Achtergrond
Mode 7

Mode 7 – wat de SNES uniek maakt

Een kijkje naar de speciale '3D'-graphics van de SNES

Geschreven door Eline Oosterloo op
Na het succes van de NES Classic Mini is nu ook de SNES Classic Mini op komst. Vroeger werd de originele Super Nintendo Entertainment System geadverteerd met de claim dat het apparaat 3D-graphics zou ondersteunen. In feite doelde men op grafische modus genaamd Mode 7. In dit artikel nemen we een kijkje naar deze iconische weergave van pixels.

De Super Nintendo kan 3D-effecten nabootsen die voor de tijd enorm geavanceerd waren. Echter zijn deze effecten niet écht 3D te noemen, aangezien de SNES geen polygonen kan genereren. De enige manier waarop dit mogelijk is, is door middel van externe hardware-chips. Dit is nodig geweest voor het tot stand komen van Star Fox en Star Fox 2.

De zogenaamde 3D-graphics waar in reclames naar verwezen werd zijn in feite de indrukwekkende effecten die ondersteund worden door de unieke Mode 7. Velen hier zullen wel gehoord hebben van Mode 7, maar wat is het eigenlijk?

Mode 0-7

De SNES heeft acht modi om achtergrondlagen te tonen. We zien het scherm als een grid, dat verdeeld is in vierkantjes met allemaal dezelfde hoogte en breedte. Deze vakjes noemen we tiles. Deze modi zijn genummerd van 0 tot 7, waarvan de laatste een enkele, manipuleerbare achtergrondlaag bevat.

Elke modus heeft zo zijn eigen specifieke mogelijkheden en beperkingen. Zo ondersteunt de simpele mode 0 maar liefst vier achtergrondlagen, maar kan in deze modus maar vier kleuren per tile worden weergegeven. Mode 1 daarentegen geeft de mogelijkheid tot slechts drie lagen achtergrond, maar dan wel met twee lagen die tot verschillende zestien kleuren kunnen weergeven en de derde laag vier. Transparantie is ook een feature die door alleen sommige modi wordt ondersteund.

Deze modi worden afgewisseld afhankelijk van het effect dat de ontwikkelaars van een game willen creëren. Mode 1 kan bijvoorbeeld door de drie lagen parallax scrolling beter ondersteunen dan een modus die maar twee of zelfs één laag heeft.

Parallax scrolling is een term die gebruikt wordt om het effect te beschrijven wat je krijgt als er meerdere achtergrondlagen zijn, waarvan de voorste laag sneller beweegt dan de laag erachter. Hierdoor wordt de illusie van diepte gecreëerd. Een voorbeeld van parallax scrolling in Super Mario World 2: Yoshi’s Island is in onderstaande gif te zien.

Super Mario World 2: Yoshi’s Island

Mode 7

Parallax scrolling is natuurlijk een prachtige manier om diepte weer te geven op een 2D-platform, maar dat kunnen andere consoles uit die tijd, zoals Sega Megadrive, ook.

Mode 7 daarentegen is een speciale graphics-modus die ten eerste maar liefst 256 kleuren tegelijk kon weergeven. Daarnaast geeft de modus de mogelijkheid tot het snel draaien van achtergronden; een manier om ongekende dynamische effecten te creëren. Het snelle roteren van de achtergrond wordt onder meer gebruikt in games als F-Zero, Pilotwings en Super Mario Kart. De achtergrond draait in feite om je racewagen, zodat het net lijkt als de speler een 3D-circuit aan het berijden is.

Super Mario Kart
Super Mario Kart

Affiene transformatie

De manier waarop Mode 7 diepte kan creëren is door middel van affiene transformatie. Affiene transformatie is een functie die gebruikt wordt voor lineaire mapping, waarbij tussen twee ruimtes punten en lijnen onthouden worden, maar niet de coördinaten. De transformatie bewaart geen hoeken of afstanden tussen lijnen, maar wel ratio's van afstanden tussen twee punten op een rechte lijn.

Beeldbuis-televisies geven beelden weer door elektronen te schieten op kleine vakjes op het scherm, genaamd pixels. Het schieten van deze laser op het scherm gebeurt in rijen van links naar rechts en van boven naar onderen. Telkens wanneer het lasertje aan het einde is van een rij springt hij naar de rij eronder. In dit proces zit een kleine vertraging, die ook wel een horizontal blank wordt genoemd. Een vertical blank ontstaat wanneer het lasertje helemaal onderaan het scherm is en terug gaat naar de bovenste rij.

