- Hyper Neo Geo 64 war ein von SNK von 1997 bis 1999 zwei Jahre lang betriebenes 3D-Arcade-System, das nach nur 7 veröffentlichten Spielen ein kurzes Leben hatte und eine experimentelle Plattform in der Übergangszeit von 2D zu 3D war
- Die seit 2004 über 21 Jahre laufende Emulationsarbeit des MAME-Entwicklers David Haywood hat kürzlich den Stand der Vollendung erreicht, sodass neben Grafik und Eingaben nun auch die Sound-Emulation korrekt funktioniert
- Im vergangenen Monat erzielten MAME-Mitwirkende wie R. Belmont rasche Fortschritte bei Klangsynthese und Filterverarbeitung, und in der für Oktober geplanten Version MAME 0.282 wird vollständige Audio-Unterstützung geboten
- Im Verlauf der Emulationsentwicklung wirkten Fortschritte bei begleitenden Technologien wie dem Dump des I/O-Mikrocontrollers und Verbesserungen am V53-CPU-Core als entscheidende Durchbrüche; auch unerwartete Synergien mit der Arbeit an der Synthesizer-Emulation trugen dazu bei
- Dieser Fall zeigt die Besonderheiten der Emulationsentwicklung gut: die Bedeutung jahrelanger unsichtbarer Arbeit, Geduld und eines kollaborativen Prozesses, bei dem sich verschiedenste technische Bausteine nach und nach zusammenfügen
Die lange Reise der Hyper-Neo-Geo-64-Emulation
- Als David "MameHaze" Haywood 2004 mit der Emulation von Hyper Neo Geo 64 begann, bot MAME kaum Unterstützung für 3D-Spiele, der MIPS-CPU-Core steckte noch in den Anfängen, und es gab nicht einmal einen Dump des I/O-Mikrocontrollers
- Selbst der Speicher damaliger PCs reichte kaum aus, um 2D-Grafiken zu laden und zu dekodieren
- Es war eine Zeit vor YouTube, in der Referenzmaterial nur sehr schwer zu beschaffen war
- Ein erheblicher Teil der jungen Erwachsenen, die sich heute für die Emulation dieser Plattform interessieren, war noch nicht einmal geboren, als die Arbeit begann
- Vor einigen Wochen stufte Haywood das System in MAME in den Status "funktionierend" hoch, doch das war eher eine formale Maßnahme
- Eine angemessene Sound-Emulation fehlte weiterhin, und Haywood hatte seit 2023 nicht mehr an der Kernimplementierung gearbeitet
- Da die Leute die Spiele lange Zeit auch ohne Ton gespielt hatten, hielt er das Label "funktionierend" für vertretbar
- Das wurde zum Auslöser dafür, dass sich andere MAME-Mitwirkende an Verbesserungen des Sounds machten
Überblick über das Hyper-Neo-Geo-64-System
- Es war nur zwei Jahre lang von 1997 bis 1999 in Arcades im Einsatz, und insgesamt erschienen 7 Spiele
- Road's Edge
- Samurai Shodown 64
- Xtreme Rally
- Beat Busters: Second Nightmare
- Samurai Shodown 64: Warriors Rage
- Fatal Fury: Wild Ambition
- Buriki One
- Diese Spiele lieferten für sich genommen keine besonders starke Motivation für Emulationsarbeit, doch die Leidenschaft des MAME-Teams, alle Arcade-Systeme per Reverse Engineering zu erhalten, hielt das Projekt am Leben
- Anders als beim CPS3-Board von Capcom, das nach seiner Entschlüsselung schnell Unterstützung erhielt, erforderte Hyper Neo Geo 64 über 21 Jahre hinweg mühsame, sporadische Arbeit
Der unsichtbare Aufwand hinter der Emulationsentwicklung
- Haywood weist darauf hin: "Was die Leute an Emulation wirklich nicht verstehen, ist wie viel Zeit man in Arbeit investieren muss, die überhaupt keine positiven Ergebnisse bringt"
- Er arbeitete mehrfach über Wochen hinweg am Hyper-Neo-Geo-64-Treiber, ohne irgendwelche Fortschritte zu erzielen
- Die frustrierende Erfahrung, alles verstehen zu wollen und am Ende nur zu dem Schluss zu kommen: "So funktioniert es nicht."
