רוב משחקי המחשב ווידאו שנוצרו במאה ה -20 מוצעים בלוק, גרפיקה פיקסלית. אם אתה לא גדל איתם (או מעולם לא הקדישו תשומת לב לפרטים הטכניים), אתה עשוי לתהות למה. אנו נחקור את המקורות של אמנות פיקסל וכיצד גרפיקה התפוצצו במורכבות לאורך זמן.
התשובה הקצרה: החלטה היתה מוגבלת על ידי עלות וטכנולוגיה זמינה
יצירות אמנות פיקסליות במשחקי וידאו ישנים יותר - שם רזולוציית התצוגה נמוכה מספיק, כי הפיקסלים ברורים ובלוכי - היה בעיקר תוצאה של ערכות טלוויזיה ברזולוציה נמוכה ועלות זיכרון של שבבי זיכרון לוגיקה דיגיטלית באותם תקופה נוצרו במשחקים אלה ביחס להיום.
אמנם אפשר היה ליצור תמונה דיגיטלית דיגיטלית עדיין בסוף שנות ה -70, הטכנולוגיה כדי להנפיש אותו בזמן אמת לא היה קיים עד הרבה יותר מאוחר. טכנולוגיה כזו היתה יקרה מדי כדי לשים לתוך מוצר הבידור המיוצר המוני כי הצרכנים יכולים להרשות לעצמם עד אמצע שנות 2000.
מעצבי המשחק עשה מה שהם יכולים עם הטכנולוגיה המוגבלת זמין באותו זמן, באמצעות פסיפס - blocky, גרפיקה pixelated כדי להמחיש את המשחקים שלהם עבור קונסולות, כגון Atari 2600. , נס, סגה בראשית, ועוד רבים.
"היינו מציירים על נייר גרף, ואז לספרת את הציורים האלה", אומר ג'ו דפקיר, שיצר את קונסולת המשחק 2600 atari ותוכנת אחד המשחקים המוקדמים ביותר. "אני זוכרת בצורה חיה כמה קלנקי נראו הטנקים לחימה . "
אפילו אמנים בצד המשחקים של המחשב היו צריכים להתמודד עם רזולוציה נמוכה יחסית, תמונות בצבע נמוך לעומת היום. "הצורך לעבוד בבנים ענקיות אלה של צבע מוצק ולהיות מוגבל רק 16 צבעים נוראים שנבחרו לנו מראש, שממנו לא היה משתנה, היה מכשול עצום", אומר מארק פרארי, שצייר את גרפיקה EGA. עבור משחקים lucasfilm במחשב IBM כגון זק מק'קרקן , נוֹל , ו סוד האי הקוף .
אבל האמנים אימצו את המגבלות ועשו בכל מקרה קלאסיים נצחיים. בואו ניקח מבט עמוק יותר אילו יכולות טכניות הובילה לאותם מגבלות ולמה משחק פיקסלציה הפך פחות הכרחי לאורך זמן.
איך משחק וידאו גרפיקה עבודה
גרפיקה משחק דיגיטלי הם על כל פיקסלים, איך אתה לאחסן אותם, איך אתה מעבד אותם, ואיך אתה מציג אותם. עוד פיקסלים-לכל אינץ 'פירושו פרטים נוספים , אבל יותר פיקסלים יש לך, יותר כוח חומרה אתה צריך להסיע אותם.
המילה "פיקסל" שמקורו כקיצור של המונח "אלמנט תמונה" טבעו של חוקרי מחשב בשנות ה -60 . פיקסלים הם החלק הקטן ביותר האפשרי של כל תמונה דיגיטלית, ללא קשר לפתרון. במחשבים מודרניים, הם מיוצגים בדרך כלל כמו בלוקים מרובעים - אבל לא תמיד , בהתאם לטבע יחס הממדים של התקן התצוגה .
במונחים מופשטים, רוב משחקי הווידאו גרפיקה עבודה על ידי אחסון רשת של פיקסלים (המכונה מפת סיביות) בחלק של זיכרון וידאו בשם חיץ מסגרת . מעגל מיוחד ואז קורא את הזיכרון הזה ומתרגם אותו לתמונה על המסך. כמות הפרטים (רזולוציה) ומספר הצבעים שאתה יכול לאחסן באותה תמונה קשורה ישירות לכמה זיכרון וידאו יש לך זמין במחשב או קונסולת המשחק.
