Historie vývoje počítačových her (76. část – strategické a taktické hry probíhající v reálném čase)

2. 5. 2013

Doba čtení: 18 minut

Líbí se vám článek?
Podpořte redakci

V dnešní části seriálu o historii výpočetní techniky i o historii vývoje her se budeme zabývat vznikem strategických a taktických her probíhajících v reálném čase. Klasickou strategickou realtime hrou je sice Duna II, ovšem ještě před vydáním tohoto přelomového titulu vzniklo mnoho dalších realtime strategií.

Obsah

1. Historie vývoje počítačových her (76. část – strategické a taktické hry probíhající v reálném čase)

2. Počítačové hry vytvořené Chrisem Crawfordem

3. Eastern Front (1941)

4. Programátorské triky použité ve hře Eastern Front (1941)

5. Legionnaire

6. Implementace taktické hry probíhající v reálném čase

7. Cytron Masters – realtime hra od Dana Buntena

8. Nether Earth – realtime strategie (nejenom) pro ZX Spectrum

9. Odkazy na Internetu

1. Historie vývoje počítačových her (76. část – strategické a taktické hry probíhající v reálném čase)

V dnešní části seriálu o vývoji výpočetní techniky i o historii počítačových her se začneme zabývat strategickými a taktickými hrami probíhajícími v reálném čase. Tyto hry se někdy označují zkratkami RTS (Real-Time Strategy) a RTT (Real-Time Tactics); ve skutečnosti ovšem začal být termín Real-Time Strategy používán až v době vydání slavné hry Dune II, kterou si popíšeme v navazující části seriálu. Připomeňme si, že prakticky všechny až doposud popsané strategické a taktické hry (kromě her budovatelských) probíhaly systémem kol (tahů) – týká se to jak Civilizace a Kolonizace, tak i her typu Master of Orion a Master of Magic. Rozdělení hry na jednotlivá kola s sebou přináší přednosti, ale i zápory. Mezi přednosti patří fakt, že hra je jednodušší z pohledu vývojářů a hráč má prakticky neomezené množství času na to, aby si rozmyslel jak všechny strategické prvky (technologie, diplomacie, výroba), tak i prvky taktické (rozmístění bojových jednotek, vlastní boje – i ty totiž většinou probíhají v jakýchsi „minitazích“).

Obrázek 1: Úvodní obrazovka hry Castles, která je jednou z již popsaných strategických her probíhajících v reálném čase.

Ještě před vznikem strategických her probíhajících v reálném čase vzniklo několik her taktických, tj. takových her, v nichž se hráč soustředil převážně na řízení pohybu bojových jednotek po (většinou dvourozměrné) mapě herního světa, zatímco ve hrách strategických bylo ještě nutné řídit výrobu a popř. i výzkum, vývoj či diplomacii. Z tohoto pohledu jsou taktické hry implementačně mnohem jednodušší, což však v žádném případě neznamená, že by bylo snadnější i jejich hraní. Při popisu taktických her, ať již her probíhajících tahově či v reálném čase, nesmíme zapomenout na vývojáře Chrise Crawforda, jenž se tomuto hernímu žánru začal věnovat již na samotném začátku osmdesátých let minulého století (tj. v době kralování osmibitových domácích počítačů) a některé jeho taktické a strategické hry byly přelomové, ať již se to týká samotné koncepce těchto her nebo jejich technického zpracování (to nám sice může v současnosti připadat dosti primitivní, ve skutečnosti však Chris Crawford jako první využil některé triky nabízené tehdy dostupnými osmibitovými domácími počítači). Stručným popisem některých Crawfordových her se budeme zabývat v následující kapitole.

Obrázek 2: Hra Castles – stav hradu těsně před dokončením západní zdi.

2. Počítačové hry vytvořené Chrisem Crawfordem

První komerční hra naprogramovaná Chrisem Crawfordem se jmenovala Tankics a vznikla již v roce 1978 pro osmibitovou herní konzoli Atari 2700, o níž jsme se již v tomto seriálu několikrát zmínili [7.díl][8.díl][9.díl][10.díl][11.díl].

