sehen besser aus, wenn sie manuell erstellt werden.

Die Farben des Bildes sind nun indiziert. Diese Information wird automatisch mit dem Bild gespeichert, so dass der Farbindex verwendet werden kann. Wenn Sie die Reihenfolge der Farben im Index ändern möchten, können Sie einfach mit der rechten Maustaste auf die Farbkarte klicken und Farbkarte neu anordnen wählen ...

Es erscheint ein Popup-Menü, in dem Sie die Farben per Drag & Drop in eine neue Reihenfolge bringen können.

Ein beliebter Trick, um eine größere Farbtiefe zu erzeugen, ist die Steuerung der Palette entlang einer bestimmten Rasterlinie, ähnlich wie beim Parallax Scrolling auf dem NES. Der Genesis kann die Auswahl der Unterpaletten für die Grafik entlang einer bestimmten Rasterlinie ändern. Dieser Trick wird häufig verwendet, um die Illusion zu erzeugen, dass ein Teil eines Levels unter Wasser liegt. Die "Unterwasser"-Farben werden einer völlig separaten Unterpalettenauswahl hinzugefügt, und die Unterpalettenauswahl wird geladen, sobald eine bestimmte Rasterlinie auf dem Bildschirm gerendert wird.

Im Allgemeinen laden 16-Bit-Konsolen Grafikkacheln nicht auf die gleiche Weise wie 8-Bit-Konsolen. 8-Bit-Konsolen laden Sprite- und Hintergrundkacheln separat und in großen Datenpaketen, um nicht zu viel Rechenleistung zu verbrauchen, während 16-Bit-Konsolen über die nötige Rechenleistung für mehr Flexibilität verfügen. Sie können einzelne Kacheln im laufenden Betrieb laden und austauschen, so dass Sie nur die Grafiken laden, die Sie brauchen, wenn Sie sie brauchen. Auf diese Weise kann in einem einzigen Level oder Bildschirm eines Spiels eine größere Auswahl an Grafiken verwendet werden.

Ein weiterer einzigartiger Aspekt des Genesis/Mega Drive ist, dass während des Spiels nicht nur Grafikkacheln und Palettendaten in den VRAM der Konsole geladen werden. Das kann die Gestaltung von Grafiken für die Konsole schwierig machen, da die Anzahl der Grafikkacheln, die zu einem bestimmten Zeitpunkt in den Speicher geladen werden können, je nach den anderen Vorgängen im Spiel variiert. Im Allgemeinen bieten die meisten Spiele genügend Platz für ca. 1000 Spielsteine, und wenn es ein dynamisches Element gibt, können die Spielsteine jederzeit beliebig ausgetauscht werden.

Obwohl eine größere Anzahl von Kacheln gleichzeitig in den VRAM geladen werden kann, wird diese zusätzliche Freiheit meist für die Sprites reserviert, um abwechslungsreichere Animationen und mehr Sprites auf dem Bildschirm zu ermöglichen. Das bedeutet, dass die grundlegende Designphilosophie, sich wiederholende Segmente von Kacheln zu verwenden, in der 16-Bit-Kunst immer noch häufig angewandt wird, damit der Hintergrund nicht zu viel des verfügbaren Platzes einnimmt. Die Auflösungen von NES, Genesis und SNES sind alle ziemlich ähnlich, so dass 16x16 Segmente der Ausgangspunkt für diese Art von Designs sind.

Auf dem Genesis/Mega Drive können zwei Hintergrundebenen gleichzeitig auf dem Bildschirm aktiv sein. Das bedeutet, dass mehr Ebenenelemente für die Gestaltung von Hintergründen zur Verfügung stehen. Allerdings sind es immer noch nur zwei Ebenen, so dass der Künstler und Entwickler möglicherweise auf einige Rasterlinientricks zurückgreifen muss, um eine größere Tiefe in einer Szene zu erzeugen. Glücklicherweise können alle diese Objekte auf einer zweiten Ebene platziert werden, so dass die Designer die Möglichkeit haben, Objekte im Vordergrund vor dem Hintergrund zu platzieren, ohne die Illusion zu zerstören.

Mit einer zweiten Ebene wird auch die Verwendung von Sprite-Prioritätstricks zur Erstellung von Vordergrundobjekten überflüssig. Anstatt die Sprite-Prioritäten immer wieder ändern zu müssen, können Sie jetzt einfach die zweite Hintergrundebene so einstellen, dass sie vor dem Spieler angezeigt wird, auch wenn fortgeschrittene Ebenen noch eine schnelle Manipulation der Sprite-Prioritäten erfordern. Der zweite Hintergrundbereich enthält auch einen Unterbereich, der für Heads-up-Displays (HUDs) verwendet werden kann. Das Unterfenster wird an seiner Position fixiert und kann nicht verschoben werden.

