20. yüzyılda oluşturulan çoğu bilgisayar ve video oyunları, bloklu, pixelated grafikler. Onlarla büyüdünüz (ya da teknik detaylara hiç dikkat etmedim), nedenini merak edebilirsiniz. Piksel sanatının kökenlerini ve grafiklerin zaman içinde karmaşıklıkta nasıl patladıklarını keşfedeceğiz.
Kısa cevap: Çözünürlük maliyet ve mevcut teknoloji ile sınırlıydı
Eski video oyunlarındaki pikselli sanat eseri, ekran çözünürlüğünün piksellerin açık olduğu ve bloklu olduğu için düşük olduğu durumlarda, büyük ölçüde düşük çözünürlüklü televizyon setlerinin ve yüksek bellek fişlerinin yüksek maliyetinin sonucuydu ve dijital mantık O zamanlar bu oyunlar bugüne göre oluşturuldu.
1970'lerin sonlarında bir HD-Çözünürlüklü Dijital Görüntü oluşturmak mümkün olsa da, teknolojinin gerçek zamanlı olarak canlandırılması için daha sonra yapılmamıştır. Bu tür bir teknoloji, tüketicilerin 2000'lerin ortasına kadar göze alabileceği kitlesel üretilen bir eğlence ürününe koymak için çok pahalıydı.
Oyun tasarımcıları, zamanında mevcut olan sınırlı teknoloji ile yapabileceklerini yaptı. mozaik benzeri Konsollar için oyunlarını göstermek için bloklu, pixelated grafikler Atari 2600 , NES, SEGA Genesis ve daha fazlası.
Atari 2600 oyun konsolunu oluşturan ve en eski oyunlarından birini programlayan Joe Decuir, "Grafik kağıdına ve sonra bu çizimleri dijitalleştiririz" diyor. "Canlıca tankların nasıl göründüğünü canlı olarak hatırlıyorum. Mücâdele etmek . "
PC oyun tarafındaki sanatçılar bile, bugüne kıyasla nispeten düşük çözünürlüklü, düşük renkli görüntülerle uğraşmak zorunda kaldı. Mark Ferrari, "Bu dev tuğlalarda bu dev tuğlalarda çalışmak zorunda kalacak ve zamanın ilerlemesi olmadığı, çok büyük bir engel oldu" dedi. EGA grafikleri IBM PC'deki LucasFilm oyunları için Zak mckracken , Tezgâh , ve Maymun Adası'nın sırrı .
Ancak sanatçılar kısıtlamaları kucakladı ve yine de zamansız klasikler yaptı. Bu sınırlamalara hangi teknik yeteneklere yol açtığını ve pixelated oyun sanatının zamanla daha az gerekli olmaya neden olanı daha derin bir bakalım.
Video oyunu grafik nasıl çalışır?
Dijital oyun grafikleri, her şey piksellerle ilgilidir - bunları nasıl saklarsanız, bunları nasıl işleme koyduğunuzu ve bunları nasıl gösterirken. Daha fazla piksel-inç aracı daha fazla detay , ama sahip olduğunuz daha fazla piksel, daha fazla donanım gücü, onları sürmeniz gerekir.
"Piksel" kelimesi "Resim Elemanı" teriminin kısaltması olarak ortaya çıktı. Bilgisayar araştırmacıları tarafından 1960'larda . Pikseller, çözünürlükten bağımsız olarak, herhangi bir dijital görüntünün mümkün olan en küçük kısmıdır. Modern bilgisayarlarda, genellikle kare bloklar olarak temsil edilirler - ancak her zaman değil , doğaya bağlı olarak ve Ekran cihazının en boy oranı .
Soyut terimlerle, çoğu video oyun grafikleri, bir video hafızasının bir kısmında bir piksel ızgarasını (bir bitmap olarak bilinir) saklayarak çalışır. çerçeve tamponu . Özel bir devre daha sonra bu belleği okur ve ekrandaki bir görüntüye çevirir. Ayrıntı (çözünürlük) miktarı (çözünürlük) ve bu görüntüde saklayabileceğiniz renk sayısı, bilgisayarınızda veya oyun konsolunda ne kadar video belleğinizle ilgilidir.