- Vor einigen Jahren wurde der I/O-Mikrocontroller gedumpt, und als Haywood einen CPU-Core schrieb, der ihn emulieren konnte, wurden echte Fortschritte möglich
- In vielen Spielen funktionierten nun die Eingaben, sodass weitere Verbesserungen an der Videoausgabe möglich wurden
- Der für andere Systeme entwickelte V53-Support spielte später eine entscheidende Rolle beim Betrieb des Sound-DSP
Rasante Fortschritte bei der Sound-Emulation
- Als Haywood die Plattform als "funktionierend" markierte, zog das die Aufmerksamkeit von MAME-Mitwirkenden wie R. Belmont auf sich
- Belmont, Happy, O. Galibert und andere arbeiteten im vergangenen Monat daran, die Spiele endlich korrekt klingen zu lassen
- Besonders nützlich war die von Happy erstellte detaillierte Disassemblierung des Sound-CPU-Programms
- Belmont und Galibert arbeiteten in MAME bereits an Synthesizer-Unterstützung, und da der Soundchip des Hyper Neo Geo 64 auch in Synthesizern verwendet wurde, ergab sich eine günstige Überschneidung der Fachgebiete
- Die aktuelle MAME-Version 0.281 enthält bereits eine von Belmont in einem YouTube-Video dokumentierte Reihe schneller Verbesserungen
- Korrekturen, damit grundlegendes Starten und Stoppen von Samples wie vorgesehen funktioniert
- Vorläufige Unterstützung für Lautstärke-Hüllkurven zur Verbesserung der Audio-Balance
- Hinzugefügte Low-Pass-Filter pro Stimme, wodurch hochfrequentes Rauschen bereinigt wird und der Klang sauberer wirkt
Wichtige Verbesserungen in MAME 0.282
- In MAME 0.282, dessen Veröffentlichung für Oktober geplant ist, sollen die Audioprobleme von Xtreme Rally behoben und die Gesamtqualität weiter verbessert werden
- Olivier Galibert fand heraus, wie der 12-Bit-Dynamikbereich auf 8 Bit komprimiert wird, und ersetzte den bisherigen Filter durch einen besser passenden Chamberlin-Filter, was zu deutlich klarerem und originalgetreuerem Klang führte
- Durch das Verständnis der tatsächlichen Funktionsweise von Looping-Samples, Korrekturen zur Vermeidung von Verzerrungen im finalen Mixdown und angepasste Filter-Hüllkurven wurde eine dramatische Verbesserung im Intro von Beast Busters Second Nightmare erreicht
- Lösung eines spezifischen Codeproblems in Xtreme Rally
- Dieses Spiel besitzt einzigartigen Code, der Sound-Befehle so schnell wie möglich an die Sound-CPU senden will, wodurch zwei Drittel der Befehle verloren gingen
- Das Problem wurde so behoben, dass nun alle Befehle ankommen, wodurch Xtreme Rally jetzt hervorragend klingt
- Mit der Veröffentlichung von MAME 0.282 wird Hyper Neo Geo 64 dem Label "funktionierend" wirklich gerecht werden
Ein perfektes Beispiel für ein kollaboratives Projekt
- Galibert erwähnte auf Reddit, sein Beitrag sei aus dem Interesse an Synthesizer-Emulation entstanden, fügte jedoch hinzu: "Lustigerweise funktioniert der Synthesizer selbst (MPC3000) noch überhaupt nicht."
- Obwohl Teile des Synthesizers weiterhin weder gedumpt noch dokumentiert sind, kommt es vor, dass eines der vorhandenen Puzzleteile plötzlich in ein völlig anderes Puzzle passt
- Haywood blickt zurück: "Es war einfach ein langer, langsamer Prozess", und "über die Jahre ging es Stück für Stück voran; als der umgebende Code in MAME besser und leistungsfähiger wurde, konnten wir schrittweise mehr Fortschritte erzielen"
3 Kommentare
Dass für eine Konsole, die nur 7 Spiele unterstützt, so viel Aufwand betrieben wurde, ist wirklich großartig.