Wenn Sie mit Sprites arbeiten, haben Sie beim Sprung zu 16-Bit mehr Freiheit. Auf dem Genesis/Mega Drive können Sie 80 Sprites gleichzeitig auf dem Bildschirm haben, und etwa 20 auf einer einzigen horizontalen Linie, bevor er aufhört, neue Sprites zu rendern. Darüber hinaus werden Sprites nicht mehr als einzelne 8x8-Kacheln gezählt. Der Genesis ist in der Lage, einzelne Sprites zu erzeugen, die aus mehreren Kacheln bestehen. Diese können so klein wie eine einzelne Fliese und so groß wie 4x4 Fliesen sein. Alles, was darüber hinausgeht, müsste immer noch aus mehreren Sprites zusammengesetzt werden.

Eines der charakteristischen Merkmale der 16-Bit-Ära ist die Verwendung von Dithering. Damals wurden Spiele auf Röhrenmonitoren angezeigt, bei denen die Pixel auf dem Bildschirm dazu neigten, ineinander überzugehen. Künstler machten sich diese Tatsache zunutze, indem sie Dithering-Muster in ihren Kunstwerken verwendeten. Wenn ein Pixel in einem sich wiederholenden Muster in ein anderes überging, entstand die Illusion, dass mehr Farben vorhanden waren, als tatsächlich vorhanden waren. Bis heute wird Dithering in der Pixelgrafik trotz der verbesserten Bildschirme häufig verwendet, um eine akkurate Ästhetik zu erhalten.

Von den beiden großen 16-Bit-Konsolen stellt der Genesis/Mega Drive seine Farben wesentlich kontrastreicher dar. Dies ist auch etwas, das Sie bei der Auswahl Ihrer Unterpaletten beachten müssen. Wenn Sie etwas mit gedämpften und matten Tönen erstellen, wird es nicht ganz so aussehen, wie es erwartet wird, wenn das Bild tatsächlich auf der Hardware gerendert wird. Kunst sollte im Allgemeinen mit einer kontrastreichen Farbpalette erstellt werden, damit das Endergebnis der ursprünglichen Vision des Künstlers entspricht.

Bei Super NES-Projekten arbeiten wir immer noch mit 8x8 Pixel großen Kacheln/Rastern, daher ist die Arbeit mit wiederholbaren Kacheln äußerst nützlich. In der Regel handelt es sich dabei um ein Vielfaches von acht.

Der erste grundlegende Unterschied zwischen dem Genesis/Mega Drive und dem SNES betrifft die Farbpalette. Ähnlich wie das Mega Drive verfügt das SNES nicht über eine fest vorgegebene Farbpalette, so dass Sie die Farben frei wählen können.

Das Schwierige am SNES ist, dass es 5 Bits pro Pixel (BPP) Farben verwendet, die heute nicht mehr sehr verbreitet sind. Sie können dieses Problem lösen, indem Sie Gimp verwenden, um Grafiken zu erstellen. Dann können Sie das Bild einfach auf 32 RGB-Schattierungen plakatieren, was 5 BPP-Farben entspricht, auch wenn Sie das Bild nicht als solches gespeichert haben. Dadurch werden die Farben Ihres Bildes auf der Konsole korrekt angezeigt.

Sie finden diese Option in Gimp unter Farben > Posterisieren... Es erscheint ein Pop-up-Fenster, in dem Sie die Posterisierungsstufen auf 32 einstellen können, um 5 BPP-kompatible Farben zu erzeugen.

Der nächste große Unterschied zwischen den beiden Systemen bezieht sich auf die Bildschirmauflösung. Da das SNES der Nachfolger des NES ist, haben die beiden Systeme ähnliche Bildschirmauflösungen. Die interne Auflösung des SNES beträgt 256x224. Dadurch können alle Bilder, die gerendert werden, innerhalb der Sicherheitsbereiche der meisten CRT-Fernseher angezeigt werden, so dass kein Teil des Bildes abgeschnitten wird. Diese Auflösung ändert sich nie, d. h. dies ist die Bildgröße, die ein Künstler als Referenz verwenden muss.

In diesem Abschnitt finden Sie eine Kurzübersicht über die verschiedenen Bildschirmmodi, die Ihnen zur Verfügung stehen.

