Τι μπορεί να μας διδάξει ο Super Mario για την τεχνολογία γραφικών;
Αν παίζατε ποτέ Super Mario Brothers ή Mario Galaxy, πιθανότατα θεωρήσατε ότι ήταν απλώς ένα διασκεδαστικό videogame - αλλά η διασκέδαση μπορεί να είναι σοβαρή. Το Super Mario έχει μαθήματα για να σας διδάξει ότι δεν θα περιμένατε τα γραφικά και τις έννοιες πίσω από αυτά.
Τα βασικά της τεχνολογίας εικόνας (και στη συνέχεια μερικά) μπορούν να εξηγηθούν με λίγη βοήθεια από το αγαπημένο μικρό υδραυλικό του καθενός. Έτσι διαβάζουμε για να δούμε τι μπορούμε να μάθουμε από τον Mario για τα pixels, τα πολύγωνα, τους υπολογιστές και τα μαθηματικά, καθώς επίσης και να διαλύσουμε μια κοινή παρερμηνεία για αυτά τα μπλοκ παλιά γραφικά που θυμόμαστε από όταν συναντήθηκα για πρώτη φορά ο Mario.
Ανάλυση, Sprites, Bitmaps και Super Mario Brothers
Τα βιντεοπαιχνίδια απεικονίζονται σε τηλεοράσεις και παρακολουθούν σε μεμονωμένα κομμάτια πληροφοριών εικόνας που ονομάζονται εικονοστοιχεία στοιχεία εικόνας. Αυτές οι μονάδες βάσης χρησιμοποιήθηκαν για να δημιουργήσουν το μοναδικό είδος έργων τέχνης που τα videogames θα μπορούσαν να έχουν, στις μέρες των παλαιότερων, πιο βασικών βιντεοπαιχνιδιών και κονσολών. Αυτές καλούνται μερικές φορές sprites, που στο πλαίσιο των βιντεοπαιχνιδιών, είναι ένα άλλο όνομα εικόνα bitmap. Το bitmap είναι ο απλούστερος όρος για ένα αρχείο εικόνας - μπορείτε να συλλέξετε από το όνομα ότι είναι ένας απλός χάρτης των bits που συνθέτουν την εικόνα.
Όταν σκέφτεστε τον κλασικό Super Mario Brothers-εποχή Mario, σκεφτείτε τα μεγάλα clunky εικονοστοιχεία εκείνα τα sprites σχεδιάστηκαν με. Όπως αποδείχθηκε, το αρχικό σύστημα ψυχαγωγίας Nintendo μόνο είχε μια αποτελεσματική ανάλυση 256 x 224 pixels, με μόνο συνολικά 256 x 240 ακόμη και δυνατό.
Σε σύγκριση με τις σύγχρονες κονσόλες παιχνιδιών, το NES είναι δυστυχώς χαμηλή ανάλυση. Ανάλυση μπορεί να οριστεί ως ο συνολικός αριθμός των pixel που είναι διαθέσιμα για προβολή. Αυτό μπορεί να εφαρμοστεί σε οποιοδήποτε τύπο γραφικών, είτε πρόκειται για Mario, είτε για λογότυπο bitmap είτε για ψηφιακή φωτογραφία. Περισσότερα εικονοστοιχεία είναι πάντα περισσότερες ευκαιρίες για να δημιουργήσετε μια καλύτερη εικόνα.
Ακόμη και η κονσόλα Wii, η οποία είναι ικανή μόνο για τον Τυπικό ορισμό των 480p, εμφανίζει 640 x 480 pixels, ακόμη και σε τηλεοράσεις υψηλής ευκρίνειας που μπορούν να έχουν πολύ περισσότερα. Ωστόσο, η διαφορά είναι αρκετά ξεκάθαρη - ο Mario είναι πολύ πιο ψηλός από ό, τι πριν.
