A 20. században létrehozott legtöbb számítógép és videojáték blokkos, pixelált grafika. Ha nem nőtt fel velük (vagy soha nem fordított figyelmet a technikai részletekre), akkor kíváncsi lehet, hogy miért. Fedezze fel a pixel művészet eredetét, és hogy az idő múlásával a grafika robbantotta meg a grafikákat.
A rövid válasz: A felbontást költség és rendelkezésre álló technológia korlátozta
A pixeles grafikát régebbi videojátékok-, ahol a kijelző felbontása elég alacsony ahhoz, hogy a képpontok nyilvánvaló és kockás-volt nagyrészt az alacsony felbontású televíziók és a magas költségek és a memória chipek digitális logika Abban az időben, amikor a játékokat a mai naphoz képest hozták létre.
Bár az 1970-es évek végén HD-felbontású digitális állóképességet hozhat létre, a technológia valós időben animálni, nem sokkal később. Ilyen technológia túlságosan drága, hogy ültessék át a sorozatgyártású szórakoztató termék, amely a fogyasztók számára, így közepéig 2000-es évek.
A játéktervezők megtették, amit az időkor korlátozott technológiával lehetett elérni mozaikszerű Blokkos, pixelizált grafika, hogy illusztrálja játékukat konzolok, például a Atari 2600 , NES, SEGA GENISIS, és még sok más.
„Mi lenne felvázolni grafikon papírt, majd digitalizálja azokat a rajzokat”, mondja Joe Decuir, aki együtt létrehozta az Atari 2600 játék konzol és programozott egyik legkorábbi játékokat. - Emlékszem élénken, hogy milyen clunky a tankok Harc . "
Még művészek a PC-s játékok oldalán is meg kellett küzdenie a viszonylag alacsony felbontású, alacsony színes képek a maihoz képest. "A szilárd színű óriás téglákban kell dolgoznunk, és csak 16 szörnyű színekre korlátozódhat, amelyet az idő előtt választottak, ahonnan nem volt változó, óriási akadály volt" - mondja Mark Ferrari, aki felhívta EGA grafika Lucasfilm játékok az IBM PC-n, például Zak Mckracken , Szövőszék és A Monkey Island titka .
De a művészek felkarolta a korlátozásokat, és tette időtlen klasszikusokat egyébként. Vegyünk egy mélyebben nézzük meg, hogy milyen technikai képességek vezetnek ezekhez a korlátozásokhoz, és miért kevésbé szükségessé vált a pixelizált játékművészet.
Hogyan működik a videojáték grafikusok
Digitális játék grafikája szól pixel-, hogyan tároljuk őket, hogyan dolgozza fel azokat, és hogy hogyan jeleníti meg őket. Több pixel-per-hüvelykes eszközök további részletek , de minél több képpont van, annál több hardveres erővel kell vezetnie.
A "Pixel" szó a "képelem" kifejezés rövidítéséből származik Számítógépes kutatók által az 1960-as években . Képpontok a lehető legkisebb része minden digitális kép, függetlenül a felbontás. A modern számítógépeken általában négyzet alakú blokkként képviselnek - de nem mindig a természettől függően és A kijelzőeszköz képaránya .
Absztrakt kifejezésekben a legtöbb videojáték-grafika a képpontok rácsát (bitmap néven ismert) tárolja a video memória egy részében keretpuffer . Egy speciális áramkör ezután elolvassa azt a memóriát, és a képernyőn megjelenő képre fordítja. A részletesség (felbontás) és a színek száma tárolható a képet közvetlenül kapcsolódó mennyit videomemóriád elérhető a számítógép vagy játékkonzol.
Néhány korai konzol és arcade játék nem használt keret puffert. Valójában az 1977-ben kiadott Atari 2600 konzol alacsonyabb költségeket tartott A dedikált logika használata, hogy jelezzen egy jelet a repülés során Ahogy a televíziós szkenner mozgatta a képernyőt. "Megpróbáltunk olcsónak lenni, de ez a függőleges a programozók kezébe helyezte, akik sokkal okosabbak voltak, mint a rájött hardvertervezők" - mondja a 2600-as deküdt.
Azokban az esetekben, pre-frame buffer játékok, a grafikai részletességgel korlátozták a költségek a támogató áramkör (például a Atari korai diszkrét logikai arcade játékai ), Vagy a méret a programkód (mint az Atari 2600).
Exponenciális változása Memory and Resolution
A skála a javulás a műszaki képességeit számítógépek és játékkonzolok már exponenciális Az elmúlt 50 évben, ami azt jelenti, hogy a költségek a digitális memória és számítási teljesítmény csökkent olyan mértékben, hogy dacol a józan ész.
Ennek oka, hogy javítása chip gyártási technológiák lehetővé teszi a gyártóknak, hogy telis exponenciálisan több tranzisztort egy adott területen egy darab szilícium, amely lehetővé teszi a drámai növekedése memória, processzor sebesség, és a grafikus chip összetettségét.