Bazı erken konsol ve arcade oyunları çerçeve tamponları kullanmadı. Aslında, 1977'de yayımlanan Atari 2600 konsolu, maliyetlerini düşük tuttu Anında bir sinyal oluşturmak için özel mantık kullanarak Televizyon taraması çizgisi ekrandan aşağı doğru hareket ettiğinden. "Biz ucuz olmaya çalışıyorduk, ancak dikey, gerçekleşen donanım tasarımcılarından çok daha akıllı olan programcıların elinde dikey," diyor.
Ön çerçeve tampon oyunları durumlarında, grafiksel detay, destek devresinin maliyeti ile sınırlıydı ( Atari'nin erken ayrık mantık arcade oyunları ) veya program kodunun boyutu (ATARI 2600'de olduğu gibi).
Bellek ve Çözümdeki Üstel Değişiklikler
Bilgisayarların teknik yeteneklerindeki iyileştirme ölçeği ve oyun konsolları üstel Son 50 yılda, bu, dijital hafızanın maliyetinin ve bilgi işlem gücünün, sağduyu meydana gelen bir oranda azaldığı anlamına gelir.
Bunun nedeni, çip imalat teknolojilerinin üreticilerinin tıkanmasına izin verdiği için katlanarak daha fazla transistör Bellek, CPU hızı ve grafik çipi karmaşıklığında dramatik artışlara izin veren bir silikon parçası üzerinde belirli bir alana.
"Gerçekten, bu kaç transistör kullanabilirsin?" Steve Golson, Ko-Designer'in Atari 7800 Grafik yongası ve bir ortak yaratıcısı Bayan Pac-Man , diğer oyunlar arasında. "Birkaç on binlerce transistörle, ATARI 2600'ün var. Onlarca transistörle, modern konsollar elde edersiniz. Bu bir milyon kat daha fazla. Ve saat hızları birkaç megahertz'den birkaç gigahertz ile artmıştır. Bu bin kat artış. "
Transistörlerin maliyeti, RAM bellek cipsi de dahil olmak üzere, bunları kullanan her elektronik bileşeni etkiledi. 1976'da bilgisayarlı oyun konsolunun şafağında dijital hafıza çok pahalıydı. NS Fairchild Kanalı F Ekranın sadece 128 × 64 pikselin (102 × 58 görünür), piksel başına sadece dört renkten sadece bir tanesini saklamak için sadece 2 kilobayt bir RAM kullandı. Benzer kapasitenin ram cipsi Dört Ram Cipsi f kanalında kullanılır O zaman yaklaşık 80 $ toplam için perakende , enflasyon için 373 ABD dolarıdır.
Nintendo anahtarı, çalışma belleği ve video belleği arasında paylaşılabilecek 4 gigabayt RAM içerdiğinde hızlı ileri 2021. Bir oyunun, anahtarda 2GB (2.000.000 kilobayt) video ram kullandığını varsayalım. 1976'da RAM fiyatlarında, bu 2,000.000 kilobayt RAM, 1976'da 80 milyon dolara mal olacak - bu bugün 373 milyon doların üzerindedir. Delilik, değil mi? Üstel değişimin mantıksal meydan okuyan doğası budur.
1976'dan bu yana hafızanın fiyatı düştüğü için, konsol yapımcıları konsollarında daha fazla video RAM ekleyebildi, daha yüksek çözünürlüklü görüntülere izin veriyor. Daha fazla çözünürlükte, bireysel pikseller görmek daha küçük ve daha zorlaştı.
NS Nintendo Eğlence Sistemi , 1985 yılında salınan, 256 × 240 çözünürlüklü bir görüntü (61,440 piksel) üretebilir. Günümüzde, Sony PlayStation 5 konsolu, 3840 × 2160 görüntü (4K) ve potansiyel olarak, bir 7680 × 4320 (33,177,600 piksel). Son 36 yılda video oyun konsolu çözümünde% 53,900 artış.
1980'lerde yüksek çözünürlüklü grafikleri görüntülemek mümkün olsa bile, bu görüntüleri hafızadan hareket ettirmenin ve bunları 30 veya 60 kez bir ekrana boyayın. "Pixar'ın harika animasyonlu kısa filmi düşünün André ve Amp'un maceraları; Wally B. "" Diyor golson. "1984'te bu film, yaratılacak 15 milyon dolarlık bir cray süper bilgisayarı gerektiriyordu."
