Sebagian besar permainan komputer dan video yang dibuat pada abad ke-20 menampilkan blocky, grafik pixelated. Jika Anda tidak tumbuh bersama mereka (atau tidak pernah memperhatikan detail teknis), Anda mungkin bertanya-tanya mengapa. Kami akan menjelajahi asal-usul Pixel Art dan bagaimana grafik meledak dalam kompleksitas dari waktu ke waktu.
Jawaban singkat: Resolusi dibatasi oleh biaya dan teknologi yang tersedia
Karya seni pixelated dalam permainan video lama - di mana resolusi tampilan cukup rendah sehingga pikselnya jelas dan blocky - sebagian besar merupakan hasil dari set televisi beresolusi rendah dan tingginya biaya chip memori dan logika digital. Pada saat pertandingan itu dibuat relatif terhadap hari ini.
Meskipun dimungkinkan untuk membuat gambar diam digital resolusi HD pada akhir 1970-an, teknologi untuk menghidupkannya secara real-time tidak ada hingga nanti. Teknologi tersebut terlalu mahal untuk dimasukkan ke dalam produk hiburan yang diproduksi secara massal yang mampu dilakukan konsumen hingga pertengahan 2000-an.
Desainer game melakukan apa yang mereka bisa dengan teknologi terbatas yang tersedia pada saat itu, menggunakan seperti mosaik. Grafik blocky, pixelated untuk menggambarkan permainan mereka untuk konsol, seperti Atari 2600. , NES, Sega Genesis, dan banyak lagi.
"Kami akan membuat sketsa pada kertas grafik, dan kemudian mendigitalkan gambar-gambar itu," kata Joe Decuir, yang co-ciptakan konsol game Atari 2600 dan memprogram salah satu permainannya yang paling awal. "Aku ingat dengan jelas betapa kikuknya tank Tempur . "
Bahkan seniman di sisi pc game harus berurusan dengan gambar beresolusi rendah, warna rendah dibandingkan hari ini. "Harus bekerja di batu bata raksasa ini dengan warna solid dan terbatas pada hanya 16 warna yang mengerikan yang telah dipilih untuk kita sebelumnya, dari mana tidak ada yang bervariasi, adalah kendala yang luar biasa," kata Mark Ferrari, yang menggambar Ega Graphics. Untuk game Lucasfilm pada PC IBM seperti Zak McKracken. , Mesin tenun , dan Rahasia Pulau Monyet .
Tetapi seniman memeluk keterbatasan dan membuat klasik abadi. Mari kita lihat lebih dalam pada kemampuan teknis apa yang menyebabkan keterbatasan itu dan mengapa seni game pixelated menjadi kurang diperlukan seiring waktu.
Bagaimana Video Game Graphics berfungsi
Grafik game digital adalah tentang piksel-bagaimana Anda menyimpannya, bagaimana Anda memprosesnya, dan bagaimana Anda menampilkannya. Lebih banyak piksel-per-inci berarti lebih detail , tetapi semakin banyak piksel yang Anda miliki, semakin banyak daya perangkat keras yang Anda butuhkan untuk mengendarainya.
Kata "pixel" berasal sebagai singkatan dari istilah "elemen gambar," diciptakan oleh para peneliti komputer pada 1960-an . Pixel adalah bagian terkecil dari gambar digital, terlepas dari resolusi. Di komputer modern, mereka biasanya diwakili sebagai blok persegi - tetapi tidak selalu , tergantung pada sifat dan Rasio aspek perangkat tampilan .
Dalam istilah abstrak, sebagian besar video game game bekerja dengan menyimpan kisi piksel (dikenal sebagai bitmap) dalam porsi memori video yang disebut a buffer bingkai . Sirkuit khusus kemudian membaca memori itu dan menerjemahkannya ke dalam gambar di layar. Jumlah detail (resolusi) dan jumlah warna yang dapat Anda simpan dalam gambar itu terkait langsung dengan berapa banyak memori video yang Anda miliki di komputer atau konsol game Anda.
