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Was bisher geschah: Einem erfolglosen Remake-Entwickler ist es trotz aller Widrigkeiten schließlich doch noch gelungen, alle Originaldateien von SPACOLA mit Hilfe eines Debuggers in einem Atari ST-Emulator zu extrahieren. Doch das sollte noch lange nicht das Ende seiner abenteuerlichen Reise in die Heimcomputer-Vergangenheit des späten 20. Jahrhunderts sein, denn die antiken Hieroglyphen in den Originaldaten mussten erst noch aufwändig von einem gewieften Software-Archäologen entziffert und entschlüsselt werden. Dies ist seine haarsträubende Geschichte.

Da saß ich nun also, mit einem ganzen Haufen alter, unlesbarer Sprite-Dateien aus dem Spiel SPACOLA, ohne irgendeinen Hinweis, was ich damit anfangen könnte, und welche sagenhaften Geheimnisse diese historischen Dokumente letztlich bargen. Lediglich aus den perfekt erhaltenen Dateinamen ließ sich ungefähr ersehen, welche Sprites genau darin zu finden seien. Mein geschätzter Mit-Atarianer und Blogleser Gerry hatte mich glücklicherweise bereits Jahre zuvor mit einem wichtigen Zeitschriftenartikel aus der guten alten „ST Computer“ versorgt, in dem Meinolf Schneider höchstpersönlich im Jahr 1990 über die Entwicklung von Bolo und Esprit berichtet. Dieser Artikel erwies sich als pures Gold und enthielt so einige hochinteressante Einblicke und Fakten, die mir als Entwickler wiederum bedeutende Implementierungsdetails verrieten. Unter anderem beschrieb Meinolf darin einzelne Aspekte seines eigenen Sprite-Formats, den sogenannten „Shapelists“. Wie das Format aufgebaut war, war daraus zwar leider noch lange nicht ersichtlich, aber dafür andere wichtige Eigenarten, die später von Vorteil sein sollten.

Der Hex-Editor HxD zeigt eine SHL-Datei

Das Hilfsmittel Nummer eins war wiederum der Hex-Editor, mit dem ich mir die Dateien Byte für Byte quasi unter der Lupe ansehen konnte. Bei genauerem Hinsehen erkannte ich, dass diese Dateien immer aus mehreren „Blöcken“ bzw. Abschnitten bestehen, nämlich aus mindestens zwei, so wie im Falle der kleinsten Datei „SPI_MINE.SHL“. Diese spezielle Datei sollte mir schließlich zur Lösung des Rätsels dienen, da ich hierüber zum Glück ausreichend wusste. Da sie nachweislich aus genau zwei Blöcken besteht, wusste ich nun ziemlich sicher, dass nur die zwei einzelnen Sprites der beiden Sprengminen des Originals darin enthalten sein konnten. Ich wusste wie diese Sprites genau aussehen, wie groß sie sind, und am allerwichtigsten, dass diese Sprites zu einem großen Teil symmetrisch sind. Meine Chance bestand also darin, in den Shapelists nach genau diesen Symmetrien Ausschau zu halten. Würde ich eine Symmetrie im Bytemuster der Datei wiedererkennen, hätte ich schon einen äußerst wichtigen Ansatz gefunden.

Als ich einige Hexwerte (in Big Endian Bytereihenfolge) in der Shapelist in Dezimal umgerechnet hatte, fand ich so unter anderem die Dateigröße und die einzelnen Spritegrößen wieder, und so konnte ich sogar ausmachen, welches Sprite in welchem Block gespeichert ist. Ich konzentrierte mich also auf den kleineren ersten Block. Es dauerte nicht lange und ich hatte einen Teil ausgemacht, der symmetrisch aussah, und so folgerte ich, dass genau hier die Pixelinformationen begraben sein mussten. Bei einer Monochromgrafik war es zwar durchaus naheliegend, aber ich brauchte trotzdem einige Minuten, um darauf zu kommen, dass hier jedes Byte genau eine Reihe von 8 Pixeln darstellen konnte. Mit Hilfe des Windows-Taschenrechners ließ ich mir die Hex-Werte binär anzeigen, und so malte ich die gesetzten Bits auf ein Pixelgrid. Tatsächlich erkannte ich schon kurz darauf etwas, das zumindest teilweise nach den invertierten Umrissen der linken Hälfte des erwarteten Minen-Sprites aussah. Das war für mich erneut ein entscheidender Durchbruch. Ab hier war ich sicher, ich könne die Shapelists lesen.

In der Folge stellten sich mir bei der Analyse einige wichtige Merkmale des Dateiformats heraus: Die Sprites waren immer kodiert in „Scheibchen“ zu je 8 Pixeln Breite mit variabler Höhe. Zudem gab es pro Sprite meist zwei Schichten: Einen Hintergrund mit Transparenzinformationen, und einen Vordergrund. Manchmal gab es auch nur eine Schicht ohne Transparenz. Anschließend begann der nächste Block, der das nächste Sprite enthielt. Große Teile der Datei verstand ich bis dahin noch nicht, daher entschied ich mich zunächst, diese zu ignorieren, denn ich begann gleichzeitig damit, einen Konverter zu entwickeln, der SHL-Dateien laden und diese in ein anderes Grafikformat übersetzen konnte. Nach ein oder zwei Stunden hatte ich meinen Code schon soweit, dass er die beiden Minen aus der Originaldatei perfekt auf dem Bildschirm anzeigte. Ich wähnte mich bereits am Ziel, als ich zur Kontrolle eine andere SHL-Datei laden wollte, und der Konverter mit diversen Fehlern abbrach. Mit dem Format dieser Datei konnte er nichts anfangen, und so musste ich erneut mit dem Hex-Editor ran.

