根據《GIGAZINE》報導，1999 年問世的遊樂園經營模擬遊戲《過山車大亨》，不僅在遊戲設計上深獲玩家喜愛，更因程式碼的高效最優化而成為遊戲開發領域的經典範本。近年來，一位資深遊戲程式設計師拉爾斯·蒂森（Lars Tofte）透過對遊戲程式碼的深入解析，揭示了這款遊戲在當年極度受限的硬體環境下，如何達到驚人的運作穩定性與流暢度。

《過山車大亨》最初由克里斯·索耶（Chris Sawyer）以幾乎全部採用「組合語言」（Assembly Language）開發，這種語言可直接控制 CPU 執行指令，極大化利用硬體資源，但也因開發門檻極高，僅在極少數場合使用。而在 1999 年，大多數遊戲仍以 C 或 C++ 為主，僅在關鍵模組中採用組合語言。然而，索耶卻選擇以組合語言撰寫《過山車大亨》的幾乎全部程式碼，使遊戲在當時的 PC 上仍能穩定運作數千名遊客、多項設施與數十條遊樂設施的模擬。

「這款遊戲之所以被稱為『最優化遊戲』，並非單純因為它跑得快，而是它幾乎在所有設計層面都做到無可挑剔的精準與省資源。」蒂森指出。他以遊戲中「錢幣管理」為例，並非以統一的資料型別處理，而是根據用途，採取不同大小的資料型別。例如，大型設施價值用 4 個位元組（bytes）儲存，而商店價格則僅以 1 個位元組儲存，這種細節在當時極度重視記憶體效能的年代，顯得格外重要。

此外，《過山車大亨》在數學運算上也做了大量優化，例如將乘除法轉換為「位元移位」（bit shift），這種處理方法在處理 2 的倍數時效率極高。例如「×4」只需將數值左移 2 位元，「÷8」則只需右移 3 位元。這種運算方式在當時的 CPU 上能大幅提升處理速度，並被大量運用於遊戲內許多數值計算。

在遊戲設計層面，遊戲也考慮到運算負荷而做出特定設計。例如遊客在移動時，雖有明確的目的地，但其尋路演算法設有上限，避免在複雜地形中產生大量運算。這種設計雖然導致遊客偶有迷路或繞遠路的現象，但也正是遊戲能維持高畫面更新率的關鍵。此外，這種設計也巧妙融入遊戲系統，例如購買園區地圖的遊客便會獲得更廣範圍的尋路能力。

最後，面對經典的「人群擁擠導致當機」問題，《過山車大亨》採用簡化處理方式，遊客之間不會避開彼此，避免大量的碰撞判定運算，這雖然與現實世界有所不同，卻大幅降低了程式的負擔。

「這並不是一款『為了效能』而犧牲設計的遊戲，」蒂森總結說道，「相反地，它是『為了設計』而設計出最佳的效能方案。」

📰 本文資料來源 • GIGAZINE