[其他] 光榮遊戲頭像儲存格式解析

看板Koei作者yuxio (征服世界中)時間1年前 (2023/04/05 00:05)推噓22(22推 0噓 0→)

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之前說到要來寫一篇介紹光榮頭像儲存格式的文章，想不到工作一忙又拖了一個月左右。趁著這波連假才有一點閒暇時間可以來寫。在進入正文之前先聊點歷史。其實個人對於光榮遊戲的頭像格式研究可以追溯到上個世紀末，聽起來很遙遠，不過那時候已經是三國志六代(1998 發行)的時候了。在 1999 年三月，還是大學生的我用 Visual Basic 寫了個可以看四代五代頭像的「光榮三國志臉譜瀏覽程式」，並且上傳到巴哈姆特 BBS 站的 KOEI 板，沒錯，這個 BBS 站就是今天「巴哈姆特電玩資訊站」的前身。幾年前巴哈姆特 BBS 的資料還可以透過 Web 版查看，並且直接連結到文章，可惜今天站內的文章都不能網址直連了，只能登入 BBS 後查看。 https://i.imgur.com/8HWIWfo.png

已經是 24 年前的文章了這個小程式是我的第一個 Side Project，也就是並非為了工作或學校功課，純粹出於自己個人喜好的小 Project。可惜程式碼已經遺失，也沒有截圖，只記得是個一次顯示一張頭像，可以切換上一張下一張的小程式。這個小程式比大家熟悉 van 修改器還早出來，也比 van 2004 年在軒轅春秋發的一篇〈三国志系列图像文件格式浅析〉還要早上許多。接下來停滯了好一段時間，一直到 2013 年初（天啊已經十年前），那時候剛好有點空閒，於是研究起三國志三代的遊戲資料，特別是各劇本武將資料以及武將頭像，並且也解出了大眾臉的產生規則，相關的文章版上還可以找到，算是解了小時候玩遊戲的謎團之一。再來便是今年，年初的時候在整理電腦裡的舊檔案，意外發現之前 2013 年的研究資料，但只有殘餘的部分結果，少了原始程式碼與部分過程檔案，於是決定重啟計畫，研究如何導出三國志的歷代頭像，並將計劃規模擴及到光榮其他的早期遊戲，也順便把這次的研究結果紀錄到 Github 上，方便日後有人有興趣可以繼續深入。 ### 基本原理 ### 說回正題，光榮早期遊戲的圖片格式在不同的遊戲裡可能有些許差異，但基本原理相同。圖片格式的基本原理不難，難點在於沒有線索的情況下找出其規律。當年也是因為四代五代有了威力加強版，可以自訂頭像，於是靈機一動，想到可以藉由更改頭像造成的檔案變化，來反推出其規則。但即便如此，當年仍花了我不少時間研究，研究出來後寫程式碼反倒不需要多少時間。下面便開始說明其格式，往下看之前最好有些「位元(bit)」「位元組(byte)」的基本概念，並熟悉一些可以編輯二進位的編輯器。這些資料網路上都可以找到許多教學，這裡就不贅述。 https://i.imgur.com/AXSSUb2.png

三國志三代 `KAODATA.DAT` 以二進位編輯器打開後的樣子首先我們透過觀察三代的頭像，或是透過四代威力加強版的臉譜編輯功能，不難發現，每個頭像只用到了八種顏色，在電腦中只需要 3 個 bit 便可以表現出 8 種變化(2的3次方)，所以頭像中每個點只需要 3 個 bit。但是一個 byte 有 8 個 bit，3 個 3 個一組放會無法對齊。光榮的工程師在這邊用的方式是，將 3 個 byte 當作一組，每一組三個 byte 可以表示八個點，假設這三個 byte 分別是 A, B, C。第一個點用 A, B, C 最高位的 bit 來組合，第二個點用 A, B, C 第二高位的 bit 來組合，以此類推，到第八個點用 A, B, C 最低位的 bit 來組合。換個更容易理解的方式。以三國志三代的頭像檔案 `KAODATA.DAT` 為例，用二進位編輯器打開後，可以看到其前三個 byte 分別為 `FF 00 77`, 我們把它用二進位方式寫下來： ``` FF -> 1111 1111 00 -> 0000 0000 77 -> 0111 0111 FF 00 77 二進位顏色代碼 == == == =========== =========== 1 0 0 -> 100(二進位) = 4(十進位), 第一個像素點 1 0 1 -> 101(二進位) = 5(十進位), 第二個像素點 1 0 1 -> 101(二進位) = 5(十進位), 第三個像素點 1 0 1 -> 101(二進位) = 5(十進位), 第四個像素點 1 0 0 -> 100(二進位) = 4(十進位), 第五個像素點 1 0 1 -> 101(二進位) = 5(十進位), 第六個像素點 1 0 1 -> 101(二進位) = 5(十進位), 第七個像素點 1 0 1 -> 101(二進位) = 5(十進位), 第八個像素點 ``` 對照三國志三代伊籍的頭像，我們便可發現一開始的確是一個藍色像素，後面接著三個青色像素，然後又一個藍色像素，再接三個青色像素。所以「顏色代碼 4(十進位)」對應的是藍色像素，而「顏色代碼 5(十進位)」對應的是青色像素。 https://i.imgur.com/UYUbKKT.png

