Większość gier komputerowych i wideo stworzonych w XX wieku wyróżniała blokadę, pikselowaną grafikę. Jeśli nie dorastałeś z nimi (lub nigdy nie zwróciłeś uwagi na szczegóły techniczne), możesz się zastanawiać, dlaczego. Będziemy zbadać początki sztuki Pixel i jak grafika eksplodowała w złożoności w czasie.
Krótka odpowiedź: Rozdzielczość była ograniczona kosztami i dostępną technologią
Pixelated Grafika w starszych grach wideo - gdzie rozdzielczość wyświetlacza jest wystarczająco niska, że piksele są oczywiste i zablokowane - był w dużej mierze wynikiem zestawów telewizyjnych o niskiej rozdzielczości i wysoki koszt chipów pamięci Logika cyfrowa W tym czasie te gry zostały stworzone w stosunku do dzisiaj.
Chociaż możliwe było stworzenie cyfrowego obrazu cyfrowego HD-rozdzielczości pod koniec lat 70., technologia do ożywienia go w czasie rzeczywistym nie istniała do wielu później. Taka technologia była zbyt droga, aby umieścić w produkcie rozrywkowym masowo, że konsumenci mogą sobie pozwolić do połowy 2000 roku.
Projektanci gier zrobili to, co mogli z ograniczoną technologią w tym czasie, używając mozaika Blocky, Pixelated Graphics, aby zilustrować ich gry do konsol, takich jak Atari 2600. , NES, Genesis SEGA i wiele innych.
"Szkicowalibyśmy na papierze wykresu, a następnie digitalizuj te rysunki", mówi Joe Decuir, który współtworzył konsolę do gier Atari 2600 i zaprogramował jedną z jego najwcześniejszych gier. "Pamiętam żywo, jak się spojrzał na czołgi Walka . "
Nawet artyści na stronie gier PC musieli zajmować się stosunkowo niską rozdzielczością, w porównaniu z dzisiejszymi obrazami. "Muszę pracować w tych olbrzymich cegiełach o stałym kolorze i ograniczają się do zaledwie 16 strasznych kolorów, które zostały wybrane dla nas przed czasem, z którego nie było różnej, była ogromną przeszkodą", mówi Mark Ferrari, który narysował Grafika EGA. Dla gier Lucasfilm na komputerze IBM, takim jak ZAK MCKRACKEN. , Warsztat tkacki , oraz Secret of Monkey Island .
Ale artyści objął ograniczenia i tak się podjęli ponadczasowe klasyki. Weźmy głębsze spojrzenie na to, jakie możliwości techniczne doprowadziły do tych ograniczeń i dlaczego sztuka Pixelated Game stała się mniej niezbędna z czasem.
Jak działa grafika gry wideo
Digital Game Graphics to wszystko o Pixels-How je przechowywać, jak je przetwarzać i jak je wyświetlać. Więcej środków pikseli więcej szczegółów , ale im więcej pikseli masz, tym więcej energii sprzętowej musisz je prowadzić.
Słowo "piksel" powstał jako skrót terminu "element obrazu", " ukute przez naukowców komputerowych w latach sześćdziesiątych . Piksele to najmniejsza możliwa część dowolnego obrazu cyfrowego, niezależnie od rozdzielczości. W nowoczesnych komputerach są zazwyczaj reprezentowane jako klocki kwadratowe - ale nie zawsze , w zależności od natury i Współczynnik proporcji urządzenia wyświetlającego .
W abstrakcyjnych warunkach, większość gra graficznych gra graficzna poprzez przechowywanie siatki pikseli (znanej jako bitmapę) w części pamięci wideo zwanej Bufor ramki . Specjalny obwód odczytuje tę pamięć i tłumaczy go na obraz na ekranie. Ilość szczegółów (rozdzielczości) i liczbę kolorów, które można przechowywać na tym obrazie, są bezpośrednio związane z wykorzystaniem pamięci wideo w komputerze lub konsoli do gier.
