Super Mario có thể dạy chúng ta điều gì về công nghệ đồ họa?
Nếu bạn đã từng chơi Super Mario Brothers hoặc Mario Galaxy, có lẽ bạn nghĩ rằng đó chỉ là một trò chơi điện tử vui nhộn - nhưng niềm vui có thể nghiêm trọng. Super Mario có những bài học để dạy bạn có thể không mong đợi về đồ họa và các khái niệm đằng sau chúng.
Những điều cơ bản của công nghệ hình ảnh (và sau đó là một số) hoàn toàn có thể được giải thích với một chút trợ giúp từ thợ sửa ống nước yêu thích của mọi người. Vì vậy, hãy đọc tiếp để xem những gì chúng ta có thể học được từ Mario về pixel, đa giác, máy tính và toán học, cũng như xua tan một quan niệm sai lầm phổ biến về những đồ họa cũ kỹ mà chúng ta nhớ từ khi tôi gặp Mario lần đầu.
Độ phân giải, Sprites, Bitmap và Super Mario Brothers
Trò chơi video được hiển thị trên TV và màn hình trong một mẩu thông tin hình ảnh được gọi là pixel, viết tắt của yếu tố hình ảnh. Các đơn vị cơ sở này được sử dụng để tạo nên loại tác phẩm nghệ thuật duy nhất mà các trò chơi video có thể có, trong thời của các trò chơi điện tử và máy chơi game cơ bản hơn, cơ bản hơn. Đôi khi chúng được gọi là họa tiết, trong bối cảnh của các trò chơi video, là một tên khác cho hình ảnh bitmap. Bitmap là thuật ngữ đơn giản nhất cho một tệp hình ảnh - bạn có thể lượm lặt từ tên nó là một bản đồ đơn giản của các bit tạo nên hình ảnh.
Khi bạn nghĩ về Mario thời Super Mario cổ điển, bạn nghĩ về những pixel to lớn mà những họa tiết được vẽ bằng. Hóa ra, Hệ thống giải trí Nintendo ban đầu chỉ có độ phân giải hiệu quả 256 x 224 pixel, với tổng số 256 x 240 thậm chí có thể.
So với các máy chơi game hiện đại, NES có độ phân giải thấp đáng kể. Nghị quyết có thể được định nghĩa là tổng số pixel có sẵn để hiển thị. Điều này có thể áp dụng cho bất kỳ loại đồ họa nào, cho dù đó là Mario, bitmap của logo hoặc ảnh kỹ thuật số. Nhiều pixel luôn có nhiều cơ hội hơn để tạo ra một hình ảnh tốt hơn.
Ngay cả bảng điều khiển Wii, chỉ có khả năng Độ phân giải tiêu chuẩn 480p, hiển thị 640 x 480 pixel, ngay cả trên TV độ phân giải cao có khả năng nhiều hơn nữa. Tuy nhiên, sự khác biệt là khá rõ ràng - Mario có độ phân giải cao hơn đáng kể so với trước đây.
Sprites vs Polygons, hoặc Pixels vs vectơ
Nhiều trò chơi điện tử hiện đại đã từ bỏ tính thẩm mỹ của các trò chơi cũ, theo xu hướng gần đây hơn về đồ họa. Những trò chơi này tạo ra các nhân vật của họ với các hình dạng vector được gọi là đa giác, mà bạn có thể (hoặc có thể không) nhớ từ hình học. Đa giác có thể được định nghĩa là bất kỳ hình dạng nào có thể được tạo từ một số điểm và phân đoạn đường giới hạn.
Bitmap, hoặc các họa tiết, được tạo từ các tệp là ánh xạ màu sắc theo nghĩa đen được đặt trên lưới, do đó tạo ra kết cấu khối mà chúng ta thường thấy trên Mario cổ điển. Mario mới hơn, được điêu khắc trong một không gian ba chiều với đa giác, ít bị giới hạn hơn so với Mario cũ. Anh ấy tồn tại, trong một loại thế giới, được tạo ra từ toán học, được biểu thị bằng các máy tính ngày càng nhanh giống như cách bạn có thể vẽ một đa giác khi chặn biểu đồ đại số trên bảng trắng.
Các đa giác cơ bản, phân đoạn dòng và điểm được gọi là nguyên thủy, và chúng là các đơn vị cơ sở của thế giới toán học này giống như cách các pixel là đơn vị cơ bản của bitmap. Tuy nhiên, không giống như bitmap, chúng không có độ phân giải. Hãy nghĩ về cách máy ảnh phóng to Mario trong các trò chơi mới hơn và làm thế nào anh ta dường như không bao giờ trở lại với bất kỳ phiên bản pixel nào, lố lăng của chính mình. Về cơ bản, bạn có thể di chuyển một Mario đa giác theo bất kỳ cách nào bạn muốn, và anh ta sẽ giữ sạch sẽ, sắc nét và độ phân giải cao.