三代伊籍的頭像放大接著只要按照以上方式，將所有顏色代碼找出，並將代碼替換成色碼畫在圖片上即可。三代四代五代的人物頭像大小是 64x80 像素, 然後每 3 bytes 代表 8 個像素，因此一個武將的頭像只要 64x80/8x3 = 1920 bytes。三國志三的 `KAODATA.DAT` 檔案大小是 589,440，故可以得知這個檔案裡面有 307 (589440/1920) 張頭像。 ### 其他變化 ### 不止頭像，其實光榮早期的遊戲都是透過這種方式儲存圖像資料，只是放在不同的檔案中。然而這些遊戲的開發前後跨度長達十幾年，每個遊戲在實際儲存資料上也會有些不一樣的差異。首先是顏色數。更早期的光榮遊戲只有四色，因此只要兩個 bit 就夠，也就是說每兩個 byte 存放八個像素點的顏色。例如三國志初代的 DOS 版就是只有用到四色。 https://i.imgur.com/WaPFIwj.png

三國志一的孔明，只有黑黃紅綠四色再來是圖像資料是否只有一半高度（Half Height, 以下簡稱「半高」）。例如三國志二代，它每個頭像只有 64x40 的寬高資料，但在遊戲中的顯示卻是 64x80，也就是說它的高度拉扯了兩倍，每一橫列的像素都重複畫了兩次。有這種特徵的除三國志二，還有維新之嵐、大航海時代初代、拿破崙等早期遊戲 https://i.imgur.com/hApfgX6.png

拿破崙，左上角是 4x4 的正方格，可以看出每兩列的顏色是重複的又或者是頭像檔案經過壓縮，這種壓縮方式是光榮自家的 `LS11` 壓縮演算法，不是我們常見的 ZIP 或 RAR 等公開算法。像這類的檔案就無法透過上面方式直接取得圖像資料，要先解壓縮後才可進一步解析頭像資料。像是大航海時代二代以及三國志十代就都有用到 `LS11` 壓縮法。這類有壓縮過的檔案，可以在檔案開頭發現 `LS11` 或 `Ls12` 的字樣。 https://i.imgur.com/gOgkUWN.png

大航海時代二代的頭像檔，`LS11` 開頭最後，為了避免多年後檔案遺失，又得從頭研究，我這次把相關代碼都放上 Github 了，除了各個遊戲的頭像提取方式外，也包含了部分遊戲的人物資料匯出，以及關於這些 DOS 遊戲裡使用的中文字型研究。只是目前同時要兼顧工作，時間有限，文件與說明都還很不足，希望之後陸續有時間補上。有興趣的人歡迎直接看程式碼，有任何建議或是想法也歡迎透過 Github 上的 issue 交流。感謝大家看到這邊。 Github 專案頁面，原始碼 https://github.com/tzengyuxio/kaodata -- ※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc), 來自: 112.104.53.35 (臺灣) ※ 文章網址: https://www.ptt.cc/bbs/Koei/M.1680624307.A.E0D.html

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OgamiIchiro

04/05 02:34, 1年前 , 1^F

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sokayha

04/05 02:58, 1年前 , 2^F

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MikageSayo

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