Beberapa pertandingan konsol awal dan arcade tidak menggunakan buffer bingkai. Bahkan, konsol Atari 2600, dirilis pada tahun 1977, menepati biayanya Menggunakan logika khusus untuk menghasilkan sinyal pada fly Saat garis pemindaian televisi dipindahkan ke bawah layar. "Kami berusaha menjadi murah, tetapi itu menempatkan vertikal di tangan programmer, yang jauh lebih pintar daripada perancang perangkat keras," kata Decuir dari 2600.
Dalam kasus permainan buffer pre-frame, detail grafis dibatasi oleh biaya sirkuit pendukung (seperti pada ATARI ARCADE LOGIC DEFRETE ATARI ) atau ukuran kode program (seperti pada Atari 2600).
Perubahan eksponensial dalam memori dan resolusi
Skala peningkatan kemampuan teknis komputer dan konsol game telah eksponensial Selama 50 tahun terakhir, yang berarti bahwa biaya memori digital dan daya komputasi telah menurun pada tingkat yang menentang akal sehat.
Itu karena meningkatkan teknologi fabrikasi chip telah memungkinkan produsen untuk menjejalkan secara eksponensial lebih banyak transistor Ke area tertentu pada sepotong silikon, memungkinkan peningkatan dramatis dalam memori, kecepatan CPU, dan kompleksitas chip grafis.
"Sungguh, berapa banyak transistor yang bisa kamu gunakan?" kata Steve Golson, Co-Designer dari Atari 7800. Chip grafis dan a co-creator of Ms. Pac-Man , di antara permainan lainnya. "Dengan beberapa puluhan ribu transistor, Anda memiliki Atari 2600. Dengan puluhan miliar transistor, Anda mendapatkan konsol modern. Itu jutaan kali lebih banyak. Dan kecepatan clock telah meningkat dari beberapa megahertz ke beberapa gigahertz. Itu peningkatan seribu kali lipat. "
Biaya transistor berdampak pada setiap komponen elektronik yang memanfaatkannya, termasuk chip memori RAM. Di awal konsol game terkomputerisasi pada tahun 1976, memori digital sangat mahal. NS Fairchild Channel F. Digunakan hanya 2 kilobytes RAM untuk menyimpan gambar bitmapped dari layar - hanya 128 × 64 piksel (102 × 58 terlihat), dengan hanya satu dari empat warna per piksel. Keripik ram dari kapasitas yang sama dengan empat chip ram digunakan di saluran f dijual total sekitar $ 80 pada saat itu , yang disesuaikan $ 373 untuk inflasi.
Maju cepat ke 2021, ketika Nintendo Switch mencakup 4 gigabytes RAM yang dapat dibagikan antara memori kerja dan memori video. Mari kita asumsikan permainan menggunakan 2GB (2.000.000 kilobytes) RAM video di sakelar. Pada tahun 1976 RAM, harga RAM 2.000.000 kilobytes akan menelan biaya $ 80 juta pada tahun 1976 - itu lebih dari $ 373 juta hari ini. Gila, kan? Itulah sifat yang menentang logika dari perubahan eksponensial.
Karena harga memori telah turun sejak 1976, pembuat konsol telah mampu memasukkan lebih banyak video RAM di konsol mereka, memungkinkan gambar resolusi yang jauh lebih tinggi. Dengan lebih banyak resolusi, piksel individu menjadi lebih kecil dan sulit untuk dilihat.
NS Nintendo Entertainment System. , dirilis pada tahun 1985, dapat menghasilkan gambar resolusi 256 × 240 (61.440 piksel). Hari ini, konsol Sony PlayStation 5 dapat menghasilkan gambar 3840 × 2160 (4K), dan berpotensi, satu sama tinggi 7680 × 4320. (33.177.600 piksel). Itu kenaikan 53.900% dalam resolusi konsol video game selama 36 tahun terakhir.
