Jeśli kiedykolwiek grałeś w Super Mario Brothers lub Mario Galaxy, prawdopodobnie myślałeś, że to tylko fajna gra wideo – ale zabawa może być poważna. Super Mario ma lekcje, których możesz się nie spodziewać po grafice i koncepcjach za nimi stojących.
Podstawy technologii obrazu (a także niektóre) można wyjaśnić z niewielką pomocą ulubionego małego hydraulika. Więc czytaj dalej, aby zobaczyć, czego możemy się nauczyć od Mario o pikselach, wielokątach, komputerach i matematyce, a także rozwiać powszechne błędne przekonanie na temat tych blokowych starych grafik, które pamiętamy, gdy po raz pierwszy spotkałem Mario.
Rozdzielczość, Sprites, Bitmapy i Super Mario Brothers
Gry wideo są renderowane na telewizorach i monitorach w postaci pojedynczych informacji o obrazie zwanych pikselami, w skrócie elementy obrazu. Te jednostki podstawowe stanowiły jedyny rodzaj grafiki, jaki mogły mieć gry wideo w czasach starszych, bardziej podstawowych gier wideo i konsol. Są to czasami nazywane duszki, co w kontekście gier wideo jest inną nazwą dla bitmapa. Bitmapa to najprostszy termin na określenie pliku obrazu — możesz wywnioskować z nazwy, że jest to prosta mapa bitów, z których składa się obraz.
Kiedy myślisz o klasycznym Mario z epoki Super Mario Brothers, myślisz o dużych, niezgrabnych pikselach, którymi zostały narysowane te duszki. Jak się okazuje, oryginalny Nintendo Entertainment System miał efektywną rozdzielczość tylko 256 x 224 piksele, przy czym możliwa była nawet tylko 256 x 240 pikseli.
W porównaniu do nowoczesnych konsol do gier, NES ma żałośnie niską rozdzielczość. Rezolucja można zdefiniować jako całkowitą liczbę pikseli dostępnych do wyświetlenia. Może to dotyczyć każdego rodzaju grafiki, niezależnie od tego, czy jest to Mario, bitmapa logo czy fotografia cyfrowa. Więcej pikseli to zawsze więcej okazji do stworzenia lepszego obrazu.
Nawet konsola Wii, która obsługuje tylko standardową rozdzielczość 480p, wyświetla 640 x 480 pikseli, nawet na telewizorach o wysokiej rozdzielczości, które mogą znacznie więcej. Różnica jest jednak dość wyraźna — Mario ma znacznie wyższą rozdzielczość niż kiedyś.
Sprite’y kontra wielokąty lub piksele kontra wektory
Wiele nowoczesnych gier wideo porzuciło estetykę starszych gier, podążając za nowszym trendem w grafice. Te gry tworzą swoje postacie za pomocą kształtów wektorowych zwanych wielokąty, które możesz (lub nie) zapamiętać z geometrii. Wielokąty można zdefiniować jako „dowolny kształt, który można utworzyć z ograniczonej liczby punktów i segmentów linii”.
Bitmapy lub sprite’y są tworzone z plików, które są dosłownym odwzorowaniem kolorów ułożonych na siatce, tworząc w ten sposób blokową teksturę, którą zwykliśmy oglądać w klasycznym Mario. Nowszy Mario, wyrzeźbiony w trójwymiarowej przestrzeni z wielokątami, jest mniej ograniczony niż starszy Mario. „Istnieje” w czymś w rodzaju „świata” stworzonego z matematyki, kreślonego przez coraz szybsze komputery w taki sam sposób, w jaki rysuje się wielokąt, blokując wykres algebraiczny na tablicy.
Te podstawowe wielokąty, odcinki linii i punkty są nazywane prymitywne, i są podstawowymi jednostkami tego matematycznego świata w taki sam sposób, w jaki piksele są podstawowymi jednostkami bitmap. Jednak w przeciwieństwie do bitmap nie mają rozdzielczości. Pomyśl o tym, jak kamera przybliża Mario w nowszych grach i jak wydaje się, że nigdy nie wraca do żadnej topornej, niezgrabnej, pikselowej wersji siebie. Zasadniczo możesz przesuwać wielokątnego Mario w dowolny sposób, a on pozostanie czysty, ostry i wysokiej rozdzielczości.
