幾個月前，JS1k游戲制作節(jié)（JS1K game jam）傳出不再舉辦消息后，許多游戲迷開始哀嚎。

Frank Force 也是其中一位，但他還有另一層身份——一位德克薩斯州奧斯汀的獨立游戲設(shè)計師。Frank Force 在游戲行業(yè)工作了20年，參與過9款主流游戲、47個獨立游戲的設(shè)計。在聽到這個消息后，他馬上和其他開發(fā)朋友討論了這個問題，并決定做點什么為此紀念。

在此期間，他們受到三重因素的啟發(fā)。一是賽車游戲，包括懷舊向的80年代賽車游戲，他們在非常早期的硬件上推動實時 3D 圖形，所以作者沿用了相同的技術(shù)，用純 JavaScript 從頭開始實現(xiàn)做 3D 圖形和物理引擎；還有一些現(xiàn)代賽車游戲帶來了視覺設(shè)計的靈感，比如《Distance》和《Lonely Mountains: Downhill》；二是之前 Jake Gordon 用 JavaScript 創(chuàng)建一個虛擬3D賽車的項目，并分享了代碼；三是 Chris Glover 曾經(jīng)做過一款小到只有 1KB 的 JS1k 賽車游戲《Moto1kross by Chris Glover》。

于是 Frank 和他的朋友們決定做一個壓縮后只有 2KB 的 3D 賽車游戲。2KB 到底有多小呢？提供一個參考，一個3.5英寸軟盤可以容納700多個這樣的游戲。

他給這個游戲取名 Hue Jumper。關(guān)于名字的由來，F(xiàn)rank 表示，游戲的核心操作是移動。當玩家通過一個關(guān)卡時，游戲世界就會換一個顏色色調(diào)?！霸谖蚁胂笾?，每通過過一個關(guān)卡，玩家都會跳轉(zhuǎn)到另一個維度，有著完全不同的色調(diào)。”

做完這個游戲后，F(xiàn)rank 將包含了游戲的全部 JavaScript 代碼都發(fā)布在他的個人博客上，其中用到的軟件主要也是免費或開源軟件的。游戲代碼發(fā)布在CodePen，可以在 iframe 中試玩，有興趣的朋友可以去看看。

以下是原博內(nèi)容，AI源創(chuàng)評論進行了不改變原意的編譯：

因為嚴格的大小限制，我需要非常仔細對待我的程序。我的總體策略是盡可能保持一切簡單，為最終目標服務(wù)。

為了幫助壓縮代碼，我使用了 Google Closure Compiler，它刪除了所有空格，將變量重命名為1個字母字符，并進行了一些輕量級優(yōu)化。

用戶可以通過 Google Closure Compiler 官網(wǎng)在線跑代碼。不幸的是，Closure Compiler 做了一些沒有幫助的事情，比如替換模板字符串、默認參數(shù)和其他幫助節(jié)省空間的ES6特性。所以我需要手動撤銷其中一些事情，并執(zhí)行一些更“危險”的壓縮技術(shù)來擠出最后一個字節(jié)空間。在壓縮方面，這不算很成功，大部分擠出的空間來自代碼本身的結(jié)構(gòu)優(yōu)化。

代碼需要壓縮到2KB。如果不是非要這么做不可，有一個類似的但功能沒那么強的工具叫做 RegPack 。

無論哪種方式，策略都是一樣的：盡最大可能重復(fù)代碼，然后用壓縮工具壓縮。最好的例子是 c.width，c.height和 Math。因此，在閱讀這段代碼時，請記住，你經(jīng)常會看到我不斷重復(fù)一些東西，最終目的就是為了壓縮。

其實我的游戲很少使用 html ，因為它主要用到的是 JavaScript 。但這是創(chuàng)建全屏畫布 Canvas ，也能將畫布 Canvas 設(shè)為窗口內(nèi)部大小的代碼最小方法。我不知道為什么在 CodePen 上有必要添加 overflow:hiddento the body，當直接打開時按理說也可以運行。