Bahkan jika dimungkinkan untuk menampilkan grafik definisi tinggi pada 1980-an, tidak ada cara untuk memindahkan gambar-gambar itu dari memori dan mengecatnya ke layar pada 30 atau 60 kali per detik. "Pertimbangkan film pendek animasi indah Pixar Petualangan André & Amp; Wally B. , "Kata Golson. "Pada tahun 1984, film ini membutuhkan superkomputer cray $ 15 juta untuk dibuat."
Untuk Petualangan André & Amp; Wally B. , Pixar merinci frame resolusi 512 × 488 pada tingkat kira-kira satu bingkai per 2-3 jam . Karya beresolusi lebih tinggi yang dicoba kemudian mengambil waktu render yang lebih lama dan peralatan kelas dunia multi-juta dolar. Menurut Golson, ketika datang ke grafik fotorealistik waktu-nyata, "itu tidak bisa dilakukan dengan menggunakan perangkat keras yang tersedia pada tahun 1984. apalagi pada titik harga untuk dijual kepada konsumen."
Resolusi TV rendah, membatasi detail
Tentu saja, untuk konsol untuk menampilkan gambar dengan resolusi 4K seperti konsol high-end saat ini, Anda memerlukan tampilan yang mampu melakukannya, yang tidak ada pada tahun 1970-an dan '0-an.
Sebelum itu ERA HDTV. , sebagian besar konsol game memanfaatkan teknologi tampilan yang relatif antik yang dikembangkan pada tahun 1950-an sebelum orang mengantisipasi bermain game video beresolusi tinggi. Perangkat TV tersebut dirancang untuk menerima siaran di udara melalui antena yang terpasang ke belakang.
"Satu-satunya cara untuk terhubung ke TV adalah melalui input antena," kata Steve Golson, mengingat karyanya pada ATARI 7800 pada tahun 1984. "Dengan demikian konsol harus menghasilkan sinyal yang kompatibel yang tampak seperti itu berasal dari antena Anda. Jadi Anda dibatasi oleh kemungkinan resolusi analog Sinyal Siaran NTSC . "
Idealnya, sinyal TV analog NTSC dapat menangani sekitar 486 garis interlaced yang memiliki lebar sekitar 640 piksel (meskipun ini bervariasi berdasarkan implementasi karena sifat analog standar). Tetapi awal, desainer konsol game menemukan bahwa mereka dapat menghemat memori dengan hanya menggunakan setengah dari dua bidang interlaced NTSC - per-detik untuk membuat citra 240 piksel yang sangat stabil, sekarang disebut "240p" di antara para penggemar . Untuk menjaga rasio aspek 4: 3, mereka membatasi resolusi horizontal menjadi sekitar 320 piksel, meskipun jumlah yang tepat ini bervariasi antara konsol.
Sinyal NTSC juga membatasi jumlah warna yang dapat Anda hasilkan tanpa mereka berdarah atau mencuci. "Dan kamu harus membuatnya terlihat bagus untuk banyak orang yang masih memiliki TV hitam-putih! Ini selanjutnya membatasi pilihan warna Anda, "kata Golson.
Untuk mengatasi pembatasan ini, komputer pribadi mulai menggunakan tampilan non-televisi beresolusi tinggi pada awal 1980-an. "PC IBM dan klonnya mengilhami pasar besar untuk monitor warna yang terpisah yang dapat menangani setidaknya VGA (640 x 480)," tambah Joe Decuir. "Namun, pemain game tidak mendapatkannya sampai 1990-an, untuk gaming yang terhubung ke PC."
Beberapa game arcade vintage, seperti Nintendo Popeye (1982), mengambil keuntungan dari resolusi yang jauh lebih tinggi (512 × 448) yang dimungkinkan dengan monitor arcade menggunakan mode video interlaced non-standar, tetapi game-game itu tidak dapat dimainkan di konsol permainan rumah pada saat itu tanpa kompromi grafis ketika diterjemahkan ke konsol rumah.
Juga, tampilan berbeda hari ini dalam ketajaman dan akurasi, melebih-lebihkan efek pixelation pada beberapa game lama. Apa yang terlihat persegi dan blocky pada monitor LCD modern sering dihaluskan ketika ditampilkan pada monitor CRT vintage atau TV.