Obrázek 3: Herní konzole Atari 2600 vybavená mikroprocesorem MOS 6507, což je varianta původního čipu MOS 6502, ovšem se zmenšeným počtem pinů adresové sběrnice a několika dalšími omezeními.

Později byla tato hra přepracována i pro další typy počítačů. Crawford se zabýval i vývojem další hry určené pro herní konzoli Atari 2600. Tato hra se měla jmenovat Wizard, ovšem její vývoj byl pozastaven a hra byla vydána až po celých 25 letech (pro zajímavost: kód se hrou měl být nahrán v paměťovém modulu o kapacitě pouhých dvou kilobajtů [EP]ROM). Chris Crawford zhruba o rok později přešel k vývoji her pro domácí osmibitové počítače Atari, které mu již jako programátorovi nabízely mnohem více možností. Prvním známým pokusem na této platformě byla simulace jaderného reaktoru nazvaná Scram, jež byla naprogramována v Atari Basicu (spustitelnou verzi se mi bohužel nepodařilo sehnat – uvítám veškeré informace :-). Všechny parametry reaktoru i okolních zařízení (pump, chladicích věží…) se ovládaly z obrazovky, na níž bylo zobrazeno interaktivní schéma celého systému.

Obrázek 4: Osmibitový domácí počítač Atari 800 XL vybavený mikroprocesorem MOS 6502 a pomocnými čipy ANTIC, GTIA a POKEY.

Ovšem jednou z největších „revolucí“ v oblasti taktických her se stala hra s názvem Eastern Front (1941), kterou Chris Crawford dokončil v roce 1981. Touto hrou se budeme podrobněji zabývat v kapitole číslo 3. Eastern Front ještě byla rozdělena na tahy, ovšem o rok později vydal Crawford společně s firmou Atari velmi podobnou hru nazvanou Legionnaire, v níž již všechny boje probíhaly v reálném čase, a to i na relativně pomalých osmibitových domácích počítačích Atari s hodinovou frekvencí přibližně 1,79 MHz. Další takticko-strategickou hrou byl Excalibur z roku 1983 a v roce 1985 vydal Crawford strategickou hru nazvanou Balance of Power, v níž mohl hráč řídit jednu ze stran účastnících se studené války. Model, na němž byla tato hra postavena, byl tak přesný (hodně lidí tvrdilo, že až cynicky přesný), že se Balance of Power používala i na vysokých školách při výuce politologie. Chris Crawford dokonce vydal i stejnojmennou knihu, v níž popisuje strategický model hry i algoritmy a vzorce zde použité. Balance of Power se dočkala několika pokračování (poslední je z roku 2009) a my se tímto velmi zajímavým titulem budeme zabývat v některé z dalších částí tohoto seriálu.

Obrázek 5: Úvodní obrazovka hry Eastern Front (1941).

3. Eastern Front (1941)

První taktickou hrou, s níž se dnes podrobněji seznámíme, je výše zmíněná hra Eastern Front (1941), kterou Chris Crawford dokončil již v roce 1981. Jedná se o jednu z prvních válečných taktických her, která byla natolik komplexní, že mohla nahradit některé komerční taktické hry hrané na deskách s tužkou a papírem. Na druhou stranu se však nejedná o úplně první válečnou hru implementovanou na počítači, protože již v sedmdesátých letech vznikla hra Empire, které jsme se již v tomto seriálu věnovali. Eastern Front (1941) je tahová hra, jejíž děj se odehrává (jak čtenáři jistě uhodli) za druhé světové války na východní frontě, konkrétně na území, které se nachází přibližně mezi Varšavou a tehdejším Stalingradem. Hráč ovládá jednotky Wehrmachtu zobrazené bílou barvou a jeho úkolem je v maximálně čtyřiceti tazích prorazit obranou Rudé armády, jejíž jednotky jsou zobrazeny barvou růžovou (zajímavé je, že v této hře nelze prohodit strany, tj. ovládat Rudou armádu).

Obrázek 7: Na začátku hry jsou jednotky skutečně uspořádány ve frontové linii.

