ВВОД ЭЛЕМЕНТА СЛУЧАЙНОСТИ
ВВОД ЭЛЕМЕНТА СЛУЧАЙНОСТИ
Любая игра потеряет всякий смысл, если действия компьютера можно будет предугадать на всех этапах развития сюжета. Чтобы придать персонажам видимость самостоятельности и непредсказуемости поведения, в игровых программах довольно широко используются так называемые случайные числа. Строго говоря, получить действительно случайные значения программным путем нет никакой возможности, вы можете лишь заставить компьютер вырабатывать более или менее длинную последовательность неповторяющихся величин, но в конце концов она все же начнет повторяться. Поэтому такие числа обычно называют псевдослучайными. ВБейсике для их получения используется функция RND, которая вырабатывает по определенному закону числа от 0 до 1 и далее они обычно преобразуются программными средствами в числа из заданного диапазона. В ассемблере работать с дробными величинами значительно сложнее, отчего программисты с этой целью редко прибегают к использованию подпрограмм ПЗУ, а пишут, как правило, свои аналогичные процедуры.
В качестве «случайных» чисел довольно часто используют последовательность кодов ПЗУ. Такой метод крайне прост и дает неплохую степень случайности в циклах. Если вы не забыли, именно такой метод мы применили в программе «растворения» символов, описанной в предыдущей главе. Сейчас же мы расскажем и о некоторых других способах получения псевдослучайных чисел.
Иногда «случайные» числа извлекают из системного регистра регенерации R. Поскольку его значение постоянно увеличивается после выполнения каждой команды микропроцессора, предугадать, что же он содержит в какой-то момент времени практически невозможно. Таким образом, простейший генератор случайных чисел может выглядеть так:
LD A,R
Но помните, что это справедливо только для достаточно разветвленных программ, особенно если их работа зависит от внешних воздействий (например, при управлении с помощью клавиатуры или джойстика). В коротких же циклах ни о какой непредсказуемости говорить не приходится.
Кроме того, есть и еще один недостаток использования регистра регенерации. Значение его никогда не превышает 127. Иными словами, седьмой бит этого регистра обычно «сброшен» в 0, и, дойдя до значения 127, он вновь обнуляется.
Однако, справедливости ради, стоит заметить, что это относится лишь к тем программам, в которых регистр R не изменяется принудительным образом. При желании вы можете установить его 7-й бит и тогда постоянно будете получать из него значения от 128 до 255. Правда, делается это обычно в целях защиты программ (например, такой метод применен в игре NIGHT SHADE), но это уже совсем другая тема.
Когда требуется получить наибольшую степень случайности, прибегают к математическим расчетам. Разберем одну из таких «математических» подпрограмм. Несмотря на ее простоту, она вырабатывает все же достаточно длинную последовательность неповторяющихся значений, чтобы их можно было рассматривать в качестве случайных.
RND255 PUSH BC PUSH DE PUSH HL ; Регистровая пара HL загружается значением из счетчика «случайных» чисел ; (это может быть, например, системная переменная 23670/23671, ; которая используется Бейсиком для тех же целей) LD HL,(ADDR) LD DE,7 ;дальше следует расчет очередного ; значения счетчика ADD HL,DE LD E,L LD D,H ADD HL,HL ADD HL,HL LD C,L LD B,H ADD HL,HL ADD HL,BC ADD HL,DE LD (ADDR),HL ;сохранение значения счетчика «случайных» ; чисел для последующих расчетов LD A,H ;регистр A загружается значением ; старшего байта счетчика POP HL POP DE POP BC RET ADDR DEFW 0
Эта процедура возвращает в аккумуляторе «случайные» числа от 0 до 255. Однако в подавляющем большинстве случаев нужно иметь возможность получать значения из произвольного диапазона. С этой целью дополним подпрограмму RND255 расчетами по ограничению максимального значения и назовем новую процедуру просто RND. Перед обращением к ней в регистре E задается верхняя граница вырабатываемых «случайных» чисел. Например, для получения в аккумуляторе числа от 0 до 50 в регистр E нужно загрузить значение 51:
RND CALL RND255 LD L,A LD H,0 LD D,H CALL 12457 LD A,H RET
Здесь вновь появилась еще одна подпрограмма ПЗУ, расположенная по адресу 12457. Она выполняет целочисленное умножение двух чисел, записанных в регистровых парах DE и HL. Произведение возвращается в HL. Если в результате умножения получится число, превышающее 65535, то будет установлен флаг CY, иначе выполняется условие NC. Проверка переполнения может оказаться полезной, когда перемножаются не известные заранее величины. В подпрограмме RND это условие проверять не нужно, так как оба сомножителя не превышают величины 255 (H и D предварительно обнуляются).
После того, как мы получили в свое распоряжение подпрограмму генерации случайных чисел, рассмотрим один занимательный пример ее применения. Представьте себе некое подобие мишени, состоящей, как и положено, из окружностей и ряда цифр, характеризующих заработанные вами очки при попадании в ту или иную ее часть. Вы нажимаете любую клавишу компьютера и в ту же секунду раздается звук, очень похожий на пролетающую мимо вашего уха пулю, а в мишени появляется отверстие с рваными краями. Нажимаете еще раз - снова попадание, но уже совсем в другом месте (Рисунок 6.8) и изображение отверстия тоже стало каким-то другим. Повторив эту процедуру много раз, вы легко можете убедиться в том, что «пули», как и при настоящей стрельбе, ложатся на мишень совершенно случайно. То же самое можно сказать и о характере отверстий. Отсюда ясно, что программа, реализующая эту игрушку, должна вырабатывать для каждого выстрела три случайных числа: координаты X и Y места попадания и номер изображения для пулевого отверстия. Теперь можно обратиться к самой программе и кратко ее прокомментировать.