Ruang penyimpanan set membatasi kompleksitas grafis juga
Di permainan konsol dan komputer, kompleksitas grafik terbatas bukan hanya dengan kemampuan tampilan dan kecepatan logika, tetapi juga dengan bagaimana mereka disimpan di media yang dapat dilepas yang dapat didistribusikan kepada pelanggan.
"Hari-hari ini, orang-orang tidak benar-benar mulai memahami betapa terbatasnya lingkungan yang kami kerjakan dalam hal ruang penyimpanan dan waktu pemrosesan," kata Mark Ferrari. "Ruang disk benar-benar berharga pada masa itu."
Pada saat Ferrari menggambar grafisnya untuk Lucasfilm, sebuah game harus cocok dengan segelintir disket Itu hanya bisa menyimpan sekitar 1,4 megabyte masing-masing. Meskipun Lucasfilm mengompresi karya seni permainannya, keterbatasan tentang seberapa banyak detail Ferrari dapat mencakup tidak hanya dari resolusi kartu grafis IBM PC, tetapi juga dari kapasitas penyimpanan floppy disk itu sendiri.
Tapi, seperti harga memori, biaya penyimpanan data grafis pada media yang dapat dilepas telah turun secara eksponensial juga. Di sisi konsol hal-hal, cartridge Fairchild Channel F memegang sekitar 2 kilobyte data pada tahun 1976, sedangkan kartu permainan Nintendo Switch dapat menyimpan hingga 32.000.000 kilobyte data (32GB). Itu 16 juta kali lebih banyak ruang penyimpanan, menyediakan lebih banyak ruang untuk data grafis terperinci.
Akhir piksel yang terlihat ... dan awal yang baru
Pada 2010, Apple memperkenalkan "tampilan retina" di iPhone 4 -Sebuah layar dengan resolusi cukup tinggi sehingga mata telanjang (pada jarak tampilan standar) tidak lagi membedakan piksel individu. Sejak itu, layar resolusi tinggi-tinggi ini telah pindah ke tablet, desktop, dan komputer laptop.
Untuk sementara waktu, sepertinya hari-hari Seni Pixel akhirnya berakhir sepenuhnya. Tapi seni piksel rendah-res tidak hilang. Bahkan, itu ada di atas.
Mulai akhir 2000-an, pengembang game indie mulai merangkul estetika seni piksel retro dengan sungguh-sungguh. Mereka melakukan sebagian karena alasan nostalgia, dan juga karena dalam beberapa kasus, lebih mudah bagi tim kecil pengembang untuk menciptakan grafik blok yang lebih sederhana daripada ilustrasi terperinci, resolusi tinggi yang terlihat profesional. (Seperti halnya segalanya, ada pengecualian - menciptakan animasi yang meyakinkan dan halus dengan sprite 2D adalah proses yang sangat intensif tenaga kerja, misalnya.)
Game Blocky-Pixel suka Stardew Valley. dan Minecraft Membangkitkan perasaan waktu yang lebih sederhana, sementara juga memberikan kenyamanan yang datang dengan desain game modern.
Mark Ferrari melihat seniman piksel modern ini dengan kagum dan hormat. "Saya sedang melakukan seni pixel karena tidak ada alternatif. Itu bukan pilihan, itu adalah keharusan, "kata Ferrari. "Orang-orang melakukan seni pixel sekarang semuanya melakukannya dengan pilihan. Tidak ada keharusan teknis di dunia saat ini untuk melakukan seni piksel lagi. Tetapi mereka memilih ini sebagai estetika karena mereka menyukainya. "
Jadi meskipun Seni Pixel dulunya merupakan batasan, sekarang seni yang berharga estetika yang kemungkinan tidak akan pernah hilang, dan itu semua berkat periode yang sangat singkat dalam sejarah ketika seniman melakukan apa yang mereka bisa dengan teknologi terbatas saat itu. Piksel selamanya!