Každý tah, který představuje jeden týden reálného času, je rozdělen na dvě části – plánování pohybu vybraných bojových jednotek (pěší armády i mobilních složek) a následně již plně automatizované provedení všech naplánovaných přesunů. Každá bojová jednotka si pamatuje až osm příkazů pro pohyb (ve čtyřech směrech), přičemž vlastní plánování dalšího pohybu se velmi jednoduše provádí joystickem. Protivník (AI) plánuje tah ve stejném okamžiku jako hráč, což je poměrně velký rozdíl v porovnání například se hrou Civilizace, v níž se jednotliví hráči střídali. Poněkud zjednodušeně řečeno je možné říci, že již v Eastern Front se objevují náznaky hry probíhající v reálném čase; tyto náznaky byly plně realizovány až v další hře Legionnaire popsané v dalším textu. Již v Eastern Front se objevují různé typy terénů, které ovlivňují pohyb jednotek. Dokonce je implementována i změna počasí v zimních měsících, což je ostatně patrné i ze screenshotů zobrazených v této kapitole i v kapitole navazující (podobně, jako tomu bylo i v reálné historii, je pro Wehrmacht nejtěžší překonat první zimní období, kdy jsou obránci ve výhodě).

Obrázek 8: Joystickem lze snadno získat informace o každé bojové jednotce.

Obrázek 9: Plánování pohybu bojové jednotky.

4. Programátorské triky použité ve hře Eastern Front (1941)

Ve hře Eastern Front se používá hned několika zajímavých programátorských triků. Prvním z nich je nápadité využití možností programovatelného čipu Antic použitého v osmibitových domácích počítačích Atari pro zobrazování grafiky. Celý herní svět je totiž reprezentován jedním velkým textovým dvourozměrným polem, z něhož je na obrazovce vidět pouze výřez (zhruba jedna devítina), který zcela plynule scrolluje společně s tím, jak hráč přesouvá kurzor joysticku. Pro mapu herního světa tudíž není nutné rezervovat žádnou další paměť (vše je uloženo pouze v obrazové paměti, která může být v počítačích Atari umístěna kdekoli v rozmezí adresového prostoru 64 kilobajtů) a vlastní jemný scrolling je proveden pouze zápisem do čtyř řídicích registrů bez nutnosti přesunu obrazových dat. Tento trik, později použitý u mnoha dalších her (Boulder Dash, …), Crawford popsal i v několika tutoriálech.

Obrázek 10: Začátek zimy.

Další velmi pěkný programátorský trik spočívá v implementovaném „multitaskingu“ založeném opět na technických možnostech počítačů Atari (zde konkrétně na takzvaném VBI – Vertical Blank Interrupt) – ve chvíli, kdy hráč plánuje pohyby svých jednotek, počítač taktéž „přemýšlí“ nad svými tahy. Řízení hry, tj. reakce na pohyb joysticku atd., se provádí pouze v několika stech strojových cyklech při zpětném běhu obrazového paprsku, zatímco hlavní čas procesoru je využit umělou inteligencí při plánování jejího dalšího tahu. AI preferuje vytvoření nepřerušované linie svých jednotek a teprve s menší prioritou jsou chráněna města (možná právě z tohoto důvodu lze hrát pouze za útočící stranu, protože algoritmy obrany mohou být implementačně jednodušší). Zajímavé je, že Chris Crawford uvolnil zdrojové kódy hry Eastern Front, takže se programátoři znalí assembleru procesorů MOS 6502 mohou podívat na všechny triky, které byly v této hře použity.

Obrázek 11: V průběhu zimy zamrznou i řeky – velmi podrobné detaily pro hru pocházející z roku 1981.