כמה קונסולת מוקדמת משחקים ארקייד לא השתמש במאגרי מסגרת. למעשה, קונסולת 2600 Atari, שוחרר בשנת 1977, שמר על העלויות שלה על ידי באמצעות היגיון ייעודי כדי ליצור אות על לטוס כמו קו הסריקה בטלוויזיה עבר את המסך. "ניסינו להיות זולים, אבל זה הניח את האנכי בידי המתכנתים, שהיו הרבה יותר חכמים יותר ממעצבי החומרה הבינו", אומר Decuir של 2600.
במקרים של משחקי חיץ לפני מסגרת, הפרטים הגרפיים היה מוגבל על העלות של מעגלים תומכים (כמו ב אטרי של ארקייד ) או את גודל קוד התוכנית (כמו ב Atari 2600).
שינויים מעריכים בזיכרון וברזולוציה
סולם השיפור ביכולות הטכניות של מחשבים וקונסולות משחק כבר אקסוננציאלי במהלך 50 השנים האחרונות, כלומר, העלות של זיכרון דיגיטלי וכוח מחשוב ירדה בקצב המתנגד לשכל הישר.
זה בגלל שיפור שבב ייצור הטכנולוגיות אפשרו יצרנים cram טרנזיסטורים אקספוננציאלי יותר לתוך אזור נתון על חתיכת סיליקון, המאפשר לעליות דרמטיות בזיכרון, מהירות המעבד, ואת המורכבות שבב גרפיקה.
"באמת, זה כמה טרנזיסטורים אתה יכול להשתמש?" אומר סטיב גולסון, מעצב מעצב של Atari 7800. של שבב גרפיקה ו שיתוף של גב 'פאק-איש , בין שאר המשחקים. "עם כמה עשרות אלפי טרנזיסטורים, יש לך את Atari 2600. עם עשרות מיליארדי טרנזיסטורים, אתה מקבל קונסולות מודרניות. זה עוד מיליון פעמים. ואת מהירויות השעון גדלו מכמה megahertz לכמה gigahertz. זה עלייה של אלף קיפול ".
עלות הטרנזיסטורים השפיעה על כל רכיב אלקטרוני ששימש אותם, כולל שבבי זיכרון RAM. עם שחר של קונסולת המשחק הממוחשב בשנת 1976, הזיכרון הדיגיטלי היה יקר מאוד. ה ערוץ פיירצ'יילד השתמשו רק 2 קילובייטים של RAM לאחסן תמונה מפתימת של המסך - רק 128 × 64 פיקסלים (102 × 58 גלוי), עם רק אחד מארבעת הצבעים לכל פיקסל. שבבי רם של יכולת דומה ארבעה שבבי רם בשימוש בערוץ F Retaled עבור כ 80 $ סה"כ באותו זמן , שהוא 373 $ מותאם לאינפלציה.
מהיר קדימה 2021, כאשר מתג נינטנדו כולל 4 Gigabytes של RAM שניתן לשתף בין זיכרון עבודה וזיכרון וידאו. בואו נניח שמשחק משתמש 2GB (2,000,000 קילובייטים) של RAM וידאו במתג. במחירי רם 1976, אלה 2,000,000 קילובי של RAM היו עולים 80 מיליון דולר בשנת 1976 - זה מעל 373 מיליון דולר היום. מטורף, נכון? זה הטבע ההיגיון של שינוי מעריכי.
כמו מחיר הזיכרון ירד מאז 1976, קונסולת מקבלי הצליחו לכלול עוד וידאו RAM בקונסולות שלהם, המאפשרים תמונות רזולוציה גבוהה בהרבה. עם רזולוציה רבה יותר, פיקסלים בודדים הפכו קטנים יותר ויותר לראות.
ה מערכת בידור נינטנדו , שוחרר בשנת 1985, יכול לייצר תמונה של 256 × 240 רזולוציה (61,440 פיקסלים). כיום, סוני פלייסטיישן 5 קונסולת יכול לייצר תמונה 3840 × 2160 (4K), ופעם פוטנציאל, אחד גבוה כמו 7680 × 4320. (33,177,600 פיקסלים). זוהי עלייה של 53,900% ברזולוציה של משחק וידאו במהלך 36 השנים האחרונות.