Ein wahrer Emulator-Veteran … krass.
Hacker-News-Kommentare
Wirklich eine großartige Leistung, aber sie lässt mich die Texte von Byuu oder die neueren Dolphin-Devlogs vermissen. Auch Shonumis Entwicklungsblog kann ich sehr empfehlen. Dort geht es um seltene oder schwer zu emulierende Peripheriegeräte für Game Boy und GBA, von Infrarot-Modems bis hin zu sonarbasierenden Fischfindern Shonumi devlog
Byuu war wirklich eine außergewöhnliche Person. Ich erinnere mich noch daran, wie viel seine Arbeit zur Verbesserung der Emulator-Kompatibilität beigetragen hat. An die positiven Veränderungen, die Byuu in die Welt gebracht hat, denke ich bis heute oft zurück
Auch bei Dolphin gibt es wirklich interessante Artikel darüber, wie viel Aufwand betrieben wurde, um Spiele von Factor 5 zum Laufen zu bringen. In einer festen Hardware-Umgebung kommen wirklich erstaunliche Tricks zum Einsatz, um das Maximum an Leistung herauszuholen. Wie wertvoll solche Dinge sind, merkt man oft erst Jahre später, wenn jemand versucht, diese Software in einem Emulator auszuführen
Ich frage mich, ob jemand einen PC-Emulator kennt, der Mikrofoneingaben über Soundblaster-Emulation richtig unterstützt. Ich habe auf archive.org meine erste App gefunden, die ich etwa 1994 veröffentlicht hatte; es ist ein Musik-Visualizer und er braucht Audioeingang
Beim Artikel im Shonumi-Devlog über das Battle Chip Gate kamen sofort Kindheitserinnerungen hoch. Als Kind war ich Fan von Battle Network auf dem GBA und habe meine Aktivitäten in Online-Communities auf GameWinners.com begonnen, um an Mega-Man-Foren teilzunehmen. Sogar mein erster Nickname stammte von einer neuen Funktion aus MMBN2. Durch Battle Network habe ich mich für die Bewahrung alter Spiele zu interessieren begonnen, und die KI- sowie Cyberwelt-Settings des Spiels wirken erstaunlich vorausschauend. Direkt mit dem Internet verbundene PCs, personalisierte KI für jede Person, KI-Agenten, die einem helfen, die Komplexität der digitalen Welt zu navigieren, Cyberkriminalität und Hacker und sogar zeitlose digitale Schwachstellen oder das Hacken von Umweltsteuerungssystemen — das war wirklich ein bemerkenswertes Zukunftsbild. Dank MMBN2 habe ich Englisch gelernt und bin Programmierer geworden. Ich denke immer noch gerne daran zurück
Es erstaunt mich, dass das MAME-Projekt seit über 28 Jahren aktiv weiterentwickelt wird, obwohl sich sein Kern kaum verändert hat. Das liegt vermutlich an einer äußerst engagierten Entwickler-Community
Wenn man zu einer C++-Codebasis noch Code hinzufügt, der C++-Code erzeugt, dazu Build-Prozesse, die wiederum Build-Prozesse erzeugen, und die Sturheit von jemandem, der jedes Jahr sämtliche Dateinamen umbenennt, dann entsteht wirklich eine Atmosphäre wie bei Höhlenmönchen
Es war nicht genau ein Fork, aber es gab einmal ein separates Projekt namens MESS, das den Umfang auf Nicht-Arcade-Systeme ausweiten wollte und später wieder integriert wurde
Es gibt auch beliebte Forks wie Final Burn Alpha/Neo
Eines der interessantesten Dinge, die ich eher zufällig erfahren habe, ist, dass sogar SGI/IRIX emuliert wird
Es gibt tatsächlich mehrere Forks, aber ich weiß nicht, ob sie wirklich als „wichtige“ Forks gelten. Und ich habe auch erlebt, dass die engagierten MAME-Entwickler externen Code sehr streng bewerten