5. Legionnaire

Počítačová hra Eastern Front (1941) je sice velmi zajímavá sama o sobě, ovšem my se o ní dnes zmiňujeme především z toho důvodu, že Chris Crawford použil mnoho myšlenek, které byly v Eastern Front implementovány, i ve své další hře nazvané Legionnaire. Hra Legionnaire, která byla vydána v roce 1982 (a to původně opět pro domácí osmibitové počítače Atari), se již neodehrává v období druhé světové války, ale mnohem dříve – v období římského impéria, konkrétně v době Caesarovy vlády (přesné datum však není nikde specifikováno). Ve hře Legionnaire může hráč (a částečně i počítačem řízený protivník) ovládat tři typy bojových jednotek – pěší vojsko reprezentované na mapě herního světa mečem, jezdce na koních (ikona šachového jezdce) a konečně Caesarovu praetoriánskou gardu, která je na mapě herního světa zobrazena jako ikona orla. Tato ikona sice na obrazovce není moc rozeznatelná, ale jedná se o informaci získanou z manuálu :-).

Obrázek 12: Úvodní obrazovka hry Legionnaire.

Zatímco hráč ovládá římské legie, počítač (AI) řídí jednu nebo více armád barbarů. Armády obou protivníků jsou do herního světa umístěny na náhodnou pozici, což je velký rozdíl oproti Eastern Front, v níž je role náhody do značné míry eliminována. Samotný princip hry Legionnaire se ovšem v ostatních směrech vlastně příliš neliší od Eastern Front (1941), protože i zde je možné s využitím joysticku naplánovat každé bojové jednotce její pohyb reprezentovaný na mapě herního světa šipkami (ty se zobrazí pouze ve chvíli výběru jednotky joystickem).

Obrázek 13: Nastavení parametrů nové hry.

Obrázek 14: Bojové jednotky ovládané hráčem.

Obrázek 15: Našli jsme čtyři pěší jednotky barbarů.

6. Implementace taktické hry probíhající v reálném čase

Ovšem zatímco ve hře Eastern Front následovala po každém naplánování pohybu všech hráčových bojových jednotek automaticky prováděná „bojová fáze“, ve hře Legionnaire je systém tahů zcela odstraněn a vše probíhá v reálném čase. Ikona každé jednotky je pravidelně nahrazována šipkou ukazující směr pohybu této jednotky (pohyb je možný pouze čtyřmi směry), protože kvůli použití textového režimu pro zobrazení herního světa nebyl umožněn plynulý pohyb jednotek ve stylu, který známe například ze hry Dune II či Warcraft. Jakmile uplyne dostatečný čas k tomu, aby se jednotka přesunula na sousední políčko, dojde k jejímu okamžitému přeskoku a nikoli k plynulému pohybu.

Obrázek 16: Průběh bitvy v reálném čase.

Taktéž není možné přímo ukázat na políčko, kam se má bojová jednotka přenést, ale je nutné naplánovat její pohyb políčko po políčku. I přes tato dvě omezení je hra Legionnaire považována za jednu z prvních (ne-li vůbec první) taktickou hru v reálném čase, neboli RTT (Real Time Tactics game). I v Legionnaire najdeme různé typy terénů ovlivňujících rychlost pohybu jednotek i jejich bojové vlastnosti. Na závěr je nutné říci, že se jednalo o čistě taktickou hru, jejímž hlavním cílem bylo umístit jednotky na správné místo ve správném čase, ovšem strategická část zcela chyběla – neexistovala zda například města, kde by bylo možné stavět nové jednotky, (pochopitelně) neexistoval ani koncept „technology tree“ atd.

Obrázek 17: Obě soupeřící armády se k sobě přibližují.

Obrázek 18: Obě soupeřící armády se k sobě přibližují.

Obrázek 19: Další průběh bitvy.

Obrázek 20: Kopcovitý terén hry zobrazený formou vrstevnic.

7. Cytron Masters – realtime hra od Dana Buntena

Další hrou, s níž se v dnešním článku seznámíme, je hra nazvaná Cytron Masters, která byla naprogramována na začátku osmdesátých let minulého století Danem Buntenem a vydána jeho společností Ozark Softscape. O tomto vývojáři i o společnosti Ozark jsme se již v tomto seriálu zmínili v souvislosti s velmi zajímavou hrou M.U.L.E., kterou lze taktéž zařadit mezi strategické hry (ovšem NEprobíhající v reálném čase). Vraťme se však ke hře Cytron Masters. Herním světem je jakási kosmická aréna, v níž jsou na pravém a levém okraji umístěna dvě řídicí centra (Command Centers). Dále se v této aréně nachází osm oblastí se symbolem blesku, v nichž se produkuje energie – tato blíže nespecifikovaná energie zde nahrazuje zdroje známé i z mnoha jiných strategických her (koření v Duně II, zlato a dřevo ve hře Warcraft, obilí atd. v Civilizaci).