Ein monochromes Minen-Sprite aus der Shapelist mit Transparenzdaten in GIMP geladen

Ich entdeckte, dass Shapelists bisweilen mehrere „Versionen“ desselben Sprites beinhalteten, aber den Grund kannte ich nicht, bis sich herausstellte, dass jede folgende Sprite-Version im Grunde nur um jeweils einen Pixel nach rechts verschoben war. Die Lösung lieferte besagter ST-Computer-Artikel, in dem Meinolf erläuterte, dass er alle acht Möglichkeiten zur horizontalen Positionierung einer Grafik vorberechnete. Dies war nötig, weil er die Sprites direkt in den Grafikspeicher des Bildschirms kopierte, was natürlich nur in ganzen Bytes möglich war. Er schreibt hierzu genauer: „Will man die Figur auf eine beliebige horizontale Position darstellen, müssen die einzelnen Bits, die ja Bildpunkte repräsentierten, innerhalb eines Bytes verschoben werden. Und dies kann bei vielen zu zeichnenden Figuren für eine 72Hz-Animation zu langwierig sein.„. Diese bit-geshifteten Versionen sind in den Shapelists also allesamt enthalten. Ich entdeckte außerdem, dass die Shapelists im Header immer alle Offsets enthalten, die verwendet werden können, um direkt zum Beginn eines Blocks zu springen.

Nachdem ich meinen Konverter angepasst hatte und er flexibler mit dem Shapelist-Format umgehen konnte, erlaubte mir das bereits, einige Dutzend SHL-Dateien fehlerfrei zu laden, während so manche andere Datei jedoch noch Darstellungsprobleme hatte. Auch dies konnte ich wiederum korrigieren, so dass ich das SHL-Format dadurch immer besser zu verstehen lernte. Am Ende war mein Konverter problemlos in der Lage, alle Shapelists aus Bolo, Esprit, OXYD und Spacola zu laden. Die Shapelists aus OXYD 2 könnte er vermutlich auch konvertieren, aber diese müsste ich dazu natürlich erst mühsam aus dem Spiel holen. Eine letzte Erkenntnis konnte ich schließlich noch gewinnen: Zu jedem Sprite sind in der Shapelist die genauen horizontalen und vertikalen Pixeloffsets gespeichert, also die Zahlenwerte, um wieviele Pixel das Sprite relativ zur Position des entsprechenden Spielobjekts verschoben gezeichnet werden soll – im einfachsten Fall muss man das Sprite nämlich über dem Objekt zentrieren.

Ein Zusammenschnitt mehrerer konvertierter Shapelist-Inhalte aus Bolo (1987), Esprit (1989), und SPACOLA (1991)

Besagten Shapelist-Konverter habe ich mittlerweile nativ in das Remake SPACOLA ECLIPSE integriert, und das Spiel lädt folglich nicht nur die Original-Sounddateien, sondern inzwischen auch schon einige der Original-Spritedateien. Die Transition hin zu Shapelists ist aktuell noch im Gange und wird auch noch einige Monate andauern, aber der Vorteil ist für mich eindeutig: Absolute Originaltreue ohne unnötige Kompromisse. Durch die Verwendung von Shapelists werden all meine bisherigen Unsicherheiten verschwinden, ob ich dieses oder jenes Sprite auch wirklich pixelgenau und fehlerfrei gezeichnet habe, und ich kann meine geringe Aufmerksamkeit wieder anderen, deutlich wichtigeren Dingen widmen. Zum Beispiel dem Spiel.

Mit der Programmierung meines kleinen SPACOLA-Remakes habe ich übrigens heute vor exakt 10 Jahren begonnen. In dieser Zeit wuchs das Hobby-Projekt auf 54.300 Codezeilen in 326 Quelldateien an, und umfasst zusätzlich knapp 1500 Grafikdateien und 64 Audiodateien. Für volle 10 Jahre Entwicklungszeit ist das wahrlich nicht so viel, aber schneller bekomme ich es nicht hin. Ich habe eben mein ganz eigenes Tempo, das sowohl von motivierten als auch von faulen Phasen mitbestimmt wird. Dafür steckt trotzdem eine ganze Menge Herzblut, Schweiß und Erfahrung in meinem Werk. Wann das Spiel fertig oder wenigstens mal spielbar sein wird, steht weiterhin in den Sternen. Aber wer meine vielen kleinen Fortschritte bis heute fleißig verfolgt hat, und die Hoffnung immer noch nicht aufgegeben hat, den werde ich vielleicht in den kommenden Wochen doch noch ein bisschen überraschen können.

To be concluded…

Ladies and Gentlemen, werte anwesende Gäste, vielen Dank, dass Sie alle so zahllos gut zählbar zur großen Feier zum zehnjährigen Jubiläum von SuccessDenied.com erschienen sind. Wie Sie wissen, begeistere ich die Welt nun schon seit genau zehn Jahren mit meinen schriftlichen Ergüssen, und das hat selbstverständlich Spuren hinterlassen. Vielleicht nicht unbedingt bei Ihnen, aber in jedem Fall bei mir: Meine Tastatur ist inzwischen ganz schön abgenutzt. Nach zehn Jahren wird es auch Zeit, mir endlich eine Neue zu kaufen. In den vergangenen zehn Jahren konnte ich mir über viele Dinge in meinem Bloggerleben ausgiebig Gedanken machen: Wer bin ich? Worüber soll ich schreiben? Wohin verschwinden all die Socken in meiner Waschmaschine? Und nun habe ich zehn weitere Jahre, in denen ich über diese wichtigen Dinge nachdenken kann, denn eine Antwort habe ich bislang nicht finden können.