İçin André ve Amp'un maceraları; Wally B. , Pixar, bir oranında ayrıntılı 512 × 488 çözünürlük çerçeveleri oluşturdu 2-3 saat başına kabaca bir çerçeve . Daha sonra denenen daha yüksek çözünürlüklü çalışmalar zaman ve çok milyon dolarlık bir dünya standartlarında ekipman daha uzun sürdü. Golson'a göre, gerçek zamanlı fotogerçekçi grafiklere gelince, "1984'te mevcut olan donanım kullanılarak yapılamaz. Tüketicilere satılacak bir fiyat noktasında yalnız bırakın."
TV seti çözünürlüğü düşük, sınırlayıcı detay
Tabii ki, bir konsolun bugünün üst düzey konsolları gibi 4K çözünürlükte bir görüntüyü görüntülemek için, 1970'lerde ve 80'lerde bulunmayan bir ekrana ihtiyacınız var.
Öncesinde HDTV dönemi Ayrıca, çoğu oyun konsolu, 1950'lerde yüksek çözünürlüklü ev video oyunları oynamayı bekleyenler, 1950'lerde geliştirilen nispeten antika ekran teknolojisini kullandı. Bu TV setleri, arkaya takılı bir anten üzerinden havanın üzerindeki yayınları almak için tasarlanmıştır.
"TV'ye bağlanmanın tek yolu, 1984'teki Atari 7800'deki çalışmalarını hatırlatan Steve Golson, 1984'te ATARI 7800 üzerindeki çalışmalarını hatırlatan Steve Golson, bu nedenle konsol, anteninizden gelmiş gibi görünen uyumlu bir sinyal oluşturmak zorunda kaldı. Yani bir analoğun olası çözünürlüğü ile sınırlıydınız NTSC Yayın Sinyali . "
İdeal olarak, NTSC analog TV sinyali yaklaşık 640 piksel genişliğinde yaklaşık 486 interlaced hattı (bu, standartların analog doğası nedeniyle uygulamaya göre değişmesine rağmen) yaklaşık 486 interlaced hattı. Ancak erken açıklamada, oyun konsolu tasarımcıları, yalnızca NTSC'nin iki interlaced alanının yarısı kullanılarak, saniyede çok istikrarlı bir 240 piksel-yüksek görüntü yapmak için hafızayı kaydetebileceklerini keşfettiler. Şimdi meraklılar arasında "240P" olarak adlandırılan . 4: 3 en boy oranını korumak için, bu tam sayı konsollar arasında önemli ölçüde değişmesine rağmen, yatay çözünürlüğü yaklaşık 320 piksel olarak sınırlandırdılar.
NTSC sinyali ayrıca, birlikte kanamalarını veya yıkamayı yapmadan üretebileceğiniz renk sayısını da kısıtladı. "Ve hala siyah-beyaz TV'leri olan birçok insan için güzel görünmesini sağlamalısınız! Golson renk seçimlerinizi daha da sınırlıdır "diyor.
Bu kısıtlamayı dolaşmak için, kişisel bilgisayarlar, 1980'lerin başında daha yüksek çözünürlüklü televizyon görüntüleri kullanmaya başladı. Joe Decuir, "IBM PC ve klonları, en az VGA (640 x 480) 'ı kaldırabilecek ayrı renk monitörleri için büyük bir pazara ilham verdi. "Ancak, oyun oyuncuları 1990'lara kadar olanlara, PC bağlantılı oyun için onları alamadılar."
Nintendo'nun gibi bazı vintage arcade oyunları Popeye (1982), standart olmayan bir giriş modu modu kullanılarak arcade monitörleriyle mümkün olan çok daha yüksek çözünürlüklerden (512 × 448) faydalandı, ancak bu oyunlar o zamanlar ev oyun konsollarında oynanamadı. grafiksel ödün vermeden Ana konsollara çevrildiğinde.
Ayrıca, ekranlar, bazı eski oyunlardaki pikselleşme etkisini abartarak, netlik ve doğrulukta farklıdır. Modern bir LCD monitörde kare ve bloklu görünen şeydi görüntülendiğinde sık sık düzeltildi Vintage bir CRT monitöründe veya TV setinde.
