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Como funciona o N64 | Como as coisas funcionam

Vamos dar uma olhada nos componentes de um N64 e quais são seus recursos. [Be sure to check out How Video Game Consoles Work first for a general introduction to game consoles.]

Processador: R4300i de 64 bits “Reality Engine”

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  • Velocidade do clock do processador: 93,75 MHz
  • Velocidade do ônibus: 562,5 MB por segundo

Coprocessador: “Reality Co-Processor”, chip personalizado de 62,5 MHz que combina os sistemas gráficos e de áudio.

Gráficos: “Reality Immersion Processor”

  • Velocidade do clock do processador: 62,5 MHz
  • MIPS (Milhões de instruções por segundo): 500
  • Resolução: 640×480, 320×240 ou 256×224 entrelaçado
  • Cores: 21 bits (2.097.152) máximo
  • Renderização de polígono: 150.000 polígonos por segundo
  • Mecanismo de geometria: anti-aliasing, correção de perspectiva, sombreamento de Gouraud, mapeamento mip trilinear, mapeamento de ambiente

Áudio: “Reality Signal Processor”

  • Canais: 64
  • Taxa de amostragem: 44,1 KHz
  • Memória: usa a memória do sistema

Memória: 4 MB Rambus D-RAM (expande para 8 MB)

Sistema operacional: Proprietário

Meio de jogo: Cartucho

Semelhante ao PlayStation, a CPU no N64 é um RISC processador. RISC significa conjunto de instruções reduzido computador, e significa que as instruções e cálculos realizados pelo processador são mais simples e menos. Além disso, os chips RISC são superescalar – eles podem executar várias instruções ao mesmo tempo. Essa combinação de recursos, executando várias instruções simultaneamente e concluindo cada instrução mais rápido por ser mais simples, permite que a CPU tenha um desempenho melhor do que muitos chips com uma velocidade de clock muito mais rápida.

Para reduzir os custos de produção, os processadores gráficos e de áudio são combinados em um único Circuito Integrado Específico de Aplicação, ou ASIC. Simplificando, o ASIC que atua como coprocessador do N64 é um chip personalizado criado para gerenciar componentes que, de outra forma, seriam manipulados por vários chips.

Algumas características especiais do N64 incluem correção de perspectiva e mapeamento mip trilinear. Correção de perspectiva faz com que o mapa de textura seja redimensionado na mesma taxa que o objeto no qual ele está mapeado.

Mapeamento mip trilinear é um processo legal. Nessa forma de mapeamento de textura, três tamanhos de cada mapa de textura são feitos, uma versão grande, uma média e uma pequena. Em essência, ele substitui a aparência de um objeto por uma imagem mais detalhada conforme você se aproxima do objeto no jogo. Vamos dar uma olhada em como ele usa esses mapas:

  • O sistema calcula a distância do seu ponto de vista até um objeto no jogo.
  • O sistema carrega os mapas de textura para o objeto. Nossos três mapas serão 64×64 (grande), 32×32 (médio) e 8×8 (pequeno).
  • O sistema determina o tamanho exato que o mapa de imagem precisa ter – digamos 16×16 para nosso exemplo aqui.
  • Com base no tamanho, ele decide quais dois mapas de textura usar. Para nosso exemplo, ele pode escolher os mapas de textura médio e pequeno.
  • Isso então interpola (médias) entre os dois mapas de textura, criando um mapa de textura personalizado de 16×16, que então se aplica ao objeto.

Mapeamento de ambiente não é menos incrível. Simples no conceito, significa que os reflexos dos objetos são renderizados e mapeados na superfície refletora. A enorme quantidade de cálculos que é feita pelo processador gráfico para determinar o ângulo e a transparência de cada objeto refletido e, em seguida, renderizá-lo em tempo real, é extraordinário. Um número incrível de cálculos tem que acontecer para cada polígono em um jogo. E pode haver mais de cem mil polígonos na tela a qualquer momento!

Os jogos são proprietários ROMs alojado em cartuchos de plástico. Quando um jogo é colocado no console, acontece o seguinte:

  • Você liga a energia.
  • O console carrega partes do sistema operacional da ROM para a RAM.
  • A sequência de inicialização do jogo é carregada na RAM.
  • Você interage com o jogo por meio do controlador.
  • Conforme cada parte específica do jogo é solicitada, o código do aplicativo, vídeo, áudio e geometria de renderização do hardware são carregados na RAM.
  • A CPU coordena tudo. Ele recebe a entrada do controlador, puxa os dados da RAM e direciona o processamento gráfico e de áudio.
  • Você finalmente é derrotado pelo jogo e o desliga.

reverent-aryabhata

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