Schon der große deutsche Philosoph Friedrich Nietzsche sagte einst: „Die sogenannten Paradoxien des Autors, an welchen der Leser Anstoß nimmt, stehen häufig gar nicht im Buche des Autors, sondern im Kopfe des Lesers.„. Das hat zwar mit meiner Webseite nicht viel zu tun, aber es klingt äußerst tiefgründig. So tiefgründig wie meine vielen Artikel über Spiele, Filme, TV-Serien, Hitzewellen in meiner Wohnung, und auch über professionelle Prokrastination. Und nun, nach dieser langen Zeit, wird es allmählich Zeit, mir die Zeit zu nehmen, um ein Resümee zu ziehen: Es hat sich überhaupt nicht gelohnt. Und genau deswegen muss ich unaufhörlich weitermachen. Als ich anfing, war ich noch Student, jung, dynamisch, optimistisch, weltoffen. Inzwischen bin ich seit vielen Jahren berufstätig, verbittert, nörgelig, stur, mit Rücken. Das gibt mir die Gelegenheit, aus einem völlig anderen Blickwinkel über das tägliche Geschehen in der Welt zu berichten. Nämlich leicht gebeugt, mit Krückstock und viel Ibuprofen.

Ich bin wahrlich kein großer Redner, daher möchte ich mich möglichst kurzfassen und im folgenden nur aus den knapp 100 meiner einflussreichsten und bedeutendsten Blog-Beiträge der vergangenen zehn Jahre zitieren. Ich möchte nicht prahlen, aber unzählige Verfasser wissenschaftlicher Publikationen auf der ganzen Welt, Fachblätter aus allen Wissenschaftsbereichen, und außerdem viele anerkannte Koryphäen, darunter sogar mehrere Nobelpreisträger, haben sich für meine qualitativ hochwertigen Artikel auf SuccessDenied.com zwar bislang leider nicht interessiert, aber möglicherweise würden sie das, wenn sie sie gelesen hätten. Es wäre ohnehin zuviel der Ehre gewesen, und wie schon gesagt, ich wollte ja nicht prahlen.

Anschließend werde ich detailliert auf die 50 spannendsten Kommentare meiner großartigen Blog-Besucher eingehen und diese zur Diskussion stellen. Wenn uns im Anschluss noch etwas Zeit bleibt, würde ich sehr gerne den Abend ausklingen lassen mit einer Lesung einzelner Kapitel aus meinem neuen Buch „Erfolglos Bloggen für Dummies“. Vielleicht wird sich der eine oder andere sogar dadurch inspiriert fühlen, sich ebenfalls dieser beinahe vergessenen, brotlosen Kunst anzunehmen, und mit meiner Hilfe und unter meiner kompetenten Anleitung garantiert nicht reich und mächtig zu werden, sondern – wie ich – ganz auf dem Boden der Tatsachen zu bleiben.

Das Buch gibt es für nur 14,99 EUR UVP in jedem gut gepflegten Buchhandel, den ich zuvor aufgesucht und einige Exemplare dort heimlich im Regal versteckt habe. Ich komme übrigens regelmäßig zu Signierstunden nach Hintertupfingen in die aufstrebende Buchhandlung hinter dem alten Bahnhof, direkt am Friedhof. Sie müssen nur bei „Meier“ klingeln und nach mir fragen, dann werden Sie direkt in den Hinterhof zum großen Bücherschuppen geführt. Die verrosteten Fahrräder und Gartengeräte können Sie ignorieren. Achja, wenn ich zur Mittagszeit noch nicht wach sein sollte, ziehen Sie einfach fest an der Zeitung, mit der ich mich zugedeckt habe, oder treten sie lautstark gegen eine der leeren Schnapsflaschen, die am Boden herumliegen. Für 5 EUR mache ich auch Selfies mit meinen Fans, für 10 EUR sogar gekämmt und mit einem sauberen Hemd.

An die beiden unruhigen Herren hier vorne in der ersten Reihe: Ich darf doch um Ruhe bitten. Keine Sorge, das Buffet wird bald eröffnet, ich möchte nur meine Rede noch beenden. Aber danke, dass Sie mir dieses passende Stichwort geben. Denn wie ich bereits im Vorfeld zu dieser Feier angekündigt hatte, würden wir das geplante opulente Festmahl vollständig von den reinen Werbeeinnahmen und Spenden auf SuccessDenied.com bezahlen! Sie haben richtig gehört. Alles was meine vielen Leser mir im Laufe der Jahre gegeben haben, fließt natürlich direkt wieder an Sie in Form des Caterings zurück. Und da kam definitiv einiges an gutem Willen und frohen Gedanken zusammen. Ich kann daher voller Stolz verkünden, dass sich die Tafel unserer wunderschönen Kommune bereit erklärt hat, uns mit Essen zu versorgen. Jeder Gast bekommt daher einen ganzen Teller klare Suppe mit einem kleinen Stück Brot.

Achja, ein herzliches Dankeschön an die treuen Leser von SuccessDenied.com! Es ist mir völlig unverständlich, aber irgendwie schön zu wissen, dass ihr immer noch regelmäßig, oder wenigstens ab und zu vorbeischaut. Ich weiß es sehr zu schätzen, dass ihr die Hoffnung noch nicht aufgegeben habt, dass ich irgendwann mal wirklich etwas aus meinem Blog mache. Bis dahin bleibt hier einfach alles so wie es ist. Und ihr bleibt hoffentlich so wie ihr seid. Es sei denn, ihr wollt etwas Besseres sein. Dann werdet etwas Besseres.