Sprites vs Polygons, ή Pixels vs Vectors
Πολλά σύγχρονα βιντεοπαιχνίδια έχουν εγκαταλείψει την αισθητική των παλαιότερων παιχνιδιών, ακολουθώντας μια πιο πρόσφατη τάση στα γραφικά. Αυτά τα παιχνίδια δημιουργούν τους χαρακτήρες τους με μορφές διανυσμάτων που ονομάζονται πολυγώνια, την οποία μπορείτε να θυμάστε (ή όχι) από τη γεωμετρία. Τα πολύγωνα μπορούν να οριστούν ως "οποιοδήποτε σχήμα που μπορεί να δημιουργηθεί από περιορισμένο αριθμό σημείων και γραμμικών τμημάτων".
Τα Bitmaps, ή τα sprites, είναι φτιαγμένα από αρχεία που είναι μια κυριολεκτική αντιστοίχιση χρωμάτων σε ένα πλέγμα, δημιουργώντας έτσι την ομαλή υφή που συνηθίζαμε να βλέπουμε στο κλασικό Mario. Ο νεώτερος Mario, σμιλευμένος σε ένα τρισδιάστατο χώρο με πολύγωνα, είναι λιγότερο περιορισμένος από τον παλαιότερο Mario. "Υπάρχει" σε ένα είδος "κόσμου" που κατασκευάζεται από μαθηματικά, διαγραμμένο με ολοένα και πιο γρήγορους υπολογιστές, με τον ίδιο τρόπο που μπορείτε να σχεδιάσετε ένα πολύγωνο όταν αποκλείετε ένα αλγεβρικό γράφημα σε έναν πίνακα.
Αυτά τα βασικά πολύγωνα, τα τμήματα γραμμής και τα σημεία καλούνται πρωτόγονα, και είναι οι μονάδες βάσης αυτού του μαθηματικού κόσμου με τον ίδιο τρόπο που τα εικονοστοιχεία είναι οι μονάδες βάσης των bitmap. Ωστόσο, σε αντίθεση με τα bitmaps, δεν έχουν ανάλυση. Σκεφτείτε πώς η φωτογραφική μηχανή μεγεθύνει τον Mario στα νεότερα παιχνίδια και πώς ποτέ δεν φαίνεται να επιστρέφει σε τυχόν μπλοκαρισμένη, ανεπτυγμένη εικονοκυτταρική έκδοση του ίδιου. Βασικά, μπορείτε να μετακινήσετε ένα πολυγωνικό Mario όποιον τρόπο θέλετε και αυτός θα μείνει καθαρός, καθαρός και με υψηλή ανάλυση.
Εικόνα Rasterization, ή πώς Donkey Kong πήγε στο Super Nintendo
Εάν έχετε παίξει κάποιο από τα πρόσφατα παιχνίδια Mario Kart, πιθανότατα είστε εξοικειωμένοι με το παλιό έμπορος Mario του Donkey Kong. Το Donkey Kong πρωταγωνιστούσε σε μια σειρά παιχνιδιών δράσης για το τρέξιμο και το άλμα με το Mario, στα μέσα της δεκαετίας του '60, το Donkey Kong Country, το οποίο υπερηφανευόταν σε γραφικά πολυγωνικού στυλ σε ένα σύστημα που δεν ήταν πραγματικά ικανό του - το Super Nintendo . Τι θαύμα είχε τραβηχτεί για να κάνει αυτό το έργο?
Όπως αποδεικνύεται, ο τύπος Nintendo και συνεργάτης RARE τράβηξε ένα γρήγορο στο κοινό τους. Το Donkey Kong Country, οι συνέπειές του και πολλά άλλα παιχνίδια από το RARE χρησιμοποίησαν μια διαδικασία που ονομάζεται ραστεροποίηση για να μετατρέψετε τα πολυγωνικά γραφικά σε δισδιάστατες αναπαραστάσεις βασισμένες σε εικονοστοιχεία. Αυτό δημιούργησε την ψευδαίσθηση των προηγμένων γραφικών σε υπολογιστή σε μια εποχή που θεωρούνταν υψηλής τεχνολογίας, όμορφη και εξωτική.