Obrázek 21: Úvodní obrazovka hry Cytron Masters.

Energii je možné použít především pro výrobu nových bojových jednotek (kterých existuje několik typů) a taktéž pro zajištění jejich pohybu směrem k protivníkovi. Každý typ bojové jednotky má odlišné vlastnosti – některé jednotky dokážou bojovat pouze při přiblížení k protivníkovi, další typ jednotky (mina) automaticky vybuchuje při přiblížení protivníka atd. Nejzajímavější jsou jednotky velitelů, které slouží k předávání příkazů ostatním typům jednotek. Cestou vedoucí k úspěchu v kosmické bitvě je správné rozmístění jednotlivých typů bojových jednotek v herním světě a taktéž umírněné využití energie: není například příliš strategické vyrobit co největší počet jednotek a následně nemít dostatek energie pro jejich přesuny po herním poli.

Obrázek 22: Příběh zobrazený na začátku hry.

Obrázek 23: Herním světem je „kosmická aréna“.

Obrázek 24: Řízení útočící rakety.

Obrázek 25: Výběr bojové jednotky, která se má vyrobit.

Obrázek 26: Zadání příkazu právě vyrobené bojové jednotce.

Obrázek 27: Zadání příkazu právě vyrobené bojové jednotce.

Obrázek 28: Vypuštění střely na protivníka.

Obrázek 29: Vypuštění střely na protivníka.

Obrázek 30: Uprostřed obrazovky probíhají lokální souboje (žluté pixely).

8. Nether Earth – realtime strategie (nejenom) pro ZX Spectrum

Poslední hrou, o které se dnes zmíníme, je hra Nether Earth vydaná společností Argus Press Software. Tuto hru uvádím jako poslední z toho důvodu, že vznikla až v roce 1987, tedy mnoho let po hrách zmíněných v předchozích kapitolách. Zatímco všechny předchozí hry byly vyvinuty především pro domácí osmibitové počítače Atari, vznikla hra Nether Earth původně pro slavné ZX Spectrum („speccy“) a posléze byla portována i na další typy osmibitových počítačů, například na Commodore C64 či na Amstrad CPC. Jedná se o strategickou hru probíhající v reálném čase, v níž je hlavním úkolem hráče vyrábět bojové roboty a posílat je do bitvy proti nepříteli řízeném počítačem. Velmi zajímavý je způsob výroby bojových robotů. Zatímco v mnoha (i moderních) strategických hrách je možné vyrábět předem připravené bojové jednotky (například pěší vojsko + obrněný transportér + dva typy tanků + letadla), v Nether Earth lze každého robota sestavit z připravených dílů a téměř každý robot tedy může mít jiné vlastnosti.

Obrázek 31: Nahrávání prvního bloku hry Nether Earth.

Roboti se vyrábějí v továrnách rozesetých po celém herním světě (ten má mimochodem tvar úzké a dlouhé „nudle“). Avšak aby továrna mohla spustit výrobu, musí ji hráč či jeho protivník nejdříve obsadit, takže se zde dostáváme ke klasickému tématu většiny strategických her – nějaké zdroje slouží k získání dalších zdrojů (konkrétně zde roboti obsazují továrny vyrábějící další roboty). Jakmile je robot vyroben, lze mu udělit rozkazy a poslat ho již bez dalšího přímého řízení do boje proti nepříteli. Samotný koncept hry Nether Earth je velmi zajímavý a kupodivu nebyl později příliš často využit, což je škoda, protože právě možnost designu vlastních bojových jednotek a „naprogramování“ jejich chování by mohlo být při využití dnes dostupných grafických prostředků možná velmi úspěšné.