Cele mai multe jocuri de calculator și video create în secolul al XX-lea au reprezentat grafice blocate, pixelate. Dacă nu ați crescut cu ei (sau nu ați acordat niciodată atenție detaliilor tehnice), vă puteți întreba de ce. Vom explora originile lui Pixel Art și modul în care grafica au explodat în complexitate în timp.
Răspunsul scurt: Rezoluția a fost limitată de tehnologia de cost și disponibilă
Lucrarea de artă pixelată în jocurile video mai vechi - în cazul în care rezoluția afișajului este suficient de scăzută încât pixelii sunt evident și blocați - a fost în mare parte rezultatul seturilor de televiziune cu rezoluție redusă și costul ridicat al cipurilor de memorie și logica digitală În momentul în care aceste jocuri au fost create în raport cu ziua de azi.
Deși a fost posibilă crearea unei imagini digitale de rezoluție HD până la sfârșitul anilor 1970, tehnologia de a-l anima în timp real nu a existat decât mai târziu. O astfel de tehnologie a fost mult prea scumpă pentru a pune într-un produs de divertisment produs în masă pe care consumatorii le-ar putea permite până la mijlocul anilor 2000.
Designerii de joc au făcut ceea ce puteau cu tehnologia limitată disponibilă la acea dată, folosind mozaic-ca. Grafică blocată, pixelată pentru a ilustra jocurile lor pentru console, cum ar fi Atari 2600. , Nes, Sega Genesis, și multe altele.
"Vom schița pe hârtie grafică și apoi am digitiza acele desene", spune Joe Decuir, care a co-crea consola de joc Atari 2600 și a programat unul dintre cele mai vechi jocuri. "Îmi amintesc viu cât de ciudat au privit tancurile Luptă ".
Chiar și artiștii de pe partea de jocuri de noroc au trebuit să se ocupe de imagini relativ scăzute, cu culori mici comparativ cu ziua de azi. "Absornicând să lucreze în aceste cărămizi gigantice de culoare solidă și să fie limitat la doar 16 culori teribile care au fost alese pentru noi înainte de timp, de la care nu era un obstacol extraordinar", spune Mark Ferrari, care a atras EGA GRAFICĂ Pentru Jocurile Lucasfilm de pe PC-ul IBM, cum ar fi Zak Mckracken. , Război de ţesut , și Secretul Insulei Monkey .
Dar artiștii au îmbrățișat limitele și au făcut clasicii fără sfârșit oricum. Să luăm o privire mai profundă în ce capabilități tehnice au condus la aceste limitări și de ce arta de joc pixelată a devenit mai puțin necesară în timp.
Cum funcționează grafica jocul video
Grafica gamei digitale sunt toate despre pixeli - cum le stocați, cum le procesați și cum le afișați. Mai mulți pixeli-per-inch înseamnă mai multe detalii , dar cu atât mai mulți pixeli aveți, cu atât mai multă putere hardware trebuie să le conduceți.
Cuvântul "pixel" a provenit ca o abreviere a termenului "element de imagine", " inventat de cercetători de calculatoare în anii 1960 . Pixelii sunt cea mai mică parte posibilă a oricărei imagini digitale, indiferent de rezoluție. În computerele moderne, sunt, de obicei, reprezentate ca blocuri pătrate - dar nu intotdeauna , în funcție de natura și de Raportul de aspect al dispozitivului de afișare .
În termeni abstracți, cele mai multe grafice de joc video lucrează prin stocarea unei grilă de pixeli (cunoscută sub numele de Bitmap) într-o porțiune de memorie video numită a Tampon de cadre . Un circuit special citește acea memorie și o traduce într-o imagine de pe ecran. Cantitatea de detaliu (rezoluție) și numărul de culori pe care le puteți stoca în acea imagine sunt direct legate de cât de mult memorie video pe care o aveți la dispoziție în computer sau în consola de jocuri.