Auf die nächsten zehn Jahre!
Vince

Eines meiner heiligsten Prinzipien bei der Entwicklung meines Remakes von Spacola ist Authentizität. In dieser Hinsicht bin ich leider ein Perfektionist. Zumindest so weit es mir technisch möglich ist, versuche ich mich immer zu 100% an den Originaldateien und an Originalmechanismen zu orientieren, und ich weiche nur davon ab, wenn es absolut nötig, wirklich sinnvoll, oder mit meinem Know-How sonst nicht machbar ist. Zu Beginn der Entwicklung konnte ich lediglich rein aus der Beobachtung nachimplementieren, ich musste notgedrungen tausende selbsterstellte Screenshots verarbeiten und Tonaufnahmen aus dem Emulator aufnehmen. Das Ergebnis war natürlich oft nah am Original dran, aber für mich nie authentisch genug. Glücklicherweise habe ich mittlerweile so einige Fortschritte gemacht, die mir meine Mission deutlich erleichtern. In den vergangenen Wochen habe ich einen äußerst wichtigen Meilenstein bei der Analyse des Originalspiels erreicht. Um verstehen zu können, was mir da konkret gelungen ist, muss ich etwas weiter ausholen. Daher hier ein kleiner technischer Exkurs in meine Welt.

Schon wie zuvor im 1990 veröffentlichten OXYD hat Spacola einen eigenen Kopierschutz in Form eines Dongles (das Codebuch). Im Gegensatz dazu sind die Codes allerdings mittlerweile ein integraler Bestandteil des Gameplays geworden, und nicht mehr nur Steine, die den Weg blockieren. Den Kopierschutz schlicht auszubauen hätte im einfachsten Fall bedeutet, direkt das Gameplay von Spacola zu verändern, die Siegbedingungen im Spiel zu entfernen; das Spiel wäre quasi sinnlos geworden. (Spoiler-Warnung: Dennoch ist einem findigen Entwickler vor wenigen Jahren auch das schon auf intelligente Weise gelungen.) Weiterhin bringt das Spiel jedoch noch einen raffinierten Crackschutz mit, um zu verhindern, dass der Kopierschutz überhaupt angegriffen werden kann. Die Daten der Dongleware-Spiele bis einschließlich OXYD lagen noch offen da, wenn auch in proprietären Dateiformaten (SHL, IMG, CMP, PAC), mit denen man so jedenfalls nichts anfangen konnte, bis auf die Sounddateien, die einfach im Rohformat vorhanden waren. Da OXYD schließlich geknackt werden konnte (und auch das Codebuch trotz absichtlich schlechtem Farbkontrast kopiert wurde), wurden die Daten in Spacola inzwischen gegen unbefugte Zugriffe geschützt. Dies macht es natürlich für interessierte Remake-Entwickler wie mich deutlich schwieriger, die eigentlich nicht den Kopierschutz entfernen wollen, sondern Einblick in die Spieldaten brauchen.

Wie sieht dieser Crackschutz nun eigentlich aus? Bei Spacola lagen weder die Spieldaten noch die ausführbare Datei in lesbarer Form auf der Diskette vor. Auf dieser gab es lediglich ein großes mit PFXPak erstelltes, selbstextrahierendes Programm, das das Spiel zur Laufzeit ausschließlich in den Arbeitsspeicher entpackt und dort ausführt. Laut PFXPak-Dokumentation bringt das nicht nur den Vorteil, dass man mehr nutzbaren Netto-Speicherplatz auf der Diskette hat, sondern auch Performance-Verbesserungen, da weniger Daten über das langsame Diskettenlaufwerk geladen werden müssen. Außerdem werden zum einen die einzelnen Dateien immer erst dann entpackt, sobald sie vom Programm referenziert, also im Spiel benötigt werden, zum anderen werden die Dateien auch gleich noch dekodiert, da sie teilweise nur in verschlüsselter Form vorliegen. Und selbst das ist noch nicht alles: Sogar wer glaubt, es sei ihm gelungen, das integrierte LHarc-Archiv des Entpackers aus der Datei zu extrahieren, und dieses von Hand entpacken will, erhält leider kein Spacola, sondern nur ein Programm, das eine kleine Grußbotschaft an den Hacker auf dem Bildschirm anzeigt und gleichzeitig die Festplatte vollmüllt, sofern eine angeschlossen ist. Ja, man musste sich als Spieleentwickler wohl irgendwie gegen Raubkopierer zur Wehr setzen. Der wenig freundliche Inhalt besagter Grußbotschaft wurde mit dem ersten und wahrscheinlich einzigen Spacola-Patch einige Wochen später zensiert.

