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Mode7 ou Matrices
Table des matières
Par Monsieur Spi, le 24 septembre 2010Menu général
Préface
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Vous avez sans doute déjà entendu parler de Mode7 quelque part, et si ce n’est pas le cas vous en avez forcément au moins déjà vu.
Il s’agit d’une technique qui a pris naissance à la fin des années 80 et qui permet d'obtenir une vue en perspective à partir d’une surface en deux dimensions. Si aujourd’hui des noms comme F-Zéro n’évoquent plus rien à la jeune génération, il faudrait avoir vécu dans une grotte sur la lune ces 20 dernières années pour ne pas avoir entendu parler de Mario Kart. |
Le Mode 7 est une toute première approche de la 3D qui aborde des notions de projection, de caméra, de plan et de transformations dans l’espace à trois dimensions. C’est un moyen rapide de prendre en main des processus communs aux applications 3D et de monter des jeux ou des effets efficaces.
Il y deux grandes notions qu’il est impératif de retenir lorsque l’on veut aborder le Mode 7, les opérations géométriques appliquées sur une surface à deux dimensions (communément appelée un plan) et le principe de la projection.
Mais commençons par nous rafraîchir la mémoire.
Définition
Voyons ce que dit Wikipedia (http://fr.wikipedia.org/wiki/Mode_7)
Le Mode 7, apparu initialement sur la console de jeu Super Nintendo, est un mode graphique d'application de texture qui permet à un arrière-plan d'être pivoté et redimensionné par des procédés de rotation et de zoom. En modifiant à chaque ligne horizontale (Scanline) l'échelle et l'angle de ce plan, un effet de perspective peut être créé, transformant ainsi le plan en un sol incliné et texturé.
L'effet de Mode 7 est généralement utilisé sur des systèmes avec de fortes capacités 2D mais pas de gestion de la 3D car il permet en fait de simuler une impression de profondeur en utilisant uniquement des fonctions 2D. Parmi les jeux de la Super NES utilisant le Mode 7, on trouve F-Zero et Super Mario Kart, tout deux ayant été par la suite adaptés sur Game Boy Advance, tout en gardant cet effet, rendu possible par le circuit 2D de la console.
De nombreux jeux PC, notamment Wacky Wheels, ont un effet de Mode 7 généré entièrement de manière logicielle, les cartes VGA de l'époque ne comprenant pas de tel circuit d'affichage 2D avancé permettant la rotation et le zoom.
Précision apportée par Papwal :
En fait, ce qu'on appelait le “mode7” sur la console snes c'était l'équivalent de la classe Matrix() dans flash, c'est à dire qu'un des calques de tuiles - contrairement à ses petits camarades qui n'étaient rendus que selon un vecteur de scrolling x/y - pouvait être rendu avec une matrice à 6 chiffres qui permet de faire des zoom, des rotations, et des inclinaisons
Pourquoi donc on appelait ça “mode7” et pas “mode6” alors qu'il y a 6 chiffres dans la matrice ?
Parce qu'on passait à la carte vidéo une 7ème variable qui servait à renseigner un index d'effet spécial (miroir, etc).
Cette appellation “mode7” était donc propre à la Supernes et ne concerne plus vraiment les jeux sur ordinateur.
Ensuite il y'avait un deuxième effet spécial propre à ces machines c'était le rendu par scanline, c'est ce qui permettait de faire onduler les fonds aquatiques par exemple, pour chaque scanline on pouvait choisir la valeur de scrolling x/y. Et pour rendre le z-mapping de mariokart, on utilisait le calque de tuiles mode 7 et pour chaque scanline on modifiait la matrice 2d à 6 chiffres.
Voilà… puisse cet éclaircissement vous aider à trouver les bons calculs.
Dans la suite de ce dossier nous allons essayer de détailler un peu ce procédé, d'abord théoriquement, puis par une petite mise en application, mais tout commence toujours par une histoire.
Un peu d’histoire
En 1990 naît la Super Nintendo, console 16 bits digne successeur de la Nintendo Entertainment System. Outre les améliorations habituelles qui sont inhérentes aux nouvelles technologies, la SNES a été la première console à posséder du hardware dédié aux graphismes permettant des transformations linéaires (comme la rotation et le changement d’échelle) sur des fonds et des sprites.
« F-Zero »
On a coutume de dire que c’est Super Mario Kart qui est l’initiateur du Mode 7, mais en fait ce jeu est simplement plus connu que le véritable papa du Mode 7 qu’est F-Zero. Pour la première fois le circuit n’est plus vu de haut mais à l’horizontale, les jeux de circuit prennent alors leur envol.
« super Mario Kart »
C’est le jeu qui reste dans toutes les mémoires, il a marqué à tel point les esprits qu’on lui attribue souvent, à tort, la paternité du Mode 7.
« Pilotwings »
Dans PilotWings le joueur est aux commandes d’un simulateur de vol et de saut en parachute. Les mouvements dans les 3 dimensions sont permis, ce jeu est souvent considéré comme une démo technique des possibilités du Mode 7.
Cette fois on se sert du Mode 7 pour afficher des fonds animés, par exemple dans l’image d’illustration un tunnel. C’est une autre manière d’utiliser une projection d’un plan sur lequel on ajoute à présent des déformations.
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