Η ραστεροποίηση μπορεί να θεωρηθεί ως λήψη μιας ψηφιακής φωτογραφίας ενός πολυγωνικού γραφικού πλαισίου επάνω στα γραφικά που βασίζονται σε τρισδιάστατα, μη pixel σε ένα πλέγμα και την απόδοση σε εικονοστοιχεία. Η λέξη raster η ίδια είναι συχνά χρησιμοποιείται ως συνώνυμο για το "bitmap." Δεν υπήρχε τίποτα "3-D" για την "3D Περιπέτεια στο Βασίλειο του Κονγκ", αλλά μάλλον ταπεινά sprites pixel από τα καλύτερα γραφικά της ημέρας. (Τουλάχιστον, σύμφωνα με τη Nintendo.)
Εικόνες 8-bit έναντι επεξεργαστών 8-bit
Μία από τις πιο συχνές παρανοήσεις είναι ότι τα γραφικά NES ήταν γραφικά 8-Bit και τα συστήματα SNES και SEGA ήταν 16-Bit. Ενώ αυτοί οι αριθμοί συνδέονταν στενά με αυτά τα συστήματα, δεν ήταν ακριβείς στην περιγραφή των εικόνων στην οθόνη. Το NES είχε γραφικά 6 bit, ενώ το Super Nintendo είχε χρώμα 15 bit, αλλά περιοριζόταν μόνο σε 8 bit γραφικά στην οθόνη οποιαδήποτε στιγμή. Ταραγμένος? Ας ρίξουμε μια γρήγορη ματιά σε αυτό που αυτά τα 8 και 16-bit πραγματικά σήμαινε.
ΕΝΑ Κομμάτι είναι το μικρότερο κομμάτι πληροφορίας που επεξεργάζεται ένας υπολογιστής και ένας επεξεργαστής 8-bit έχει την ικανότητα επεξεργασίας ενός οκτάτου (8 bits) σε έναν μόνο κύκλο. Το σύστημα ψυχαγωγίας της Nintendo είχε έναν τέτοιο επεξεργαστή 8-bit, καθώς οι συσκευές SNES και Sega Genesis είχαν επεξεργαστές με ικανότητα 16 bit ανά κύκλο. Οι σύγχρονοι επεξεργαστές στους περισσότερους υπολογιστές έχουν μια αρχιτεκτονική που επιτρέπει 32 ή 64 bit ανά κύκλο, οι οποίες συμβαίνουν σε δισεκατομμύρια κύκλους ανά δευτερόλεπτο.
Αλλά όταν μιλάτε για εικόνες, το 8-bit σημαίνει κάτι εντελώς διαφορετικό. Μια εικόνα 8-Bit έχει 28 διαθέσιμα χρώματα ή συνολικά 256 χρώματα. Μια ποικιλία κήπου JPG θα είναι 24 bit, αποτελούμενη από τρία κανάλια για κόκκινο, πράσινο και μπλε με 28 χρώματα σε κάθε κανάλι. Έτσι, το NES στην πραγματικότητα είχε 26 διαθέσιμα χρώματα, ενώ το SNES είχε 215 αλλά θα μπορούσε να εμφανίσει μόνο 28. Όταν κοιτάζετε τις εικόνες του Mario παραπάνω, οι δύο πρώτες είναι οι μόνες που είναι στην πραγματικότητα 8-bit αναπαραστάσεις, η πρώτη απόδοση σε 256 αποχρώσεις του γκρι, με τη δεύτερη απόδοση με διάχυση στυλ GIF σε 256 αποχρώσεις του χρώματος. Το τρίτο είναι JPG 24 bit, με συνολικά 224 χρωματιστά. Έτσι, την επόμενη φορά που κάποιος μιλάει για "γραφικά 8 bit" μπορείτε να τα διορθώσετε περήφανα και να τους πείτε ότι το μάθατε με λίγη βοήθεια από το Super Mario!
Έχετε ερωτήσεις ή σχόλια σχετικά με τα γραφικά, τις φωτογραφίες, τα αρχεία τύπου ή το Photoshop; Στείλτε τις ερωτήσεις σας στο [email protected], και μπορεί να εμφανίζονται σε ένα μελλοντικό άρθρο How-To Geek Graphics.
Όλες οι εικόνες της πνευματικής ιδιοκτησίας της Nintendo από την Mario, θεωρήθηκαν ως δίκαιη χρήση. Minecraft Mario από το Swarmer2010.