Wer sich mit Atari ST-Emulation intensiver befasst, weiß, dass es mit dem STeem Debugger ein äußerst mächtiges Debugging-Werkzeug gibt, das genutzt werden kann, um sämtliche ST-Software zu analysieren und zu modifizieren. Fürs Reverse-Engineering ist ein brauchbarer Debugger quasi unverzichtbar. Als ich vor etlichen Jahren zum ersten Mal die Oberfläche des Debuggers öffnete, war ich wie erschlagen von den endlosen Möglichkeiten, die sich mir hier boten. Und mir war sofort klar, dass ich nicht die nötigen Fähigkeiten hatte, um hier irgendetwas zu bewegen, denn natürlich setzt so ein Debugger unter anderem auch ein tieferes Verständnis der Hardware voraus. In meinem Studium hatte ich wenigstens zwei Semester Rechnertechnik, in welchen ich die Grundlagen von 68K-Assembly lernte und auch sehr kleine Programme schrieb. Dies brachte mich zumindest theoretisch in die Lage, die Funktionen des Debuggers rudimentär zu verstehen. Doch als ich mich damals spaßeshalber in ein laufendes Programm einklinkte, Schritt für Schritt durch den Programmcode bewegte, und die Hieroglyphen verstehen wollte, die der Prozessor da ausführte, hörte der Spaß irgendwie auf. Mein Verstand konnte zwar mühsam und sehr langsam erfassen, was dort in jeder Zeile ausgeführt wurde, aber mir fehlte jeglicher Durchblick dafür, warum es ausgeführt wurde, an welcher Aufgabe der Programmcode gerade arbeitete. Es gab keinen Kontext. Es ist ein bisschen so als würde ich mir unter einem Mikroskop nacheinander die einzelnen Holzfasern genauer anschauen, um dadurch herausfinden zu wollen, worum es in dem Buch geht. Dabei könnte ich nicht einmal erkennen, welchen Buchstaben ich mir da gerade ansehe.

Der STeem Debugger mit laufendem Spacola beim Ladevorgang

Aber die ersten kleinen Fortschritte ermutigten mich, den Kopf nicht hängen zu lassen. Der Memory-Browser des Debuggers bietet zum Beispiel eine Suchfunktion und erlaubt das Editieren des Speichers zur Laufzeit. So kann man Texte in den Programmen finden und ersetzen, was nette Spielereien ermöglicht. Eine andere nützliche Funktion ist der Speicherdump, der es erlaubt, den kompletten Arbeitsspeicher in eine Datei zu schreiben. Mit diesem wertvollen Hilfsmittel hatte ich endlich einen ersten direkten Zugang zu vielen Spielinhalten, wenn es auch noch lange nicht lückenlos war. Im Audiobearbeitungsprogramm Audacity konnte ich dieses Speicherabbild als Rohdaten einlesen und die Sounds von Spacola hörbar machen und grob „ausschneiden“, was mir wirklich enorm half. Eines meiner Probleme mit dieser Methode war jedoch, dass ich nie wusste, wo eine Datei beginnt oder aufhört. Die Dateien waren nicht byteperfekt. Und jahrelang waren die Audiodateien leider die einzigen, auf die ich dadurch Zugriff erlangen konnte. Ich wollte aber unbedingt auch an die Grafikdateien herankommen. Später gelang es mir mit großem Aufwand, das „Rentenbescheid“-Bild, das nach gewonnenem Spiel als Urkunde zum Ausdrucken verwendet wird, zu extrahieren. Die Monochrom-Rohdaten habe ich unter anderem durch einen emulierten Drucker als virtuelle Hardcopy in eine Datei schreiben lassen, mühsam rekonstruiert und mit STAD v1.3 laden können. Dadurch konnte ich einen Screenshot anfertigen. Dies war ein weiterer Motivationsschub, der mich daran glauben ließ, irgendwann alles zu schaffen.

Ende 2018 begann ich erneut damit, das Originalspiel aufwändig Schritt für Schritt im Debugger zu beobachten. Ich hatte erst angefangen, mich mit den Breakpoints und den Read- und Write-Monitors vertraut zu machen, und war überzeugt davon, ich könnte die entpackten Dateien abfangen, während sie gerade in den Arbeitsspeicher geschrieben werden. Im selbstextrahierenden Programm gibt es glücklicherweise eine Dateitabelle, die Dateinamen, Dateigrößen und Byte-Offsets enthält. Dies war letztlich der Schlüssel zum Erfolg. Jemand mit mehr Erfahrung im Reverse-Engineering hätte natürlich sofort gewusst, was hier zu tun ist. Ich musste es erst durch unzählige Fehlversuche und Rückschläge lernen. Am Ende dauerte es bis zum Frühjahr 2020, dann hatte ich endlich einen Plan. Durch das geschickte Setzen der Read- und Write-Monitors und Zurückverfolgen der Lese- und Schreibzugriffe, konnte ich genau den Teil des Codes ausmachen, der direkt für das Entpacken aller Dateien zuständig ist. Anschließend musste ich nur noch den Program Counter, die Schleifendurchläufe und die Adress- und Datenregister überwachen, dadurch konnte ich sehen, welche Datei gerade verarbeitet wurde, wo die Daten gelesen und wohin sie geschrieben wurden, und wann der Schreibvorgang exakt beendet ist. Ich führte Notizen darüber, welche Dateien ich dadurch erhalten konnte und ob sie die richtige Größe haben, um ihre Richtigkeit zu verifizieren.