Niektóre wczesne gry konsoli i zręcznościowe nie używać buforów ramek. W rzeczywistości konsola Atari 2600, wydana w 1977 roku, utrzymywała koszty niskie używając dedykowanej logiki, aby wygenerować sygnał w locie Ponieważ linia skanowania telewizji przesunął się w dół ekranu. "Próbowaliśmy być tani, ale to umieściło pionowe w rękach programistów, którzy byli bardzo mądrzejsze niż realizowane projektanci sprzętu", mówi Decuir z 2600.
W przypadku gier bufora przed ramy, detal graficzny był ograniczony kosztem obwodu nośnego (jak w Wczesne Dyskretne gry zręcznościowe Atari ) lub rozmiar kodu programu (jak w Atari 2600).
Zmiany wykładnicze w pamięci i rozdzielczości
Skala poprawy możliwości technicznych komputerów i konsol do gier wykładniczy W ciągu ostatnich 50 lat, co oznacza, że koszt pamięci cyfrowej i mocy obliczeniowej zmniejszyła się w stawce, która dotyczy zdrowego rozsądku.
To dlatego, że poprawiające się technologie wytwarzania chipów pozwoliły producentom w Cram wykładniczo więcej tranzystorów. W danym obszarze na kawałku krzemu, pozwalając na dramatyczne wzrasta w pamięci, prędkości procesora i złożoności wiórów graficznych.
"Naprawdę, to ile tranzystorów mógłbyś użyć?" mówi Steve Golson, współpracownika Atari 7800. Chip graficzny i a współtwórca Pani Pac-Man , między innymi. "Przy kilkudziesięciu dziesiątek tysięcy tranzystorów masz Atari 2600. Dzięki dziesiątkowi miliardów tranzystorów otrzymujesz nowoczesne konsole. To milion razy więcej. A prędkości zegara wzrosły z kilku megaherca do kilku gigahertz. To tysiąc razy wzrost. "
Koszt tranzystorów wpłynął na każdy element elektroniczny, który je wykorzystał, w tym chipsy pamięci RAM. Na świcie skomputeryzowanej konsoli gry w 1976 r. Pamięć cyfrowa była bardzo droga. ten Fairchild Channel F. Użyto zaledwie 2 kilobajty pamięci RAM, aby zapisać bitmapowany obraz ekranu - tylko 128 × 64 pikseli (102 × 58 widoczne), z tylko jednym z czterech kolorów na piksel. RAM chipsy o podobnej mocy Cztery chipsy RAM. używane w kanale Należy sprzedać za około 80 USD w tym czasie , co stanowi 373 USD skorygowany o inflację.
Szybko do 2021, gdy przełącznik Nintendo zawiera 4 gigabajty pamięci RAM, które można udostępniać między pamięcią roboczej a pamięcią wideo. Załóżmy, że gra używa 2 GB (2 000 000 kilobajtów) wideo RAM w przełączniku. W 1976 r. Ceny RAM, te 2 000 000 kilobajtów RAM kosztowałyby 80 milionów dolarów w 1976 r. - To ponad 373 miliony dolarów dzisiaj. Szalony, prawda? To jest charakter antywiążkowy zmiany wykładniczej.
Ponieważ cena pamięci spadła od 1976 r., Twórcy konsoli udało się dołączyć więcej pamięci wideo w swoich konsolach, umożliwiając znacznie wyższej rozdzielczości. Większa rozdzielczość poszczególne piksele stały się mniejsze i trudniejsze do zobaczenia.
ten Nintendo Entertainment System. , wydany w 1985 r., Może produkować obraz rozdzielczości 256 × 240 (61 440 pikseli). Obecnie konsola Sony Playstation 5 może produkować obraz 3840 × 2160 (4K) i potencjalnie, jeden tak wysoki jak 7680 × 4320. (33,177,600 pikseli). To 53,900% wzrostu rozwiązywania konsoli wideo w ciągu ostatnich 36 lat.