Unele jocuri de consolă timpurie și arcade nu au folosit tampoane de cadre. De fapt, consola Atari 2600, eliberată în 1977, și-a păstrat costurile scăzute folosind logica dedicată pentru a genera un semnal în zbor Pe măsură ce linia de scanare a televizorului sa mutat pe ecran. "Am încercat să fim ieftini, dar asta a pus verticala în mâinile programatorilor, care au fost mult mai deștepți decât designerii de hardware realizați", spune decuitorul din 2600.
În cazurile de jocuri tampon pre-cadru, detaliile grafice a fost limitat de costul circuitelor de sprijin (ca în Jocurile de arcade discrete discrete ale Atari ) sau dimensiunea codului programului (ca în ATARI 2600).
Modificări exponențiale în memorie și rezoluție
Scara de îmbunătățire a capacităților tehnice ale computerelor și a consolelor de joc a fost exponențială În ultimii 50 de ani, ceea ce înseamnă că costul memoriei digitale și al puterii de calcul a scăzut la o rată care sfidează bunul simț.
Asta pentru că îmbunătățirea tehnologiilor de fabricare a cipurilor au permis ca producătorii să se îngroape exponențial mai multe tranzistori într-o zonă dată pe o bucată de siliciu, permițând creșteri dramatice ale memoriei, vitezei CPU și complexitatea cipurilor grafice.
"Într-adevăr, este câte tranzistori ați putea folosi?" spune Steve Golson, co-designer al Atari 7800. 'S cip grafic și a co-creator de Doamna Pac-Man , printre alte jocuri. "Cu câteva zeci de mii de tranzistori, aveți Atari 2600. Cu zeci de miliarde de tranzistori, primiți console moderne. Asta e de un milion de ori mai mult. Și vitezele de ceas au crescut de la câteva megahertz la câteva gigahertz. Aceasta este o creștere de o mie de ori. "
Costul tranzistoarelor a afectat fiecare componentă electronică care le-a folosit, inclusiv chips-uri de memorie RAM. În zorii consolei de joc computerizate în 1976, memoria digitală a fost foarte scumpă. În Fairchild Channel F. A folosit doar 2 kilobyte de memorie RAM pentru a stoca o imagine bitmapată a ecranului - doar 128 × 64 pixeli (102 × 58 vizibilă), cu doar una din cele patru culori pe pixeli. Cipuri de ram de o capacitate similară cu Patru chipsuri RAM. utilizat în canalul F cu amănuntul pentru aproximativ 80 de dolari la momentul respectiv , care este ajustat 373 dolari pentru inflație.
Fast-înainte spre 2021, când comutatorul Nintendo include 4 gigaocteți de memorie RAM care pot fi împărțite între memoria de lucru și memoria video. Să presupunem că un joc utilizează 2 GB (2.000.000 kilobytes) de memorie RAM în comutator. La 1976, acele 2.000.000 de kilobyte de RAM ar fi costat 80 milioane de dolari în 1976 - care sunt de peste 373 milioane de dolari astăzi. Nebun, nu? Aceasta este natura logică-sfidată a schimbării exponențiale.
Deoarece prețul memoriei a scăzut din 1976, producătorii de consolă au fost capabili să includă mai multe memorii RAM în consolele lor, permițând imagini mult mai mari. Cu mai multă rezoluție, pixelii individuali au devenit mai mici și mai grei pentru a vedea.
În Nintendo System de divertisment , lansat în 1985, ar putea produce o imagine de rezoluție de 256 × 240 (61.440 pixeli). Astăzi, o consolă Sony PlayStation 5 poate produce o imagine de 3840 × 2160 (4k) și, potențial, una la fel de mare 7680 × 4320. (33,177,600 pixeli). Aceasta este o creștere de 53,900% a rezoluției consolei de joc video în ultimii 36 de ani.