我將 JavaScript 封裝在一個 onload 調(diào)用，得到了一個更小的最終版本… 但是，在開發(fā)過程中，我不喜歡用這個壓縮設(shè)置，因為代碼存儲在一個字符串中，所以編輯器不能正確地高亮顯示語法。

有許多常量在各方面控制著游戲。當代碼被 Google Closure 這樣的工具縮小時，這些常量將被替換，就像 C++ 中的 #define 一樣，把它們放在第一位會加快游戲微調(diào)的過程。

鼠標是唯一的輸入系統(tǒng)。通過這段代碼，我們可以跟蹤鼠標點擊和光標位置，位置顯示為-1到1之間的值。

雙擊是通過 mouseUpFrames 實現(xiàn)的。mousePressed 變量只在玩家第一次點擊開始游戲時使用這么一次。

這個游戲使用了一些函數(shù)來簡化代碼和減少重復(fù)，一些標準的數(shù)學(xué)函數(shù)用于 Clamp 和 Lerp 值。 ClampAngle 是有用的，因為它在 -PI 和 PI 之間 wrap angles，在許多游戲中已經(jīng)廣泛應(yīng)用。

R函數(shù)就像個魔術(shù)師，因為它生成隨機數(shù)，通過取當前隨機數(shù)種子的正弦，乘以一個大數(shù)字，然后看分數(shù)部分來實現(xiàn)的。其實有很多方法可以做到，但這是最小的方法之一，而且對我們來說也是足夠隨機。

我們將使用這個隨機生成器來創(chuàng)建各種程序，且不需要保存任何數(shù)據(jù)。例如，山脈、巖石和樹木的變化不用存到內(nèi)存。在這種情況下，目標不是減少內(nèi)存，而是去除存儲和檢索數(shù)據(jù)所需的代碼。

因為這是一個“真正的3D”游戲，所以有一個 3D vector class 非常有用，它也能減少代碼量。這個 class 只包含這個游戲必需的基本元素，一個帶有加法和乘法函數(shù)的 constructor 可以接受標量或向量參數(shù)。為了確定標量是否被傳入，我們只需檢查它是否小于一個大數(shù)。更正確的方法是使用 isNan 或者檢查它的類型是否是 Vec3，但是這需要更多的存儲。

LSHA 通過模板字符串生成一組標準的 HSLA （色調(diào)、飽和度、亮度、alpha）顏色，并且剛剛被重新排序，所以更常用的 component 排在第一位。每過一關(guān)換一個整體色調(diào)也是通過這設(shè)置的。

DrawPoly 繪制一個梯形形狀，用于渲染場景中的一切。使用 |0 將 Ycomponent 轉(zhuǎn)換為整數(shù)，以確保每段多邊形道路都能無縫連接，不然路段之間就會有一條細線。

DrawText 則用于顯示時間、距離和游戲標題等文本渲染。

首先，我們必須生成完整的軌道，而且準備做到每次游戲軌道都是不同的。如何做呢？我們建立了一個道路段列表，存儲道路在軌道上每一關(guān)卡的位置和寬度。軌道生成器是非?；A(chǔ)的操作，不同頻率、振幅和寬度的道路都會逐漸變窄，沿著跑道的距離決定這一段路有多難。

atan2 函數(shù)可以用來計算道路俯仰角，據(jù)此來設(shè)計物理運動和光線。

現(xiàn)在跑道就緒，我們只需要預(yù)置一些變量就可以開始游戲了。

這是主要的更新功能，用來更新和渲染游戲中的一切！一般來說，如果你的代碼中有一個很大的函數(shù)，這不是好事，為了更簡潔易懂，我們會把它分幾個成子函數(shù)。

首先，我們需要得到一些玩家所在位置的道路信息。為了使物理和渲染感覺平滑，需要在當前和下一個路段之間插入一些數(shù)值。

玩家的位置和速度是 3D 向量，并受重力、dampening 和其他因素等影響更新。如果玩家跑在地面上時，會受到加速度影響；當他離開這段路時，攝像機還會抖動。另外，在對游戲測試后，我決定讓玩家在空中時仍然可以跑。