Nawet jeśli możliwe było wyświetlenie grafiki wysokiej rozdzielczości w latach 80., nie było sposobu, aby przesunąć te obrazy z pamięci i pomalować je na ekran na 30 lub 60 razy na sekundę. "Rozważ wspaniałą animowaną filmową film Pixar Przygody André & Amp; Wally B. - Mówi Golson. "W 1984 r. Ten film wymagał superkomputera 15 milionów dolarów.
Do Przygody André & Amp; Wally B. , Pixar renderowany szczegółowo 512 × 488 ramy rozdzielczości w tempie mniej więcej jedną ramkę na 2-3 godziny . Prace o wyższej rozdzielczości próby później zajęło znacznie dłuższy czas renderowania i wielostronicowe dolarowe światowej klasy sprzęt. Według Golsona, kiedy przyszedł do fotorealistycznej grafiki w czasie rzeczywistym, "po prostu nie można było zrobić za pomocą sprzętu dostępnego w 1984 roku. Niech tylko w cenie, który zostanie sprzedany konsumentom".
Rozdzielczość telewizora była niska, ograniczająca szczegół
Oczywiście, konsola do wyświetlania obrazu o rozdzielczości jak dzisiejszych konsolach 4K high-end, trzeba wyświetlacz zdolny robić to, co nie istniało w latach 1970 i '80.
Przed era HDTV Większość konsolach do gier wykorzystywane stosunkowo antyk technologia wyświetlania opracowany w 1950 roku, na długo zanim ktokolwiek przewiduje odtwarzanie wysokiej rozdzielczości gier wideo w domu. Te telewizory zostały zaprojektowane, aby odbierać transmisje ponad powietrzu za pomocą anteny, które podłączone do tyłu.
„Jedynym sposobem na podłączenie do telewizora był przez wejście antenowe”, mówi Steve Golsona, przypominając swoją pracę na Atari 7800 w roku 1984. „W ten sposób konsola musiał wygenerować zgodny sygnał, że wyglądała jakby wracał z anteny. Więc były ograniczone przez możliwej rozdzielczości analogu Transmisja sygnału NTSC . "
Idealnie, sygnał telewizyjny NTSC analogowe mogą obsłużyć około 486 linii z przeplotem, które są o szerokości 640 pikseli (choć zmienia się na podstawie realizacji ze względu na charakter tego standardu analogowego). Ale na początku, projektanci konsoli gra odkryli, że mogą zaoszczędzić pamięć tylko przy połowie NTSC'S dwóch półobrazów na sekundę, aby bardzo stabilną 240 pikseli wysokiej obrazu, teraz nazywa się „240p” wśród amatorów . W celu utrzymania proporcji 4: 3, to ograniczona rozdzielczość poziomą do około 320 pikseli, chociaż dokładna liczba różniły się znacznie między konsolami.
Sygnał NTSC ogranicza też liczbę kolorów można generować bez konieczności ich krwawią razem lub wypłukać. „I trzeba było zrobić to ładnie wyglądać dla wielu ludzi, którzy jeszcze czarno-białe telewizory! To dodatkowo ogranicza swój wybór kolorów,”mówi Golsona.
Aby obejść to ograniczenie, komputery osobiste zaczęli używać wyższej rozdzielczości ekranów telewizyjnych niż w 1980 roku. „IBM PC i jego klony inspirowane duży rynek dla oddzielnych monitorów kolorowych, które mogą obsługiwać przy najmniejszym VGA (640 x 480),” dodaje Joe Decuir. „Jednak gracze nie dostać tych, aż do 1990, do gier PC podłączony.”
Niektóre zabytkowe gry zręcznościowe, takie jak Nintendo Popeye (1982), skorzystał z dużo wyższej rozdzielczości (512 x 448) możliwe z monitorami zręcznościowych przy użyciu niestandardowych tryb wideo z przeplotem, ale te gry nie mogą być odtwarzane na konsole do gier do domu w czasie bez kompromisu graficznych po przetłumaczeniu na konsolach domowych.