Das Debugging beim Entpacken der Dateien

Das Modifizieren der Dateitabelle im Programm erlaubte es mir sogar, den Entpacker dazu zu bringen, die „falschen“ Dateien zu entpacken, darunter auch eine Sounddatei, die offenbar gar nicht referenziert, also im Spiel selbst niemals verwendet wird. Dies war immens hilfreich und verkürzte die weitere Zeit, um auch die letzten verbliebenen Dateien zu bekommen. Später bemerkte ich noch, dass Spacola leider wieder mal schlauer war als ich: Viele Sounddateien wurden im Spiel komprimiert, d.h. in der Größe reduziert, andere Sounddateien wurden aber nur in irgendeiner Weise kodiert, also bei gleicher Dateigröße unlesbar gemacht. Hierzu musste ich einen weiteren Codeabschnitt ausfindig machen, der Sounddateien entschlüsselt. Die zentralen Breakpoints waren mir in der Folge heilig, ich habe sie akribisch notiert und verwendet, um nacheinander alle 104 Dateien mühsam zu entpacken, aus dem Memory-Browser zu extrahieren und mittels HEX-Editor byte-perfekt auf die Festplatte zu schreiben. Das Ergebnis sind 557 KByte an Rohdateien, die exakt so im Originalspiel verwendet werden: 50 Sounddateien, 48 Sprite-Dateien, vier Bilddateien, eine Textdatei und eine IMG-Datei. Als Bonus erhielt ich auch die ungeschützte SPACOLA.PRG, also die ausführbare Datei ohne den Packer. Diese lässt sich auch starten und lädt sogar das Titelbild, anschließend hängt sie sich leider auf. Allerdings habe ich mich entschlossen, dieses Problem nicht weiter zu verfolgen, da es sich wahrscheinlich nicht lohnt.

Für mich war das bis hierhin schon ein großartiger Durchbruch. Dies war ein Thema, das mir noch Jahre zuvor wie eine unlösbare Aufgabe erschien, und plötzlich liegen mir alle Daten offen, um sie endlich in unberührter Form in meinem Remake zu verwenden. Aber da war natürlich weiterhin diese eine nicht ganz unbedeutende Hürde: Das selbstentwickelte Dateiformat der Sprite-Dateien ist leider unbekannt, undokumentiert und es gibt kein öffentlich verfügbares Programm, das die Dateien lesen könnte. Scheint so, als sei ich in einer Sackgasse gelandet.

Und in der nächsten Folge lesen Sie: Die Sprites von Spacola.

Wieder ist beinahe ein Jahr vergangen, seit ich den letzten Statusbericht zum SPACOLA-Remake abgeliefert habe, daher ist es nun ganz dringend an der Zeit, ein bisschen über die aktuellen Neuerungen seitdem zu plaudern. Bekanntlich habe ich eine ausgedehnte Winterpause eingelegt, so dass die Änderungen sich insgesamt in Grenzen halten, aber ein paar Fortschritte gab es durchaus. Die Entwicklung an dem Spiel verhält sich ein wenig wie ein Gletscher: Egal ob man sich heute, morgen, nächsten Monat oder nächstes Jahr danach erkundigt, wie weit das Spiel fortgeschritten ist, wird es immer so aussehen, als habe sich nichts bewegt – aber es bewegt sich doch! Und jede Änderung wird sogar schriftlich in meinem Devlog dokumentiert.

Smart-Aim

Die neueste Work-In-Progress-Version 0.92 bringt einige nette, aber hauptsächlich experimentelle Spielereien mit, die ich unbedingt ausprobieren wollte. Letztmalig kündigte ich die Möglichkeit eines Aimbots (Smart-Aim) für den Spieler an. Diesen habe ich nun tatsächlich eingebaut. Mit per Menü aktiviertem Smart-Aim muss der Spieler nur noch grob in die Richtung eines Gegners zielen und die automatische Zielhilfe passt den Schusswinkel bis zu einem gewissen Grad so an, dass ein Treffer garantiert ist. Wenn kein Treffer garantiert werden kann, greift die Zielhilfe dagegen nicht ein. Die Arbeit am im letzten Update-Artikel erwähnten Weapon-Interface ist vollständig abgeschlossen. Zusätzlich lassen sich nun ganz einfach per Mausrad die verschiedenen Waffen des Spielers durchschalten und im Spiel verwenden. Das muss nicht bedeuten, dass der Spieler im Endeffekt mehrere Waffen besitzt, aber er könnte theoretisch.

Eingabequellen

Nach dieser kleinen großen Baustelle eröffnete ich dann gleich die nächste, und so überarbeitete ich skrupellos die komplette Spielsteuerung. Meine Idee war die Entwicklung eines flexiblen InputReceiver-Interfaces, das es ermöglichen sollte, verschiedene Eingabequellen für Spieler-Inputs an die Spielerschiffe anzuschließen. Dies wird spätestens im Multiplayer-Modus ein sehr wichtiges Thema. Die konkreten InputReceiver-Implementierungen erzeugen getaktet (pro Update) einzelne „ControlActions“, also gekapselte Eingabedaten, die auf eine abstrahierte Maus und Tastatur anwendbar sind, um ein Spielerschiff und somit die Spielwelt zu beeinflussen. Genauer gesagt habe ich nun einen MouseInputReceiver, der (wie der Name schon sagt) direkt die Maus (und Tastatur) anzapft. Aber zusätzlich habe ich auch einen RemoteInputReceiver, der Benutzereingaben von anderen Mitspielern aus dem Netzwerk empfängt, einen ReplayInputReceiver, der Benutzereingaben aus einer persistierten Datenquelle einlesen und ausführen kann, und zuletzt einen BotInputReceiver, der in Echtzeit künstliche Benutzereingaben anhand eines vorgegebenen Regelwerks erzeugen kann. Moment … Replays? Bots?