Der wichtigste Unterschied zwischen den Systemen ist, dass das SNES Hintergrundgrafiken in sieben verschiedenen Bildschirmmodi darstellen kann. Das SNES ist in der Lage, in bestimmten Bildschirmmodi insgesamt 256 Farben gleichzeitig in einer einzigen Unterpalette auf dem Bildschirm darzustellen. Hier sind einige der beliebtesten Bildschirmmodi:

• Modus 1: Dies ist einer der am häufigsten verwendeten Bildschirmmodi für das SNES. Es bietet die beste durchschnittliche Darstellung der Fähigkeiten der Konsole. Modus 1 ermöglicht es Ihnen, drei Hintergrundebenen zu haben, von denen zwei eine eigene 16-Farben-Unterpalette haben und die letzte Ebene eine 4-Farben-Unterpalette hat.
• Modus 3: Dieser Modus wird im Allgemeinen für größere statische Bilder wie Titelbildschirme und Story-Bildschirme verwendet. Sie verfügt über zwei Hintergrundebenen. Die erste verwendet eine vollständige 256-Farben-Unterpalette, die zweite erlaubt eine 16-Farben-Unterpalette.
• Modus 7: Dies war eine der wichtigsten Eigenschaften des SNES. Mode 7 wurde in den meisten Werbematerialien für die Konsole gezeigt und war das erste Mal, dass eine Heimkonsole in der Lage war, Transformationen in Echtzeit auf ein Bild anzuwenden, was Skalierung, Drehung, Dehnung und Verzerrung in der Hintergrundebene ermöglichte. Damit wurden die Pseudo-3D-Effekte erzeugt, die man in vielen Renn- und Flugspielen für das SNES sieht.

Die einzelne Hintergrundebene in Modus 7 wird ganz anders gehandhabt als alle anderen Bildschirmmodi, damit diese Funktionen funktionieren können. Erstens gibt es nur eine einzige 256-farbige Hintergrundebene, mit der man arbeiten kann, was bedeutet, dass alle Sprites ihre Farben mit der Unterpalette der Hintergrundebene teilen müssen. Anstatt mit der normalen Bildschirmgröße des SNES zu arbeiten, ist eine Mode 7-Hintergrundebene 1024x1024 Pixel groß. Anschließend wird die Größe des Bildes nach den Wünschen des Designers an den Bildschirm angepasst.

Nach der Komplexität der Hintergrundbildschirmmodi sind die Regeln für Sprites relativ einfach. Das SNES hat mehrere verschiedene Sprite-Modi, ähnlich wie das Mega Drive, aber mit der harten Einschränkung, dass man nur zwei verschiedene Sprite-Modi für das gesamte Spiel verwenden kann.

Sprites können 8x8, 16x16, 32x32 oder 64x64 sein. Darüber hinaus müssen die Designer aus einer vorgegebenen Liste von Sprite-Größenkombinationen wählen. Spiele auf dem SNES können die folgenden Kombinationen enthalten:

• 8x8, 16x16
• 8x8, 32x32
• 8x8, 64x64
• 16x16, 32x32
• 16x16, 64x64
• 32x32, 64x64

Diese Größen sind "in Stein gemeißelt", sobald du sie ausgewählt hast, und alle Sprites im Spiel müssen ihnen entsprechen. Das SNES ist in der Lage, 32 Sprites auf einer einzigen horizontalen Rasterlinie gleichzeitig darzustellen, hat aber eine saftige 128-Sprite-Grenze für das, was gleichzeitig auf dem Bildschirm angezeigt werden kann. Alles, was darüber hinausgeht, wird nicht auf dem Bildschirm dargestellt.

Sprites haben acht 16-farbige Unterpaletten, mit denen sie arbeiten können. Wie bei allen Retro-Konsolen ist die erste Farbe jeder Unterpalette eine gemeinsame Farbe, die für die Transparenz verwendet wird. Die große Anzahl von Unterpaletten im Vergleich zu den anderen Konsolen gibt Ihnen mehr Freiheit bei der Auswahl der Farben für Sprites. Sie müssen nur bedenken, dass es eine harte 256-Farben-Grenze gibt.

Wir hoffen, dass euch dieser Beitrag über die Erstellung von 8- und 16-Bit-Retro-Spielen mit 2D Pixel Perfect in der neuesten Version von Unity gefallen hat.

Wir sind mit 2D Pixel Perfect noch nicht fertig, da das Feature in Unity 2019.3 für die Produktion verifiziert wird und auch besser mit Cinemachine 2D kompatibel sein wird.

Lasst uns wissen, wie euer eigenes 2D Pixel Perfect-Projekt läuft, und vergesst nicht, das 2D-Forum zu besuchen, um euch mit der Unity-Community und dem 2D-Entwicklerteam auszutauschen.