Ponadto, wyświetlacze różnią się dzisiaj w ostrością i dokładnością, przesadzam efekt pikselacja na niektórych starszych gier. Jak wygląda plac i topornie na nowoczesnym monitorem LCD był często wygładzane przy wyświetlaniu na vintage monitorze CRT lub telewizorze.
Schowek ustawić limity na graficznym złożoność, Too
W obu konsol i gier komputerowych, złożoności grafiki była ograniczona nie tylko przez możliwości wyświetlania prędkości i logiki, ale także od tego, jak zostały one zapisane na nośnikach wymiennych, które mogą być dystrybuowane do klientów.
„Te dni, ludzie naprawdę nie zaczynają rozumieć, co ograniczonym środowisku byliśmy w pracy pod względem miejsca i czasu przetwarzania,” mówi Mark Ferrari. „Przestrzeń dyskowa był bardzo cenny w tych dniach.”
W czasie Ferrari dobył grafiki dla Lucasfilm, gra musiała zmieścić się na garstkę dyskietki które mogą przechowywać tylko około 1,4 megabajtów za sztukę. Chociaż Lucasfilm sprężone swoją grę grafiki, ograniczenie na ile szczegółowo Ferrari może obejmować nie tylko przyszedł z uchwałą karty graficznej IBM PC, ale również od pojemności samych dyskietek.
Ale, podobnie jak ceny pamięci, koszt przechowywania danych graficznych na nośnikach wymiennych spadła gwałtownie, jak również. Z boku konsoli rzeczy, kaseta Fairchild Channel F odbyło około 2 kilobajtów danych w 1976 roku, natomiast przełącznik Nintendo Game Cards można zapisać do 32.000.000 kilobajtów danych (32GB). To 16 milionów razy więcej miejsca, zapewniając dużo więcej miejsca dla szczegółowych danych graficznych.
Koniec widocznego pikseli ... i nowy początek
W 2010 r. Apple Wprowadzono "Wyświetlacz Retina" na iPhone 4 - Ekran z rozdzielczością wystarczająco wysoki, że nagie oko (w standardowej odległości widzenia) nie może już wyróżnić poszczególnych pikseli. Od tego czasu te Ultra High-Res wyświetlacze przeniósł się do tabletów, komputerów stacjonarnych i komputerów przenośnych.
Przez chwilę wyglądało to, że czasy sztuki Pixel były w końcu całkowicie. Ale Niski Pixel Art nie zniknął. W rzeczywistości jest na wzniesieniu.
Począwszy pod koniec 2000 roku, deweloperzy Indie zaczęli objąć retro Estetyk sztuki Pixel we poważnym. Zrobili to częściowo z powodów nostalgicznych, a także dlatego, że w niektórych przypadkach łatwiej jest mała drużyna programistów, aby stworzyć prostszą grafikę blokową niż szczegółowe, ilustracje wysokiej rozdzielczości, które wyglądają profesjonalnie. (Podobnie jak we wszystkim, istnieją wyjątki, tworzące przekonujące i płynne animacje z 2D Sprites, na przykład bardzo pracochłonny proces.)
Gry Blocky-Pixel Dolina Gwiezdnej Rosy oraz Minecraft. wywołują uczucia prostszego czasu, a jednocześnie zapewniając udogodnienia pochodzące z nowoczesnego projektu gry.
Mark Ferrari patrzy na tych nowoczesnych artystów pikseli z podziwem i szacunkiem. "Robiłem sztukę pikselową, ponieważ nie było alternatywy. To nie był wybór, to była konieczność ", mówi Ferrari. "Ludzie robiących Pixel Art już teraz robią to z wyboru. Nie ma już czasu technicznego na świecie, aby już robić pixel art. Ale wybierają to jako estetyczne, ponieważ go kochają. "
Mimo że Pixel Art był kiedyś ograniczeniem, jest teraz cenioną sztuką estetyczną, która prawdopodobnie nigdy nie zniknie, a to wszystko dzięki temu bardzo krótkim okresie w historii, gdy artystów zrobili to, co mogliby z ograniczoną technologią czasu. Pixels na zawsze!