גם אם אפשר היה להציג גרפיקה בחדות גבוהה בשנות ה -80, לא היתה שום דרך להעביר את התמונות האלה מהזיכרון ולצייר אותם על מסך ב -30 או 60 פעמים בשנייה. "שקול Pixar של אנימציה נפלא סרט קצר הרפתקאותיו של אנדרה & Amp; וואלי ב. ", אומרת גולסון. "בשנת 1984, הסרט הזה נדרש 15 מיליון דולר של 15 מיליון דולר כדי ליצור".
ל הרפתקאותיו של אנדרה & Amp; וואלי ב. , Pixar שניתנו מפורטת 512 × 488 רזולוציה מסגרות בשיעור של בערך מסגרת אחת לכל 2-3 שעות . עבודות ברזולוציה גבוהה יותר ניסו מאוחר יותר לקח הרבה יותר זמן לעבד זמן רב מיליון דולר ציוד ברמה עולמית. לדברי גולסון, כאשר הוא הגיע בזמן אמת גרפיקה photorealistic, "זה פשוט לא יכול להיעשות באמצעות חומרה זמין בשנת 1984. שלא לדבר על נקודת מחיר להימכר לצרכנים".
פתרון טלוויזיה הגדר היה נמוך, מגביל פרטים
כמובן, עבור קונסולה להציג תמונה עם רזולוציה 4K כמו הקונסולות המתקדמות של היום, אתה צריך להציג מסוגלת לעשות זאת, אשר לא הייתה קיימת בשנתי ה -1970 וה -80.
לפני ה עידן HDTV , קונסולות משחק הכי מנוצל התצוגה טכנולוגיה יחסית עתיק שפותח בשנת 1950 הרבה לפני שכל אחד ציפה לשחק במשחקי וידאו ביתי ברזולוציה גבוהה. אלה טלוויזיות נועדו לקלוט שידורים דרך האוויר באמצעות אנטנה אשר מחובר לחלק האחורי.
"הדרך היחידה להתחבר לטלביזיה הייתה דרך כניסת האנטנה," אומר סטיב גולסון, ונזכר בעבודתו על אטארי 7800 ב 1984. "לכן המסוף היה כדי ליצור אות תואמת שנראה כאילו יצא מן האנטנה שלך. אז הייתם מוגבל על ידי ההחלטה האפשרית של אנלוגי אות שידור NTSC . "
באופן אידיאלי, אות טלוויזיה אנלוגי NTSC יכול להתמודד על 486 שורות interlaced כי עומדים 640 פיקסלים לרוחב (אם כי זה משתנה בהתאם ליישום בשל אופי אנלוגי של תקן). אבל בשלב מוקדם, מעצבי קונסולת המשחקים גילו כי הם יכולים לחסוך בזיכרון באמצעות רק מחצית שדות לשנייה interlaced שני של NTSC כדי ליצור תמונה מאוד יציבה 240 פיקסלים, כעת נקרא "240p" בקרב חובבים . כדי לשמור על 4: 3 יחס ממדים, הם הגבילו את הרזולוציה האופקית לכ 320 פיקסלים, למרות המספר המדויק הזה השתנה באופן ניכר בין קונסולות.
אות NTSC גם הגבילה את מספר הצבעים אתה יכול ליצור מבלי להם לדמם ביחד או לשטוף החוצה. "ואתה נאלץ לתת לו צורה נאה עבור אנשים רבים שעדיין היו טלוויזיות בשחור-לבן! זה עוד יותר מוגבל לבחירת הצבעים," אומר גולסון.
כדי לעקוף מגבלה זו, מחשבים אישיים החלו להשתמש מציג הלא טלוויזיה ברזולוציה גבוהה יותר בשנת 1980 המוקדמות. "יבמ PC ו השיבוטים שלה בהשראת שוק גדול עבור צגי צבע נפרדים שיכולים להתמודד על VGA לפחות (640 x 480)," מוסיף ג'ו Decuir. "עם זאת, השחקנים במשחק לא לקבל אותם עד 1990, עבור משחק מחשב המחובר."
כמה משחקי ארקייד משובח, כגון נינטנדו פופאי (1982), נצל רזולוציות גבוהות בהרבה (512 × 448) התאפשרו עם צגים ארקייד באמצעות מצב וידאו interlaced שאינו סטנדרטי, אבל המשחקים האלה לא יכולים להיות משחק על קונסולות משחק הבית בזמן ללא פשרות גרפיות כאשר מתורגם קונסולות הביתה.