„Valóban, ez hány tranzisztort lehetne használni?” mondja Steve Golson, társ-tervezője Atari 7800 „S grafikus chip és a társ-alkotója Ms. Pac-Man Többek között játékokat. „Néhány tízezer tranzisztorok, akkor az Atari 2600. Az tízmilliárd tranzisztorok, kapsz modern konzolok. Ez egymilliószor több. És órajelek nőtt a néhány megahertzes néhány gigahertz. Ez egy ezer-szeres növekedést.”
Az ára tranzisztorok hatással minden elektronikus alkatrész, amely felhasználható, köztük RAM memória chipek. A hajnal a számítógépes játék konzol 1976-ban, digitális memória nagyon drága volt. Az Fairchild Channel F használt puszta 2 kilobájt RAM tárolja a bittérképes kép a képernyő-mindössze 128 × 64 képpont (102 × 58 látható), és csak az egyik négy színben pixelenként. RAM chipek a hasonló kapacitású a Négy RAM chipek használt Channel F kiskereskedelmi forgalomban mintegy 80 $ teljes idején , Ami $ 373 inflációval korrigált.
Gyors előre a 2021., amikor a Nintendo Switch magában foglalja a 4 GB RAM-mal, amely megosztható között munkamemória és a videomemória. Tegyük fel, hogy a játék használ 2GB (2000000 kilobájt) video RAM-mal a kapcsoló. At 1976 RAM árak, azok 2.000.000 kilobájt RAM került volna $ 80 millió, 1976-ban, ami több mint $ 373 millió ma. Insane, igaz? Ez a logika meghazudtoló jellegét exponenciális változás.
Mivel az ár memória csökkent 1976 óta, konzol döntéshozók képesek voltak, hogy több video RAM konzolokon, így sokkal nagyobb felbontású képeket. Több indítvány egyes pixelek egyre kisebb és nehezebb látni.
Az Nintendo Entertainment System , Megjelent 1985-ben, lehetne előállítani egy 256 × 240 felbontású kép (61.440 pixel). Ma egy Sony PlayStation konzol 5 képes egy 3840 × 2160 kép (4K) érhet el, és egy olyan magas, mint 7680 × 4320 (33.177.600 pixel). Ez egy 53.900% -os növekedése videojáték konzol felbontást az elmúlt 36 év.
Még ha lehetséges volna, hogy megjelenjen a nagy felbontású grafikák az 1980-as, nem volt módja mozgatni azokat a képeket a memóriából, és festeni őket egy képernyőn 30 vagy 60 másodpercenként. „Vegyük Pixar csodálatos animációs rövidfilm The Adventures of André & amp; Wally B. ”Mondja Golson. „1984-ben, ez a film volt szükség 15 millió $ Cray szuperszámítógép létrehozni.”
Mert The Adventures of André & amp; Wally B. Pixar NYÚJTÁSÁRA részletezett 512 × 488 felbontású képkocka sebességgel durván egy képkocka 2-3 óra . A nagyobb felbontású munkák megpróbálja később sokkal tovább tartott render időt és több millió dolláros világszínvonalú berendezések. Szerint Golson, amikor jött a valós idejű fotorealisztikus grafika, „Ez egyszerűen nem lehet tenni a rendelkezésre álló hardver 1984 nemhogy áron pontot kell értékesíteni a fogyasztóknak.”
TV Set felbontás alacsony, korlátozása részlet
Természetesen, a konzol jeleníti meg a képet egy 4K felbontású, mint a mai high-end konzolok, amire szükség van a kijelző képes erre, ami nem létezik a 1970-es és '80 -as években.
A HDTV-korszak A legtöbb játékkonzolok hasznosítható viszonylag régi kijelző technológiát fejlesztettek ki az 1950-es hosszú, mielőtt bárki várt játszik nagy felbontású otthoni videojátékok. Azok Tévék úgy tervezték, hogy az adásokat az éteren keresztül antennát dugva hátul.
„Az egyetlen módja annak, hogy csatlakoztassa a TV volt az antenna bemenet”, mondja Steve Golson, emlékeztetve munkáját az Atari 7800, 1984-ben „Így a konzol volt, hogy létrehoz egy kompatibilis jelet, ami úgy nézett ki, mintha jön az antenna. Szóval korlátozták az esetleges felbontása analóg NTSC sugárzott jel . "
Ideális esetben az NTSC analóg TV jel képes kezelni mintegy 486 átlapolt vonalak, amelyek mintegy 640 pixel széles (bár ez változhat végrehajtás alapján miatt a standard analóg jellegű). De korán, játékkonzol tervezők felismerték, hogy tudták menteni memóriát csak a fele az NTSC két átlapolt területeken másodpercenként, hogy egy nagyon stabil 240 pixel magas képet, most az úgynevezett „240p” rajongói körében . Annak érdekében, hogy a 4: 3 képarányú, akkor korlátozott a vízszintes felbontás körülbelül 320 pixel, bár ez a pontos szám jelentős eltéréseket mutatott konzolok.