Bots

Als ich über die technischen Möglichkeiten meiner dynamischen Gegner-KI, des fertigen Aimbots und der InputReceiver-Logik sinnierte, ist mir plötzlich aufgefallen, dass ich im Grunde schon die halbe Arbeit erledigt hatte, die nötig wäre, um einen kompletten Spieler-Bot zu entwickeln. Diese Idee hatte ich eigentlich schon zu Beginn des Projektes für Skirmish-Multiplayer-Spiele, wenn mal nicht genügend menschliche Mitspieler zur Verfügung stünden. Außerdem würde ein funktionaler Spieler-Bot mir die Arbeit beim Testen erleichtern, da ich nicht mehr gleichzeitig spielen und debuggen müsste, sondern mich auf das Wesentliche konzentrieren könnte. Allerdings fiel mir beim Implementieren auf, dass es wohl doch nicht so ein Spaziergang werden würde, wie ich zunächst dachte. Im Gegensatz zur Gegner-KI, die die Raumschiffe immer direkt steuern kann (drehen, beschleunigen, bremsen, schießen…), darf ein Spieler-Bot im Grunde nur Maus und Tastatur übernehmen, das Spieler-Raumschiff also indirekt mit simulierten Mausbewegungen und Mausklicks steuern. Mit Hilfe der InputReceiver war dies nun zumindest technisch kein Problem mehr. Aber natürlich musste die Logik dafür trotzdem erstmal geschrieben werden.

Nach einigen Tagen des Grübelns, Ausprobierens und auch Scheiterns hatte ich einen halbwegs glaubhaften Bot entwickelt, der in jedem Level losfliegen, bei Bedarf nützliche Powerups einsammeln, Gegner und Asteroiden beschießen und auch ins Ziel fliegen kann. Um das zu bewerkstelligen darf er im Grunde nur die Maus im Kreis bewegen, sowie die linke und die rechte Maustaste drücken. Er kann leider noch nicht ausweichen und ist auch sonst relativ blind und stur, aber er zielt immerhin ganz gut und gewinnt daher auch fast immer. Das Potenzial für Verbesserungen ist dafür enorm, z.B. müsste er verlorene Waren wieder einsammeln. Meine finalen Bemühungen, die Bewegungen des Bots realistischer zu machen, waren begrenzt erfolgreich. Dennoch ist das Ergebnis aus meiner Sicht schon beachtlich. Nebenbei fand ich eine deutlich bessere Methode, einen Abfangvektor zu einem beweglichen Zielobjekt im Level zu berechnen. Diese Methode habe ich mir sogar vorgemerkt, um sie bei der Gegner-KI einzubauen, als ich feststellte, dass das Ergebnis exakt genauso aussieht wie bei etlichen Gegnern im Originalspiel. Endlich war ich auf der richtigen Fährte, nachdem ich jahrelang keine Ahnung hatte, wieso meine KI sich immer irgendwie anders bewegt als im Original.

Replays

Gleich der nächste Knüller: Mit der Idee der InputReceiver konnte ich endlich Benutzereingaben im Spiel aufzeichnen und theoretisch jederzeit erneut ausführen. Fürs Aufzeichnen gibt es im Spiel nun einen ReplayRecorder, der die ControlActions pro Update ableitet und in einem Replay-Objekt speichert. Am Ende wird das Replay-„Tape“ finalisiert und kann im Speicher gehalten oder komprimiert in eine Datei gespeichert werden. Ein ReplayInputReceiver kann dieses Objekt wieder als Eingabequelle für den Spieler wählen. Vereinfacht gesagt, das komplette Gameplay eines Levels lässt sich aufnehmen und anschließend nochmal exakt identisch als Replay abspielen. Da die Aufzeichnung natürlich kein Film ist, sondern nur ein Protokoll aller Benutzereingaben auf einer Zeitachse, ist der Speicherbedarf geringer, aber das Replay anfällig für Veränderungen. Was ich damit meine, wird jetzt deutlich, wenn ich die nächste kleine große Baustelle erwähne, an der ich seit einigen Tagen arbeite.

Die Replays lassen sich zwar endlich perfekt aufnehmen und auch wieder abspielen, aber sie ergeben danach keinen Sinn mehr: Der Replay-Spieler macht zwar alles exakt so, wie das Tape es vorgibt, aber die Spielwelt eben nicht. Das Level sieht anders aus, die Gegner verhalten sich anders, nichts ist da wo es sein sollte. Folglich kracht der Spieler plötzlich wie ein Betrunkener überall dagegen, schießt meilenweit an den Gegnern vorbei, fliegt in die völlig falsche Richtung, und ist quasi nach wenigen Sekunden Gameover. Das Gameplay verlässt sich an sehr vielen Stellen auf Zufallszahlen, und auch die Levelgenerierung ist zufällig. Daran ist im Grunde gar nichts auszusetzen, da Spielentwicklung ganz ohne Zufallsgeneratoren kaum möglich wäre. Was mir nur noch fehlte, war der programmweite Einsatz von reproduzierbaren Zufallszahlen, die auf Basis eines gespeicherten Seeds funktionierten. Gleicher Seed bedeutete dann: Gleiches Level, gleiche Gegner, gleiches Verhalten, alles exakt gleich. Die Spielwelt musste vollständig deterministisch zufällig werden, und die Replays müssten den Seed speichern, der dann die Grundlage für das Replay bildet. Diese Umstellung ist leider sehr aufwändig und umfasst das Umschreiben vieler Bausteine der Levelgenerierung.