כמו כן, מציג שונה כיום ב חדות ודיוק, מגזים ההשפעה pixelation על כמה משחקים ישנים. מה נראה מרובע ו blocky על צג LCD מודרני היה לעתים קרובות החליק כאשר מוצגים על צג CRT בציר או טלביזיה.
סט שטח אחסון מגבלות על גרפי מורכב, מדי
בשני משחקי קונסולת מחשב, את המורכבות של גרפיקה הוגבלו לא רק על ידי יכולות תצוגה ומהירות היגיון, אלא גם על ידי כמה שהם אוחסנו על מדיה נשלפת שיכול להיות מופצת ללקוחות.
"אלה ימים, אנשים לא באמת מתחילים להבין מה בסביבה מוגבלת עבדנו במונחים של שטח אחסון וזמן עיבוד," אומר מארק פרארי. "שטח הדיסק היה באמת יקר באותם ימים."
בזמנו פרארי צייר הגרפיקה שלו Lucasfilm, משחק נאלץ להתאים קומץ דיסקטים כי יכול לאחסן כ 1.4 מגה בייט בלבד ליחידה. למרות Lucasfilm דחוס יצירות אמנות המשחק שלה, ההגבלה על כמה פרטי פרארי יכול לכלול באה לא רק מן ברזולוציה של הכרטיס הגרפי במחשב IBM, אלא גם מן קיבולת האחסון של התקליטונים עצמם.
אבל, כמו מחירי הזיכרון, את העלות של אחסון נתונים גרפיים על מדיה נשלפת ירד אקספוננציאלית כמו גם. בצד הקונסולה של דברים, מחסנית Fairchild ערוץ F שנערך על 2 קילובייט של נתונים 1976, ואילו כרטיסי משחק החלף נינטנדו יכול לאחסן עד 32,000,000 קילובייט של נתונים (32GB). זה 16 מיליון פעמים יותר שטח אחסון, מתן הרבה יותר מקום לנתונים גרפיקה מפורטת.
סוף הפיקסל הגלוי ... והתחלה חדשה
בשנת 2010, Apple הציג "תצוגה הרשתית" על iPhone 4 - מסך עם החלטה גבוהה מספיק כי העין העירומה (במרחק צפייה סטנדרטי) לא יכול עוד להבדיל בין פיקסלים בודדים. מאז, מציג אלה Ultra High-Res עברו לטאבלטים, שולחנות עבודה ומחשבים ניידים.
במשך זמן מה, זה נראה כאילו ימיו של פיקסל לאמנות היו סוף סוף. אבל אמנות פיקסל נמוכה לא נעלם. למעשה, זה על upswing.
החל בסוף שנות ה -2000, מפתחי משחקי Indie החלו לאמץ את אסתטיקה אמנות פיקסל רטרו ברצינות. הם עשו את זה חלקית עבור סיבות נוסטלגיות, וגם בגלל במקרים מסוימים, זה קל יותר עבור צוות קטן של מפתחים ליצור גרפיקה לחסום פשוט יותר מאשר איורים מפורטים, ברזולוציה גבוהה שנראים מקצועיים. (כמו בכל דבר, יש יוצאים מן הכלל - יצירת משכנע ואנימציות חלקות עם Sprites 2D הוא תהליך מאוד אינטנסיבי עבודה, למשל).
משחקי פיקסל עמק stardw. ו מיינקראפט לעורר רגשות של זמן פשוט יותר, בעוד גם לספק את הנוחיות שמגיעים עם עיצוב משחק מודרני.
מארק פרארי מסתכל על אלה אמנים פיקסל מודרני עם יראת כבוד ויראה. "עשיתי אמנות פיקסל כי לא היתה חלופה. זו לא היתה ברירה, זה היה הכרח, "אומר פרארי. "אנשים עושים אמנות פיקסל עכשיו כל עושה את זה על ידי בחירה. אין כיוון טכני בעולם עכשיו כדי לעשות עוד אומנות פיקסל. אבל הם בוחרים את זה כאסתטיקה כי הם אוהבים את זה. "
אז למרות שאמנות פיקסל היתה פעם הגבלה, זה עכשיו אסתטיקה אמנות היקרה כי סביר להניח לא להיעלם, וזה הכל בזכות תקופה קצרה מאוד בהיסטוריה כאשר האמנים עשו את מה שהם יכולים עם הטכנולוגיה המוגבלת של הזמן. פיקסלים לנצח!