Az NTSC jelet is korlátozta a színek számát tudna generálni anélkül őket vérzik együtt, vagy mossa ki. „És meg kellett, hogy úgy tűnjön szép a sok ember, aki még mindig fekete-fehér televíziók! Ez tovább korlátozza a színválaszték,”mondja Golson.
Ahhoz, hogy ezt a korlátozást körül, a személyi számítógépek kezdték használni, nagyobb felbontású, nem televíziós jelenik meg a 1980-as években. „Az IBM PC és klónjai inspirálta nagy piaca külön színes monitor, amely képes kezelni legalább VGA (640 x 480),” tette hozzá Joe Decuir. „Azonban, játékosoknak nem kap e, amíg az 1990-es években, a számítógéphez csatlakoztatható játék.”
Néhány szüret ügyességi játékok, mint például a Nintendo Popeye (1982), kihasználták sokkal nagyobb felbontást (512 × 448) tette lehetővé arcade monitorok egy nem váltott soros videó módban, de ezek a játékok nem lehet lejátszani az otthoni játékkonzolok idején nélkül grafikai kompromisszumok ha fordítva otthoni konzolok.
Továbbá, kijelzők különböző ma élesség és a pontosság, eltúlozva a pixelation hatása néhány régebbi játék. Mi úgy néz ki tér és kockás egy modern LCD monitor volt gyakran simított, amikor megjelenik a szüreti CRT monitort vagy TV.
Tárolóhelyiségek határt szabnak a grafikus komplexitás, Too
Mindkét konzol és számítógépes játékok, összetettsége grafika korlátozták nemcsak jeizőképességeinek és logikai sebesség, hanem arról, hogy hogyan cserélhető adathordozókon tárolt hogy szét lehetne osztani az ügyfelek számára.
„Ezek a napok, az emberek nem igazán kezdjük megérteni, hogy mi korlátozott környezetben dolgoztunk szempontjából tárhely és a feldolgozási idő,” mondta Mark Ferrari. „Lemezterület igazán értékes azokban a napokban.”
Abban az időben a Ferrari előhúzta grafikák Lucasfilm, a játék volt, hogy elférjen egy maroknyi floppy lemezek hogy csak tárolni mintegy 1,4 megabájt fejenként. Annak ellenére, hogy a Lucasfilm sűrített a game grafika, a korlátozás milyen részletességgel Ferrari magában nem jött csak a felbontása az IBM PC grafikus kártya, hanem a tárolási kapacitás a floppy lemezek magukat.
De, mint a memória árak, a tárolás költségét grafikus adatokat a cserélhető adathordozókon csökkent exponenciálisan is. A konzol oldala a dolgoknak, a Fairchild Channel F patron tartott mintegy 2 kilobájt adatot 1976-ban, míg a Nintendo Switch játékkártya tárolhat 32000000 kilobájt adatot (32GB). Ez 16 millió alkalommal több tárhelyet, amely sokkal több hely részletes grafikus adatokat.
A látható pixel vége ... és egy új kezdet
2010-ben az Apple bemutatta a "retina kijelzőt" az iPhone 4-en -a kijelző felbontása elég nagy, hogy a szabad szemmel (egy normál nézési távolság) már nem tudta megkülönböztetni az egyes képpontokat. Azóta ezek az Ultra High-Res kijelzők tablettákra, asztali számítógépekre és laptopokra költöztek.
Egy kicsit úgy nézett ki, mintha Pixel Art's Days végül teljesen teljes volt. De az alacsony res pixel művészet nem tűnt el. Tény, hogy egy emelkedés.
Végén kezdődött a 2000-es évek indie játékfejlesztők kezdett, hogy átfogja a retro pixel art esztétikai komolyan. Részben nosztalgikus okok miatt tették, és azért is, mert egyes esetekben könnyebb egy kis fejlesztő csapat számára, hogy egyszerűbb blokkgrafikákat hozzanak létre, mint a részletes, nagy felbontású illusztrációk, amelyek professzionálisak. (Mint minden, vannak kivételek teremtő meggyőző és sima animációk 2D sprite egy nagyon munkaigényes folyamat, például.)
Blokkos pixeles játékok Stardw-völgy és Minecraft Az egyszerűbb idő érzéseit idézi elő, miközben a modern játéktervezésű kényelmet is biztosítja.
Mark Ferrari nézi ezeket a modern pixeles művészeket félelemmel és tisztelettel. - Pixel művészetet csináltam, mert nem volt alternatíva. Nem volt választás, szükségszerű volt "- mondja Ferrari. "Az emberek, akik pixel művészetet csinálnak, mindent megcsinálnak. A világban nincs technikai imperatíva, hogy többé pixeles művészetet hajtson végre. De ezt az esztétikusnak választják, mert szeretik.
Tehát bár a pixel művészet egykor korlátozás volt, most már egy kincsesített művészet esztétikus, ami valószínűleg soha nem fog eltűnni, és mindannyian köszönhetően a történelem nagyon rövid időtartamának köszönhetően, amikor művészek tették az idő korlátozott technológiájával. Pixelek örökre!