Deze zogenaamde blanks zijn van korte duur, maar lang genoeg om de rijen goed met behulp van affiene transformaties door te kunnen schuiven naar de volgende rij. Mode 7 kan door middel van deze transformaties een beeld genereren van een 2D-achtergrond dat geschaald wordt naar de verte. Hierdoor ontstaat het soort 3D-effect waar Mode 7 befaamd voor is.

Een goed voorbeeld hiervan is het perspectief in de overworld van Final Fantasy 3. Zoals hieronder te zien is, is de map eigenlijk plat. Mode 7 kent nog veel meer uitdrukkingen. Het kan ook voor dynamische animatie gebruikt worden en andere interessante diepte-effecten creëren, zoals in Super Castlevania 4.

FF3
Final Fantasy 3
Castlevania 4
Super Castlevania 4

Sprites

Tot slot kan Mode 7 alleen gebruikt worden voor achtergronden en niet voor sprites, hoewel veel mensen denken van wel. De verwarring is goed te begrijpen, want Mode 7 wordt wel degelijk gebruikt om sprites dynamischer te laten lijken.

Hoe kan dat dan? Een speciale feature van Mode 7 geeft de mogelijkheid een deel van een achtergrond over sprites heen te plaatsen over. Zo kunnen sprites toch stiekem meegenieten van het effect.

Een mooi voorbeeld hiervan is deze boss uit Skyblazer, een titel die helaas niet is inbegrepen in de SNES Classic Mini.

Skyblazer
Skyblazer

De SNES Classic Mini gaat Mode 7 vermoedelijk emuleren, in plaats van gebruikmaken van specifieke interne hardware. De precieze technische specificaties zijn echter nog onbekend. De SNES Classic Mini krijgt tevens speelbare versies van Star Fox en Star Fox 2. Dit betekent dat ook de speciale Super FX-chip moet worden nagebootst. De bijzondere effecten van deze klassieke console zijn binnenkort ook te bewonderen met de SNES Classic Mini.

Dankzij de kleine gamemachine van Nintendo wordt menig gamer weer blootgesteld aan de interessante pixelvertoningen van de originele SNES. Of deze visuele prestaties de tand des tijds hebben doorstaan en het grote publiek kan bekoren, weten we 29 september bij de ongetwijfeld razend populaire release van de SNES Classic Mini.

Dit artikel delen:

Lees meer

Amiibo-functies Metroid: Samus Returns bekend Volledige Just Cause 3 multiplayer-mod nu beschikbaar op Steam
14

Reacties op: Mode 7 – wat de SNES uniek maakt

  • Om te reageren moet je ingelogd zijn. Nog geen account? Registreer je dan en praat mee!
  • Sander999

    • 24 juli 2017 15:18
    Super leuk stuk, interessant om te lezen. Krijg er een enorm nostalgisch gevoel van. Helaas zullen games nooit meer zo magisch voor me worden als ze toen waren. En dat bedoel ik niet op een 'vroeger was alles beter' manier maar meer de verwondering die je als kind hebt/had toen je aan het gamen was.

    Wanneer je een reactie plaatst ga je akoord
    met onze voorwaarden voor reacties.
  • warcryptic

    • 24 juli 2017 15:27
    Dit is echt een voorbeeld van een enorm interessant artikel. 10/10

    De magie en de verwondering als kind is iets dat je niet snel meer terug krijgt.
    Dit wordt over de jaren vervangen voor nostalgie en waardering voor wat het voor je betekend heeft, en dat zal voor de meeste mensen die opgegroeid zijn met de SNES ook niet verdwijnen.

    Geweldige console en ook wel mijn meest favoriete library aan games van alle consoles die ik gespeeld heb.

    Wanneer je een reactie plaatst ga je akoord
    met onze voorwaarden voor reacties.
  • MonsterCrab

    • 24 juli 2017 15:47
    @warcryptic Aangepast, thanks!

    Wanneer je een reactie plaatst ga je akoord
    met onze voorwaarden voor reacties.
  • ItsKatrien

    • 24 juli 2017 17:50
    Ik ben fan! Ga je meer van zulke artikelen schrijven? :D

    Wanneer je een reactie plaatst ga je akoord
    met onze voorwaarden voor reacties.
  • casualkiller

    • 24 juli 2017 21:32
    Een prachtige console geplaagd door 1 ding: de cpu. en de bij behorende slowdown in de grafisch intensere titles (contra 3 , gradius 3, super G'n'G to name a few..) Niet gek, want de cpu is pretty much de NES cpu maar iets gemodificeerd. De Snes zou de gehele NES library backwards kunnen spelen, maar Nintendo besloot dat op het laatste moment niet te doen, vanwege commerciële redenen (iedereen moest aan de SNES niet de NES ;) )

