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Pizza Tycoon 如何在 25 MHz CPU 上模拟交通系统

文章摘要

这篇文章来自 Pizza Legacy 项目博客，作者 cowomaly 详细介绍了他如何通过逆向工程揭示 1994 年 DOS 游戏《Pizza Tycoon》在仅 25 MHz 的 386 CPU 上实现城市交通模拟的秘密。Pizza Legacy 是该经典游戏的开源重新实现项目，作者从 2010 年开始开发，花了 14 年才最终让汽车在街道上以令人满意的方式行驶。

作者多年来多次尝试实现交通系统，但每次都陷入过度复杂的设计中。2017 年的一次尝试中，他让每个地图格子追踪被占用的位置，每辆车移动前都需要向网格申请许可、预留和释放位置——基本上变成了一个共享锁定系统。与此同时，他一直有一个困惑：原版游戏在 25 MHz CPU 上就能运行这套系统，为什么他的版本总是这么复杂？

最终他深入研究了原版的汇编代码（借助 LLM 工具辅助理解），发现了关键洞见：汽车不需要知道自己要去哪里。每种道路地图块自身携带行驶方向信息——例如地图块 0x16 是水平道路的下半部分，汽车只能从左向右行驶。城市本质上就是一堆单行道。遇到拐弯地图块时，汽车以 50% 的概率决定是直走还是转弯，并有一条额外规则防止连续左转以保持交通看起来自然。

移动系统同样简洁：汽车每帧移动一个像素。一个从 16 递减到 1 的进度计数器控制地图块边界逻辑的执行频率——因为每个地图块为 16x16 像素，所以这段较重的逻辑每 16 帧才运行一次。汽车生成时进度计数器设为随机值，使所有汽车的边界检查错开分布在不同帧上。

碰撞检测使用简单的 O(n^2) 两两比较，但通过极其高效的提前退出策略，绝大多数配对几乎不消耗计算资源：首先检查方向——东向和西向的车永远不会相撞（因为是单行道），这一步就排除了约一半的配对；然后检查是否在同一条道路上（一次等值比较）；真正需要坐标计算的配对通常只有个位数。被阻塞的车会等待 10 帧，自然形成交通拥堵和疏散的效果。

生成策略也很聪明：进入近景时扫描视口内所有道路格子，根据区域交通密度决定是否生成汽车；驶出屏幕边缘的汽车会被回收为反方向的新车重新生成。作者总结说，他失败的尝试都是在为原版根本不需要考虑的问题做设计——不需要寻路因为地图已经告诉汽车该去哪、不需要物理引擎因为每帧一像素就够逼真了。

HN 评论精华

setr 指出通过将道路设为单向并让道路本身控制移动方向，这个系统本质上等价于传送带——这意味着 Factorio（异星工厂）的传送带优化策略可能也适用于此。例如存储物品之间的间距差值而非追踪绝对位置，因为同一条道路上车与车之间的距离在大部分时间是静态的。他还附上了 Factorio 开发博客中关于传送带优化的链接。
Waterluvian 对方向箭头图示产生了一个小小的顿悟时刻：你根本不需要复杂的交叉路口规则，你不必推理”交叉路口”本身，而是推理”车道”！在每个选择点，只需将转弯的权重设低于直行即可。另一条评论中他还提问是否有”在如此低的硬件要求上不应该能运行”为主题的社区或 Game Jam，类似 Demo Scene 但面向游戏。
edwcross 分享了自己玩《Pizza Tycoon》的回忆：他曾经在柏林（最便宜的城市）买下所有商业地点以避免竞争，主要靠”冰淇淋”（非法武器）交易赚钱——在不同城市之间低买高卖。但买了大约 200 个商业地点后游戏总是会崩溃。他还提到最有趣的是尝试各种奇怪的披萨配方，发现口味算法有些奇特。
Neywiny 提出了一个重要区分：不是说不需要寻路是因为道路告诉车该去哪，而是因为车本来就不需要去任何特定地方。与《城市天际线》等游戏中车辆从 A 点到 B 点不同，随机方向选择在交叉路口是一个完全不同且简单得多的问题。
manofmanysmiles 感叹这个项目已经开发了这么长时间，认为这在当下狂热的”氛围编程”（vibe coding）时代是一股清新的空气，也提醒自己可以放慢脚步。