Ich mag solche Artikel sehr. Man spürt, wie die Spieleemulation die tiefen technischen Fähigkeiten vieler Autorinnen und Autoren geschärft hat. Ich mache mir Sorgen, dass extrem schwieriges, tief in der Hardware verankertes DRM — wie man es etwa bei der Xbox One X sieht — in Zukunft als große Lücke in kulturellen Ausstellungen zurückbleiben könnte. DRM hat eindeutig einen großen gesellschaftlichen Preis, den wir nicht ausreichend wahrnehmen
Die Leidenschaft der Emulator-Entwickler, die für weniger als zehn Spiele so weit gehen, ist wirklich beeindruckend
Selbst bei Plattformen mit nur wenigen Spielen vertieft sich manchmal jemand extrem in ein einzelnes Spiel und analysiert es gründlich. Ich selbst bin Fan von T-Mek und habe eine problematische Maschine in meiner Scheune stehen. Es ist ein System mit nur zwei Spielen, aber damit es in MAME richtig funktioniert, muss jemand mit Interesse, Können und Ausrüstung die Schutzmechanismen knacken
Weil es einmal Leute gab, die einen Weg fanden, bereits kompilierte Habbo-DCRs als eigenständige Desktop-App auszuführen, existiert Habbo Origins bis heute. Ein Sulake-Mitarbeiter hat sich das sogar selbst angesehen, und diese Person kam tatsächlich aus der Habbo-Retro-/Emulator-Szene. Die Reverse-Engineering-Szene ist wirklich eine faszinierende Community
Unter Arcade-Hardware gibt es vollständig kundenspezifische Boards, die nur für ein einziges Spiel gebaut wurden, oder Chips, die nie wiederverwendet wurden. Die Mission von MAME ist klar, aber wegen SNK und Samurai Shodown sowie Fatal Fury stand HNG64 immer im Fokus
Die Vergangenheit zu dokumentieren und zu bewahren ist eine sehr sinnvolle Tätigkeit
In solchen Fällen scheint mir das Wort „leidenschaftlich“ am passendsten zu sein
Auch nach 28 Jahren gibt es in MAME noch immer überall interessante Entwicklungen. Es geht längst nicht mehr nur um Arcade-Maschinen, sondern auch um wenig bekannte Heimkonsolen, Vintage-Computer und verschiedenste Hardware. Besonders spannend finde ich zuletzt die Fortschritte bei der Emulation professioneller Musik-Synthesizer wie der legendären Yamaha-MU-Serie Yamaha MU-series Wikipedia. In den späten 80ern begannen PC-Spiele, MIDI-Soundtracks zu unterstützen, aber die meisten Spieler hörten nur eine stark eingeschränkte Variante über die begrenzten PC-Soundkarten jener Zeit. Wer genug Geld hatte, konnte sie über externe MIDI-Module wie den Roland Sound Canvas lebendig hören, aber das wahre Nonplusultra war der 64-stimmige Yamaha MU80. Als ich den Klang des MU80 zum ersten Mal hörte, wurde mir klar, was mir entgangen war MU80 Demo Song. Dank MAME kann man diese teure professionelle Hardware heute allein per Software-Emulation frei erleben
Ich erinnere mich noch daran, dass die MIDI-Musik auf meinem Packard Bell Pentium 166 ziemlich seltsam und nicht besonders gut klang. Ich wusste damals nicht, dass es schon solche Hochleistungsgeräte gab. Auf YouTube habe ich Vergleichsvideos zwischen Sound Blaster und dem MU80 gefunden, und das ist wirklich faszinierend Vergleichsvideo
Ich frage mich, wann der Tag kommt, an dem man eine KI bitten kann, ein Fantasy-Spiel neu zu erschaffen, das einen in Nostalgie der 90er badet
Ich frage mich, ob das dieser merkwürdigen batteriegestützten DRM-Methode ähnelt, die CAPCOM in älteren Arcade-Systemen verwendet hat. Es gab eine Variante, bei der man nach einem Stromverlust die Neuprogrammierung von CAPCOM durchführen lassen musste