接下來要處理輸入指令，涉及加速、剎車、跳躍和轉(zhuǎn)彎等操作。雙擊通過 mouseUpFrames 測試。還有一些代碼是來跟蹤玩家在空中停留了多少幀，如果時間很短，游戲允許玩家還可以跳躍。

當玩家加速、剎車和跳躍時，我通過spring system展示相機的俯仰角以給玩家動態(tài)運動的感覺。此外，當玩家駕車翻越山丘或跳躍時，相機還會隨著道路傾斜而傾斜。

在渲染之前，canvas 每當高度或?qū)挾缺恢卦O(shè)時，畫布內(nèi)容就會被清空。這也適用于自適應(yīng)窗口的畫布。

我們還計算了將世界點轉(zhuǎn)換到畫布的投影比例。cameraDepth 值代表攝像機的視場(FOV)。這個游戲是90度。計算結(jié)果是 1/Math.tan(fovRadians/2) ，F(xiàn)OV 是90度的時候，計算結(jié)果正好是1。另外為了保持屏幕長寬比，投影按 c.width 縮放。

空氣背景是用全屏的 linear gradient （徑向漸變）繪制的，它還會根據(jù)太陽的位置改變顏色。

為了節(jié)省存儲空間，太陽和月亮在同一個循環(huán)中，使用了一個帶有透明度的全屏 radial gradient（線性漸變)。

線性和徑向漸變相結(jié)合，形成一個完全包圍場景的天空背景。

山脈是通過在地平線上畫50個三角形，然后根據(jù)程序自己生成的。

因為用了光線照明，山脈在面對太陽時會更暗，因為它們處于陰影中。此外，越近的山脈顏色越暗，我想以此來模擬霧氣。這里我有個訣竅，就是微調(diào)大小和顏色的隨機值。

背景的最后一部分是繪制地平線，再用純綠填充畫布的底部。

在渲染道路之前，我們必須首先獲得投影的道路點。第一部分有點棘手，因為我們的道路的 x 值需要轉(zhuǎn)換成世界空間位置。為了使道路看起來蜿蜒曲折，我們把x值作為二階導(dǎo)數(shù)。這就是為什么有奇怪的代碼“x+=w+=”出現(xiàn)的原因。由于這種工作方式，路段沒有固定的世界空間位置，每一幀都是根據(jù)玩家的位置重新計算。

一旦我們有了世界空間位置，我們就可以從道路位置中知道玩家的位置，從而得到本地攝像機空間位置。代碼的其余部分，首先通過旋轉(zhuǎn)標題、俯仰角來應(yīng)用變換，然后通過投影變換，做到近大遠小的效果，最后將其移動到畫布空間。

現(xiàn)在我們有了每個路段的畫布空間點，渲染就相當簡單了。我們需要從后向前畫出每一個路段，或者更具體地說，連接上一路段的梯形多邊形。

為了創(chuàng)建道路，這里有4層渲染：地面，條紋路邊緣，道路本身和白色虛線。每一個都是基于路段的俯仰角和方向來加陰影，并且根據(jù)該層的表現(xiàn)還有一些額外的邏輯。

有必要檢查路段是在近還是遠剪輯范圍，以防止渲染出現(xiàn) bug 。此外，還有一個很好的優(yōu)化方法是，當?shù)缆纷兊煤苷瓡r，可以通過 distance 來減小道路的分辨率。如此，不僅減少了 draw count 一半以上，而且沒有明顯的質(zhì)量損失，這是一次性能勝利。

游戲有兩種不同類型的物體：樹和石頭。首先，我們通過使用 R 函數(shù)來確定是否加一個對象。這是隨機數(shù)和隨機數(shù)種子特別有意思的地方。我們還將使用 R 為對象隨機添加不同的形狀和顏色。