    En een kleine toevoeging met wat ongecencureerde spam, onze Megadrive demo van 4 jaar terug deed dingen die voorheen onmogelijk geacht werden zoals Mode 7 en fullscreen rotating, zonder extra hardware chips , hier te zien (2:28) https://www.youtube.com/watch?v=OGDtViPngi8

    In onze demo van dit jaar however ( 4 jaar aan gewerkt ) , doen we alles waarbij een SNES zichzelf zou opblazen en in vlammen op zou gaan in mode7 gebied, fullscreen scaling & rotating, transparencies , fractal zooming, en fullscreen 3d polygons *zonder* enige addon chips op een stock megadrive. ( https://www.youtube.com/watch?v=gWVmPtr9O0g )

    Niet om een system war te ontketenen (de megadrive is toch beter! :) ) i love the snes.
    Dus als extra bonus: de Snes demo waar ik 2 jaar geleden aan gewerkt heb <3

    https://www.youtube.com/watch?v=di_MnKNDfm0

    Wanneer je een reactie plaatst ga je akoord
    met onze voorwaarden voor reacties.
  • Sander999

    • 24 juli 2017 21:42
    @casualkiller
    Holy SHIT, wat een vette demo's. Krijg er meteen een MSX/Amiga vibe van. Wist helemaal niet dat er een demo scene voor de SNES en Megadrive bestond, hoe vet!

    Wanneer je een reactie plaatst ga je akoord
    met onze voorwaarden voor reacties.
  • casualkiller

    • 24 juli 2017 22:03
    @sander999 Thx! de snes/megadrive demoscene is microscopisch klein (in vergelijking met amiga en pc etc.) maar proud of being part of it :)

    Wanneer je een reactie plaatst ga je akoord
    met onze voorwaarden voor reacties.
  • cyberbeast41

    • 24 juli 2017 21:52
    @casualkiller Is je transparancy effect een mesh?

    Wanneer je een reactie plaatst ga je akoord
    met onze voorwaarden voor reacties.
  • casualkiller

    • 24 juli 2017 22:01
    @cyberbeast41 bedoel je het effect op 2:22? of ergens anders? Alle graphics zijn Tilebased en het transparante effect doen we door heeeel snel de VDP (videochip) te switchen met een (debug) register dat tot nu toe onbekend was.

    (alle credit naar de coders en knappe koppen, ik ben slechts de artdirector en pixelaar van deze demo(s) :) )

    Wanneer je een reactie plaatst ga je akoord
    met onze voorwaarden voor reacties.
  • cyberbeast41

    • 25 juli 2017 14:04
    @casualkiller Nee, de schaduw van de wolken vanaf 2:26.
    Maar man, hoe indrukwekkend is dit.

    Wanneer je een reactie plaatst ga je akoord
    met onze voorwaarden voor reacties.
  • casualkiller

    • 25 juli 2017 19:23
    @cyberbeast41 eigenlijk heel simpel :) , de wolken zijn een extra 2de laag en de schaduw daarvan zit in die laag gepixeled met dithering om een transparantie te faken ( zoals hier te zien: http://alien.untergrund.net/MegaDrive/Mode7thing/newclouds.gif )

    Wanneer je een reactie plaatst ga je akoord
    met onze voorwaarden voor reacties.
  • darkmanwls

    • 24 juli 2017 22:19
    @casualkiller Vette shit man, wordt het niet eens tijd om een game te gaan maken voor jullie?

    Wanneer je een reactie plaatst ga je akoord
    met onze voorwaarden voor reacties.
  • kleinekoosjer

    • 26 juli 2017 12:16
    @casualkiller Hahaha,, geen console war starten? Wat doet die ninja daar dan met die Nintendo kast :-) .. Maar zonder dolle; fantastische shit dit!! Super gaaf dat men zulke hobby's (neem ik aan) er op na houdt. En wat men hier schrijft.. Met zulke talenten moeten jullie misschien toch eens gaan nadenken om een game te maken. Zet jezelf op de kaart! Ik zeg; even Konami lief aankijken en SD-Snatcher 2 maken.. Dat ze daar nooit meer iets mee gedaan hebben snap ik niets van.. Beste game op de MSX (2).

    Wanneer je een reactie plaatst ga je akoord
    met onze voorwaarden voor reacties.
  • Robbert.

    • 27 juli 2017 13:28
    Goed artikel!

    Wanneer je een reactie plaatst ga je akoord
    met onze voorwaarden voor reacties.

 

Wanneer je een reactie plaatst ga je akoord
met onze voorwaarden voor reacties.