Depolama alanı, grafik karmaşıklığa da sınırları ayarla
Hem konsol hem de bilgisayar oyunlarında, grafiklerin karmaşıklığı sadece ekran yetenekleri ve mantık hızı ile değil, aynı zamanda müşterilere dağıtılabilecek çıkarılabilir medyada nasıl saklandıkları ile sınırlandırıldı.
Mark Ferrari Mark Ferrari, "Bugünlerde, insanlar, depolama alanı ve işleme süresi açısından ne kadar sınırlı bir ortamın ne kadar sınırlı olduğumuzu anlamaya başlamıyor" diyor. "Disk alanı o günlerde gerçekten değerliydi."
Ferrari'nin grafiklerini Lucasfilm için çekti, bir oyun bir avuç oturması gerekiyordu. floppi diskleri Bu sadece yaklaşık 1.4 megabayttan birini saklayabilir. LucasFilm oyun sanat eserini sıkıştırsa da, Ferrari'nin ne kadar detayını içerebileceği konusunda sınırlama, yalnızca IBM PC grafik kartının çözülmesi değil, aynı zamanda disketlerin depolama kapasitesinden de geldi.
Ancak, hafıza fiyatları gibi, çıkarılabilir medyadaki grafik verilerini saklama maliyeti de katlanarak da düşmüştür. Şeylerin konsol tarafında, bir Fairchild Channel F kartuşu 1976'da yaklaşık 2 kilobayt veri tuttu, Nintendo anahtarı oyun kartları 32.000.000 kilobayt veri (32GB) kadar saklayabilir. Bu, detaylı grafik verileri için çok daha fazla yer sağlayan 16 milyon kat daha fazla depolama alanı.
Görünür pikselin sonu ... ve yeni bir başlangıç
2010 yılında Apple iPhone 4'teki bir "Retina Ekranı" tanıttı - Çıplak gözün (standart görüntüleme mesafesinde) artık bireysel pikselleri ayırt etmeyeceği kadar yüksek bir çözünürlüklü bir ekran. O zamandan beri, bu ultra yüksek çözünürlüklü ekranlar tabletlere, masaüstlerine ve dizüstü bilgisayarlara taşınmıştır.
Bir süredir, belki piksel sanatının günleri nihayet tamamen bitmiş gibi görünüyordu. Ancak düşük res piksel sanatının kaybolmadı. Aslında, yükseliş yapıyor.
2000'li yılların sonlarında başlayan Indie oyun geliştiricileri, retro piksel sanat estetiğini ciddi olarak kucaklamaya başladı. Kısmen nostaljik nedenlerden dolayı yaptılar ve ayrıca bazı durumlarda, küçük bir geliştirici ekibinin, profesyonel görünen ayrıntılı, yüksek çözünürlüklü çizimlerden daha basit blok grafikleri oluşturması daha kolaydır. (Her şeyde olduğu gibi, 2D sprite ile inandırıcı ve pürüzsüz animasyonlar yaratan istisnalar var. Örneğin, çok emek yoğun bir işlemdir.)
Blocky-piksel oyunları gibi Stardew vadisi ve Minecraft Modern oyun tasarımı ile gelen kolaylıkları da sunarken, daha basit bir zamanın duygularını uyandırırken.
Mark Ferrari, bu modern gün piksel sanatçılarına huşu ve saygı ile bakar. "Ben piksel sanat yapıyordum çünkü alternatif yoktu. Ferrari, bir seçim değildi, "diyor Ferrari. "Piksel sanatını yapan insanlar şimdi seçim ile yapıyor. Artık Pixel Art'ı yapmanın şu anda dünyada teknik bir zorunluluk yok. Ama bunu bir estetik olarak seçiyorlar çünkü onu seviyorlar. "
Öyleyse, piksel sanatı bir zamanlar bir kısıtlama olmasına rağmen, şimdi muhtemelen asla ortadan kalkmayacak değerli bir sanat estetiği ve hepsi bu, sanatçıların zamanın sınırlı teknolojisiyle yaptıklarını yaptıkları şeyi yaptıklarında bu kadar kısa bir süre sayesinde. Sonsuza kadar piksel!