Chiar dacă ar fi posibil să se afișeze grafică de înaltă definiție în anii 1980, nu a existat nici o modalitate de a muta aceste imagini din memorie și să le vopsească pe un ecran la 30 sau 60 de ori pe secundă. "Luați în considerare filmul minunat de animație al lui Pixar Aventurile lui André & Amp; Wally B. ", Spune Golson. "În 1984, acest film a cerut un supercomputer de 15 milioane de dolari pentru a crea."
Pentru Aventurile lui André & Amp; Wally B. , Pixar a făcut cadre de rezoluție detaliate 512 × 488 la o rată de aproximativ un cadru pe 2-3 ore . Lucrările de rezoluție superioară încercate mai târziu au avut timp mult mai mult timp și echipamente de clasă mondială de mai multe milioane de dolari. Potrivit lui Golson, când a venit la grafică fotorealistă în timp real ", pur și simplu nu a putut fi făcută folosind hardware-ul disponibil în 1984. Să nu mai vorbim de un punct de preț care să fie vândut consumatorilor".
Rezoluția televizorului a fost scăzută, limitată detaliată
Desigur, pentru o consolă pentru a afișa o imagine cu o rezoluție de 4K cum ar fi console high-end de astăzi, aveți nevoie de un ecran capabil de a face acest lucru, care nu a existat în anii 1970 și '80.
Înainte de eră HDTV , Cele mai multe console de jocuri utilizate tehnologia de afișare relativ antic dezvoltat în anii 1950-cu mult înainte de a juca cineva anticipate de înaltă rezoluție, jocuri acasă video. Aceste televizoare au fost proiectate pentru a primi emisiunile de peste aer printr-o antena care conectat la partea din spate.
„Singura modalitate de a se conecta la televizor a fost prin intrarea de antenă“, spune Steve Golson, reamintind munca sa de pe Atari 7800 în 1984. „Astfel, consola a trebuit să genereze un semnal compatibil, care părea că vine de la antena. Deci ai fost limitate de posibila rezolvare a unui analog semnal de transmisie NTSC ".
În mod ideal, NTSC analogic de semnal TV se poate ocupa aproximativ 486 de linii întrețesute care sunt de aproximativ 640 de pixeli (deși acest lucru variază în funcție de punerea în aplicare, datorită naturii analogice standard a lui). Dar, la începutul anului, designerii consolă de jocuri descoperit că acestea ar putea salva de memorie folosind doar jumătate din NTSC a două câmpuri pe secundă baleiate pentru a face un foarte stabil imagine 240 pixeli de mare, numit acum „240p“ în rândul pasionaților . Pentru a menține 4: 3 raportul de aspect, acestea limitează rezoluția orizontală la aproximativ 320 de pixeli, cu toate că acest număr exact a variat considerabil între console.
Semnalul NTSC, de asemenea, restricționat numărul de culori pe care ar putea genera fără a fi nevoie să le sângereze împreună sau spălați. „Și a trebuit să-l arate frumos pentru mulți oameni care au avut încă televizoare alb-negru! Aceasta a limitat în continuare opțiunile de culoare“, spune Golson.
Pentru a obține în jurul valorii de această restricție, calculatoarele personale au început să utilizeze rezoluție mai mare display-uri non-televiziune la începutul anilor 1980. „IBM PC și clonele sale inspirat o piață mare pentru monitoare de culoare separate, care ar putea ocupa cel puțin VGA (640 x 480),“ adauga Joe Decuir. „Cu toate acestea, jucătorii de joc nu a primit cele până în 1990, pentru jocuri de noroc conectat-PC.“
Unele jocuri arcade de epocă, cum ar fi Nintendo Popeye (1982), a profitat de rezoluții mult mai mari (512 x 448), posibil cu monitoare arcade folosind un mod non-standard conținut video întrețesut, dar aceste jocuri nu au putut fi jucat pe console de jocuri acasă, la momentul fără compromisuri grafice când sunt traduse la console de acasă.