最初我還想涉及其他車型，但為了達到 2KB 的要求，必須要進行特別多的削減，因此我最后放棄了這個想法，用風(fēng)景作為障礙。這些位置是隨機的，也比較靠近道路，不然它們太稀疏，就很容易行駛。為了節(jié)省空間，對象高度還決定了對象的類型。

這是通過比較玩家和物體在 3D 空間中的位置來檢查它們之間的碰撞位置。當玩家撞到一個物體時，玩家減速，該物體被標記為“ hit ”，這樣它就可以安全通過。

為了防止對象突然出現(xiàn)在地平線上，透明度會隨著距離的接近而削弱。梯形繪圖函數(shù)定義物體的形狀和顏色，另外隨機函數(shù)會改變這兩個屬性。

游戲的標題、時間和距離是用一個非?；A(chǔ)的字體渲染系統(tǒng)顯示出來的，就是之前設(shè)置的 DrawText 函數(shù)。在玩家點擊鼠標之前，它會在屏幕中央顯示標題。

按下鼠標后，游戲開始，然后 HUD 會顯示剩余時間和當前距離。時間也在這塊更新，玩過此類游戲的都知道，時間只在比賽開始后減少。

在這個 massive Update function 結(jié)束后，它調(diào)用 requestAnimationFrame (Update) 來觸發(fā)下一次更新。

HTML 需要一個結(jié)束腳本標簽來讓所有的代碼能夠跑起來。

這就是整個游戲啦！下方的一小段代碼就是壓縮后的最終結(jié)果，我用不同的顏色標注了不同的部分。完成所有這些工作后，你能感受到我在2KB內(nèi)就做完了整個游戲是多么讓我滿意了嗎？而這還是在zip之前的工作，zip還可以進一步壓縮大小。

當然，還有很多其他 3D 渲染方法可以同時保證性能和視覺效果。如果我有更多的可用空間，我會更傾向于使用一個 WebGL API 比如 three.js ，我在去年制作的一個類似游戲“Bogus Roads”中用過這個框架。此外，因為它使用的是 requestAnimationFrame ，所以需要一些額外的代碼來確保幀速率不超過60 fps，增強版本中我會這么用，盡管我更喜歡使用 requestAnimationFrame 而不是 setInterval ，因為它是垂直同期的（VSyn，VerticalSynchronization），所以渲染更絲滑。這種代碼的一個主要好處是它非常兼容，可以在任何設(shè)備上運行，盡管在我舊 iPhone 上運行有點慢。

游戲代碼被我放到了 GitHub 上的 GPL-3.0 下（
https://github.com/KilledByAPixel/HueJumper2k），所以你可以在自己的項目中自由使用它。該庫中還包含 2KB 版本的游戲，準確說是2031字節(jié)！歡迎你添加一些其他的功能，比如音樂和音效到“增強”版本中。

雷鋒網(wǎng)注意到，F(xiàn)rank Force 在個人博客發(fā)了這篇文章后，在內(nèi)容、標題的加持下，這篇文章后來被不少國外媒體轉(zhuǎn)載。在盛贊之余，也有質(zhì)疑的聲音。網(wǎng)友“Anon”在原文下評論：你是如何在 2KB 安裝一個完整的 javascript 的，除非你可以隨意忽略 dependencies 插件庫的大小，或者你將整個游戲作為 dependency，大小才有可能控制到 2KB，否則就是欺騙。

Frank 回復(fù)表示，大多數(shù) small demos 都需要某種運行環(huán)境，即使它是可執(zhí)行的。在這種情況下，就是 javascript 運行時環(huán)境，沒有其他 dependencies.。因為 javascript 是解釋的，所以也可以說壓縮后的代碼是在2KB以內(nèi)的。

雷鋒網(wǎng)發(fā)現(xiàn)，有其他網(wǎng)友表示認可 Frank 的說法，他們認為 JS 是一種解釋語言，不能將其與其他編譯語言相比較。

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