Rasterization hình ảnh, hoặc cách Donkey Kong đến với Super Nintendo
Nếu bạn đã chơi bất kỳ Trò chơi Mario Kart nào gần đây, có lẽ bạn đã quen thuộc với kẻ thù cũ của Mario, Donkey Kong. Donkey Kong đóng vai chính trong một loạt các trò chơi hành động chạy và nhảy kiểu Mario vào giữa những năm 1990 được gọi là Donkey Kong Country, với đồ họa đa giác, được kết xuất bằng máy tính trên một hệ thống không thực sự có khả năng của nó - Super Nintendo . Điều kỳ diệu đã được thực hiện để làm cho công việc này?
Hóa ra, Nintendo và đối tác RARE đã nhanh chóng thu hút khán giả của họ. Donkey Kong Country, phần tiếp theo của nó và nhiều trò chơi khác từ RARE đã sử dụng một quy trình gọi là rasterization để biến đồ họa đa giác thành các biểu diễn hai chiều, dựa trên pixel. Điều này tạo ra ảo tưởng về đồ họa tiên tiến, được kết xuất bằng máy tính trong thời đại mà chúng được coi là công nghệ cao, đẹp và kỳ lạ.
Rasterization có thể được coi là chụp một bức ảnh kỹ thuật số của một đồ họa đa giác - xếp các đồ họa dựa trên 3D, không pixel vào lưới và hiển thị nó theo pixel. Từ raster Bản thân nó thường được sử dụng như một từ đồng nghĩa với bitmap của Nhật Bản. Thực sự không có gì khác biệt. (Ít nhất, theo Nintendo.)
Hình ảnh 8 bit so với bộ xử lý 8 bit
Một trong những quan niệm sai lầm thường gặp nhất là đồ họa NES là đồ họa 8 bit và hệ thống SNES và SEGA là 16 bit. Mặc dù những con số đó được liên kết chặt chẽ với các hệ thống đó, nhưng chúng không chính xác trong việc mô tả hình ảnh trên màn hình. NES thực sự có đồ họa 6 bit, trong khi Super Nintendo có màu 15 bit, nhưng bị giới hạn chỉ có đồ họa 8 bit trên màn hình bất cứ lúc nào. Bối rối? Chúng ta hãy xem nhanh 8 và 16 bit đó thực sự có ý nghĩa gì.
Một Bit là bit thông tin nhỏ nhất mà máy tính xử lý và bộ xử lý 8 bit có khả năng xử lý một octet (8 bit) trong một chu kỳ. Hệ thống giải trí Nintendo có bộ xử lý 8 bit như vậy, vì SNES và Sega Genesis có bộ xử lý có khả năng 16 bit mỗi chu kỳ. Bộ xử lý hiện đại trong hầu hết các máy tính có kiến trúc cho phép 32 hoặc 64 bit mỗi chu kỳ, xảy ra trong hàng tỷ chu kỳ mỗi giây.
Nhưng khi bạn nói về hình ảnh, 8 bit có nghĩa là một cái gì đó hoàn toàn khác. Một hình ảnh 8 bit có 2số 8 màu sắc có sẵn, hoặc tổng cộng 256 màu. Một JPG vườn đa dạng sẽ là 24 bit, bao gồm ba kênh cho Đỏ, Xanh lục và Xanh lam với 2số 8 màu sắc trong mỗi kênh. Vì vậy, NES thực sự có 26 màu sắc có sẵn, trong khi SNES có 215 nhưng chỉ có thể hiển thị 2số 8. Khi bạn nhìn vào những hình ảnh của Mario ở trên, hai cái đầu tiên là những hình duy nhất thực sự là các biểu diễn 8 bit, lần đầu tiên được hiển thị trong 256 sắc thái của màu xám, với hình ảnh thứ hai được khuếch tán theo phong cách GIF với 256 màu. Thứ ba là JPG 24 bit, với tổng số 224 màu sắc. Vì vậy, lần tới khi ai đó nói về đồ họa của Bit 8 Bit, bạn có thể tự hào sửa chúng và nói với họ rằng bạn đã học được nó với một chút trợ giúp từ Super Mario!
Bạn có câu hỏi hoặc nhận xét liên quan đến Đồ họa, Ảnh, Filetypes hoặc Photoshop không? Gửi câu hỏi của bạn đến [email protected], và chúng có thể được giới thiệu trong một bài viết về Đồ họa hướng dẫn trong tương lai.
Tất cả các hình ảnh của Mario bản quyền Nintendo, giả sử sử dụng hợp lý. Minecraft Mario bởi Swarmer2010.