De asemenea, display-uri sunt diferite astăzi în claritate și precizie, exagerând efectul pixelarea pe unele jocuri mai vechi. Cum arată pătrat și blocky pe un monitor LCD modern, a fost de multe ori netezite atunci când sunt afișate pe un monitor CRT de epocă sau televizor.
Spațiu de stocare Setați limite pe grafic Complexitate, Prea
În ambele console și jocuri pe calculator, complexitatea grafica a fost limitată nu numai de capacitățile de afișare și de viteză logică, dar și de modul în care acestea au fost stocate pe suporturi amovibile, care ar putea fi distribuite clienților.
„În aceste zile, oamenii nu încep cu adevărat să înțeleagă ce un mediu limitat am fost de lucru în ceea ce privește spațiul de stocare și timpul de procesare“, spune Mark Ferrari. „Spațiu pe disc a fost cu adevărat prețios în acele zile.“
La momentul Ferrari a atras grafica lui pentru Lucasfilm, un joc a trebuit să se potrivească pe o mână de dischete care ar putea stoca doar aproximativ 1,4 MB fiecare. Chiar dacă Lucasfilm comprimat opera de arta sa de joc, limitarea pe cât de mult detaliu Ferrari ar putea include nu doar a venit din rezoluția plăcii grafice IBM PC, dar, de asemenea, de capacitatea de stocare a discurilor floppy în sine.
Dar, la fel ca prețurile de memorie, costul de stocare a datelor grafice pe un suport amovibil a scăzut exponențial, de asemenea. Pe partea consolă a lucrurilor, un cartuș Fairchild canal F a avut loc aproximativ 2 kilobytes de date în 1976, în timp ce Nintendo comutator cărți de joc poate stoca până la 32.000.000 kilobytes de date (32 GB). Asta e de 16 milioane de ori mai mult spațiu de stocare, oferind mult mai mult spațiu pentru date grafice detaliate.
Sfârșitul pixelului vizibil ... și un început nou
În 2010, Apple a introdus un "afișaj retina" pe iPhone 4 - Ecran cu o rezoluție suficient de mare încât ochiul liber (la o distanță standard de vizualizare) nu mai poate distinge pixelii individuali. De atunci, aceste afișaje Ultra High-SRE au fost mutate la computere de tablete, desktop și laptop.
Pentru puțin timp, arăta ca poate că zilele lui Pixel Art au fost în cele din urmă peste tot. Dar arta de pixeli redusă nu a dispărut. De fapt, este pe o creștere.
Începând de la sfârșitul anilor 2000, dezvoltatorii de jocuri Indie au început să îmbrățișeze estetica de artă retro pixeli în serios. Ei au făcut-o parțial din motive nostalgice și, de asemenea, pentru că, în unele cazuri, este mai ușor pentru o mică echipă de dezvoltatori să creeze grafică bloc simplă decât ilustrațiile detaliate și de înaltă rezoluție care arată profesionale. (Ca și cu totul, există excepții - crearea de animații convingătoare și netede cu sprite 2D este un proces foarte intensiv de muncă, de exemplu.)
Jocuri Blocky-pixel ca Stardew Valley. și Minecraft. evocă sentimente de un timp mai simplu, oferind, de asemenea, facilitățile care vin cu design modern de jocuri.
Mark Ferrari se uită la acești artiști de pixeli moderni, cu uimire și reverență. "Am făcut o artă pixel, pentru că nu era o alternativă. Nu a fost o alegere, a fost o necesitate ", spune Ferrari. "Oamenii care fac Pixel Art acum fac totul prin alegere. Nu există un imperativ tehnic în lume chiar acum să faci pixeli arta. Dar ei aleg acest lucru ca fiind estetic pentru că îl iubesc ".
Deci, chiar dacă Pixel Art a fost o dată o restricție, este acum o estetică de artă prestabilită, care probabil că nu va dispărea niciodată și este mulțumită acestei perioade foarte scurte din istorie atunci când artiștii au făcut ceea ce puteau cu tehnologia limitată a timpului. Pixeli pentru totdeauna!