Das scheint etwas anderes zu sein. Gemeint sind wohl CPS, insbesondere die bekannten CPS2-Boards. Dort versorgte die Batterie eine Anti-Kopier-Einrichtung, und wenn die Batteriespannung unter einen bestimmten Wert fiel, wurde der Sicherheitsschlüssel aus dem Speicher gelöscht. Dadurch blieben die ROMs verschlüsselt. Das Ein- und Ausschalten des Geräts war kein Problem. Eher war es so, dass die CPS2-Batterie dazu neigte, wichtige Komponenten zu beschädigen, weshalb sie auch „Suizidbatterie“ genannt wurde. Heute kann man den Schutz auf verschiedene Weise entfernen. Man kann entschlüsselte Phoenix-ROMs verwenden oder eine Infinikey-PCB anlöten, die den im ROM enthaltenen Schlüssel über die Stromversorgung des Boards ersetzt. HNG64 dagegen scheint einfach weniger analysiert worden zu sein, weil die Hardware schwieriger war
Dieses Verfahren bestand aus zwei Stufen. Zwischen Programm-ROM und CPU saß ein proprietärer Entschlüsselungs-Chip, der Tabellen verwendete, die in einem kleinen SRAM gespeichert waren; dieses SRAM wurde wiederum von einer Batterie versorgt. Ging die Stromversorgung verloren — sei es durch eine leere Batterie oder einen Hack-Versuch — verschwanden auch die Entschlüsselungsschlüssel. Zufällig stellte sich heraus, dass der FC1-Pin mit dem Entschlüsselungs-Chip verbunden war, und tatsächlich war nur das Programm-ROM verschlüsselt. Wenn die 68000-CPU Instruktionen anforderte, sendete sie ein bestimmtes Signal, das festlegte, ob der Entschlüssler arbeiten sollte. Allerdings erzeugte auch PC-relatives Addressing dasselbe Signal, wodurch man verschlüsselte Instruktionen extrahieren konnte. Wegen einer weiteren Schutzmaßnahme hörte der Chip nach kurzer Zeit auch wieder auf zu arbeiten. Später fand man bei Heimkonsolen, die auf CPS-Boards basierten, und bei Konsolenports von Spielen wie SF Zero heraus, dass Befehle eingestreut waren, die seltsame Adressen lasen, auf die der Chip wartete. Wenn auf diese bestimmten Adressen nicht zugegriffen wurde, stellte der Chip die Entschlüsselung ein. Dieses Geheimnis wurde wegen der Konsolenportierungen bekannt, und danach konnte man PC-relatives Addressing und diese Zugriffe geschickt kombinieren, um die ROMs korrekt zu dumpen. 68000-Prozessor-Referenzdokument
Solche Methoden sieht man auch heute noch bei Glücksspielgeräten. Moderne Spielautomaten enthalten viele Schutzmechanismen, Batterien und Anti-Bohr-Funktionen, wobei es inzwischen eher um die Verhinderung von Steuerhinterziehung als um Copyright-Schutz geht
Im Artikel wird der LaserActive erwähnt. Ich habe ihn als Kind zum ersten Mal bei meinem Onkel gesehen und wusste damals nicht einmal, dass es so etwas gibt LaserActive Wikipedia. Ich erinnere mich daran, fast nur Genesis-Spiele darauf gespielt zu haben
Es hat mich überrascht zu lesen, dass Vajra und Vajra 2 LaserActive-exklusive Shoot-'em-ups von einer Firma namens Data West sind. Der Name ähnelt Data East, und beide sind japanische Firmen, aber es scheint kein Spin-off von Data East zu sein. Ich frage mich, ob der Name absichtlich so ähnlich gewählt wurde, um Verwirrung zu stiften Informationen zu Data West
Ich habe das Preisschild auf dem ersten Bild des Artikels stark herangezoomt. Battle Toad in Battlemaniac kostet 53900 Yen, Akumajou Dracula XX 27500 Yen und The King of Dragons 39800 Yen
Bei Galaga und Galaga Fast Shoot gibt es weiterhin mehr als 100 ms Verzögerung zwischen Tasteneingabe und Reaktion im Spiel; ich hoffe, dass dieses Problem irgendwann vollständig gelöst wird