Rasteryzacja obrazu, czyli jak Donkey Kong trafił na Super Nintendo
Jeśli grałeś w którąś z ostatnich gier Mario Kart, prawdopodobnie znasz starego wroga Mario, Donkey Konga. Donkey Kong zagrał w serii gier akcji typu „biegnij i skacz” w stylu Mario w połowie lat dziewięćdziesiątych o nazwie Donkey Kong Country, która szczyciła się komputerową, wielokątną grafiką na komputerze, który nie był do tego zdolny – Super Nintendo . Jaki cud udało się zrobić, żeby to zadziałało?
Jak się okazuje, Nintendo i partner RARE w pewnym sensie szybko przyciągnęli uwagę swoich odbiorców. Donkey Kong Country, jego sequele i wiele innych gier z RARE wykorzystywało proces zwany rasteryzacja aby przekształcić wielokątną grafikę w dwuwymiarowe reprezentacje oparte na pikselach. Stworzyło to iluzję zaawansowanej, komputerowo renderowanej grafiki w czasach, gdy uważano je za zaawansowane technologicznie, piękne i egzotyczne.
Rasteryzację można traktować jako zrobienie cyfrowego zdjęcia grafiki wielokątnej — wyrównanie grafiki 3D, która nie jest oparta na pikselach, do siatki i renderowanie jej w pikselach. Słowo raster samo w sobie jest często używane jako synonim „mapy bitowej”. W „Przygodzie 3D w Królestwie Konga” tak naprawdę nie było nic „3-D”, ale raczej skromne, pikselowe sprite’y wykonane z najlepszych grafik komputerowych tamtych czasów. (Przynajmniej według Nintendo.)
Obrazy 8-bitowe a procesory 8-bitowe
Jednym z najczęstszych nieporozumień jest to, że grafika NES była grafiką 8-bitową, a systemy SNES i SEGA były 16-bitowe. Chociaż te liczby były ściśle związane z tymi systemami, nie były dokładne w opisie obrazów na ekranie. NES faktycznie miał grafikę 6-bitową, podczas gdy Super Nintendo miał 15-bitowy kolor, ale był ograniczony tylko do 8-bitowej grafiki na ekranie w dowolnym momencie. Zdezorientowany? Rzućmy okiem na to, co naprawdę oznaczały te 8 i 16 bitów.
A Fragment to najmniejszy bit informacji przetwarzany przez komputer, a 8-bitowy procesor ma możliwość przetwarzania oktetu (8 bitów) w jednym cyklu. Nintendo Entertainment System miał taki 8-bitowy procesor, ponieważ SNES i Sega Genesis miały procesory zdolne do 16 bitów na cykl. Nowoczesne procesory w większości komputerów mają architekturę, która pozwala na 32 lub 64 bity na cykl, które występują w miliardach cykli na sekundę.
Ale kiedy mówisz o obrazach, 8-bitowy oznacza coś zupełnie innego. Obraz 8-bitowy ma 28 dostępne kolory lub łącznie 256 kolorów. Odmiana ogrodowa JPG będzie 24-bitowa, składająca się z trzech kanałów dla czerwonego, zielonego i niebieskiego z 28 kolory w każdym kanale. Więc NES faktycznie miał 26 dostępne kolory, podczas gdy SNES miał 215 ale mógł wyświetlić tylko 28. Kiedy spojrzysz na powyższe obrazy Mario, pierwsze dwa są jedynymi, które są w rzeczywistości reprezentacjami 8-bitowymi, pierwszy renderowany w 256 odcieniach szarości, a drugi renderowany z dyfuzją w stylu GIF w 256 odcieniach koloru. Trzeci to 24-bitowy JPG o łącznej wartości 224 zabarwienie. Więc następnym razem, gdy ktoś powie o „8-bitowej grafice”, możesz z dumą je poprawić i powiedzieć, że nauczyłeś się tego z niewielką pomocą Super Mario!
Masz pytania lub komentarze dotyczące grafiki, zdjęć, typów plików lub Photoshopa? Wyślij swoje pytania na adres [email protected], a mogą one pojawić się w przyszłym artykule How-To Geek Graphics.
Wszystkie obrazy Mario prawa autorskiego Nintendo, zakładają dozwolony użytek. Minecraft Mario autorstwa Rojownik2010.