Spielereien

Nach diesem schwergewichtigen Problem möchte ich zum Schluss noch kleinere Physikspielereien erwähnen, die ich ins Remake eingebaut habe. Als kleine Option im Enhanced-Modus lassen sich die Stationen der Piraten quasi kugelsicher schalten, so dass die Geschosse des Spielers daran mit passendem Soundeffekt abprallen. Hierzu musste ich meinen Bounce-Code umschreiben, denn der sah bisher nur Kollisionen zwischen zwei beweglichen Objekten vor. Im Spezialfall einer Kollision zwischen einem unbeweglichen und einem beweglichen Objekt durfte eine Reaktion logischerweise nur auf das bewegliche Objekt erfolgen. Das Feuern auf die kugelsichere Station sieht schon recht witzig aus und die abgelenkten Kugeln fliegen einem um die Ohren. Ob das im fertigen Spiel Verwendung findet, steht natürlich auf einem anderen Blatt, aber es schadet nicht, wenn die Funktion schonmal eingebaut ist. Achja, eine weitere Option erlaubt jetzt das Zerstören der Stationen. Ich wollte einmal testen wie es aussehen könnte, wenn im Spiel ein großes Objekt gesprengt wird, und dabei kam diese kleine Funktion heraus. Es werden Unmengen an Explosionspartikeln erzeugt und die Station verabschiedet sich mit einem lauten Knall. Wie gesagt, natürlich nur eine Spielerei. Ergibt auch keinen Sinn, besonders dann nicht, wenn es die Zielstation war.

Eine letzte neue Option im Optionsmenü ist die Wahl der Spielgeschwindigkeit. Hierdurch lässt sich das Spiel mittlerweile erheblich verlangsamen. Für den Anfang kann man die Updaterate daher auf 1/2, 1/4, 1/8 oder 1/24 stellen. Dies ist allerdings nicht nur sinnlose Spielerei, sondern die erste Vorbereitung auf einen Rewrite der Spielengine, der früher oder später dringend nötig sein wird: Das völlige Entkoppeln von Update- und Drawrates, und die stufenlose Wahl der Spielgeschwindigkeit. Es muss also möglich sein, die Spielgeschwindigkeit z.B. drastisch zu reduzieren, aber trotzdem alle Spielobjekte weiter mit bis zu 72 fps flüssig zu bewegen. Denn aktuell bedeutet eine reduzierte Geschwindigkeit nur, dass die Spielwelt weniger oft aktualisiert wird, und dann spielt die Framerate eben keine Rolle. Das Spiel sieht dann leider nicht nach Zeitlupe aus, sondern nach Diashow.

Meilenstein

Es gibt da zwar noch so ein Thema, einen wichtigen Meilenstein, den ich unbedingt erläutern möchte, aber das werde ich demnächst in einem separaten Artikel abhandeln, da es sehr umfangreich wird.

Als ich heute Mittag meinem Blog mal wieder einen kurzen Besuch abstatten wollte, war ich etwas verwirrt. Offenbar hat das doofe Ding monatelang überhaupt keine Artikel veröffentlicht, sondern einfach ohne meine Erlaubnis einen ausgedehnten Winterschlaf gehalten. Das war vielleicht eine unschöne Überraschung. Ich habe meine Webseite natürlich sofort aufgeweckt und wieder an die Arbeit geschickt. So geht das nämlich nicht!

Okay, ich gebe es zu, die Geschichte mit dem Winterschlaf war nur erfunden. In Wahrheit hat mein Hund nämlich meine ganzen Artikel gefressen. Also genau die, die ich zwischen Dezember und Mai so aufwändig verfasst und liebevoll vorbereitet habe, und immer wenn ich sie dann auf meinem Blog veröffentlichen wollte, hat der Hund die Diskette sofort geschnappt und verspeist. Inzwischen ist die zottelige Töle im Tierheim gelandet, so geht das nämlich nicht!

Okay okay, ich hatte nie einen Hund. Ich hatte auch keine Artikel, ich hab nämlich gar keine geschrieben. Das ging leider nicht, weil ich … weil ich wirklich ganz arg krank war. Akute Männergrippe! Ich musste monatelang das Bett hüten, konnte kaum meine Buchstabensuppe trinken, geschweige denn Buchstaben am PC eintippen. Meine Hände waren einfach zu schwach.

Alles klar, ich geb’s auf. Es war wohl vielmehr ich derjenige, der einen ausgedehnten, geistigen Winterschlaf gehalten hat. Und obwohl ich währenddessen teilweise sogar recht umfangreich an meinem kleinen Spieleprojekt gearbeitet habe, wollte mir andererseits wirklich nichts einfallen, worüber ich unbedingt auf dem Blog hätte schreiben wollen. Und nein, Corona hatte absolut nichts damit zu tun. Man sollte eigentlich meinen, dass man in der wochenlangen Isolation sehr viel mehr Zeit haben würde, sich einfach mal hinzusetzen und einige schriftliche Beiträge zu verfassen. Plot Twist: Nicht die Zeit, sondern die Motivation war der Mörder. Aber da auf den Regen bekanntlich immer Sonnenschein folgt, versuche ich hiermit meine ersten wackeligen Schritte hin zu etwas mehr Beteiligung, raus aus der lähmenden Inaktivität.

Heute habe ich die Zeit bereits genutzt, um einige Updates am Blog durchzuführen, ein fehlerhaftes Widget rauszuwerfen. Und SuccessDenied.com hat seit heute endlich ein eigenes, richtiges Icon (am Browser-Tab erkennbar), der pixelige Mario-Platzhalter, den ich seit 2010 verwendet habe, war mir eigentlich immer irgendwie ein Dorn im Auge, aber doch nie wichtig genug, um ihn zu ersetzen. Damit wäre also ein weiterer, winziger Punkt von meiner Todo-Liste erledigt.

Ich habe inzwischen sogar eine ganz konkrete Idee für einen neuen Artikel, ach was rede ich, eine ganze Artikelserie! Daran sollte es also auch nicht mehr scheitern. Dann melde ich mich hiermit vorerst mal wieder zurück und erkläre das Fest für eröffnet.