Was kann uns Super Mario über Grafiktechnologie beibringen?



Wenn Sie jemals Super Mario Brothers oder Mario Galaxy gespielt haben, dachten Sie wahrscheinlich, es sei nur ein lustiges Videospiel – aber Spaß kann ernst sein. Super Mario hat Lektionen zu erteilen, die Sie in Bezug auf Grafiken und die Konzepte dahinter vielleicht nicht erwarten würden.

Die Grundlagen der Bildtechnologie (und noch einige mehr) können alle mit ein wenig Hilfe von jedem kleinen Lieblingsklempner erklärt werden. Lesen Sie also weiter, um zu sehen, was wir von Mario über Pixel, Polygone, Computer und Mathematik lernen können, und um ein weit verbreitetes Missverständnis über diese blockigen alten Grafiken auszuräumen, an die wir uns erinnern, als ich Mario zum ersten Mal traf.





Auflösung, Sprites, Bitmaps und Super Mario Brothers

Videospiele werden auf Fernsehern und Monitoren in einzelnen Bildinformationen wiedergegeben, die als Pixel bezeichnet werden, kurz für Bildelemente . Diese Basiseinheiten bildeten in den Tagen älterer, einfacherer Videospiele und Konsolen die einzige Art von Kunstwerk, die Videospiele haben konnten. Diese werden manchmal genannt Sprites , was im Zusammenhang mit Videospielen ein anderer Name für . ist Bitmap-Bild . Bitmap ist der einfachste Begriff für eine Bilddatei – Sie können dem Namen entnehmen, dass es sich um eine einfache Zuordnung der Bits handelt, aus denen das Bild besteht.



Wenn Sie an das klassische Mario der Super Mario Brothers-Ära denken, denken Sie an die großen klobigen Pixel, mit denen diese Sprites gezeichnet wurden. Wie sich herausstellte, hatte das ursprüngliche Nintendo Entertainment System nur eine effektive Auflösung von 256 x 224 Pixel, wobei insgesamt sogar nur 256 x 240 möglich waren.

Im Vergleich zu modernen Spielekonsolen hat das NES eine erbärmlich niedrige Auflösung. Auflösung kann als die Gesamtzahl der für die Anzeige verfügbaren Pixel definiert werden. Dies kann für jede Art von Grafik gelten, sei es Mario, eine Bitmap eines Logos oder ein digitales Foto. Mehr Pixel sind immer mehr Möglichkeiten, ein besseres Bild zu erstellen.



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Selbst die Wii-Konsole, die nur die Standardauflösung von 480p beherrscht, zeigt 640 x 480 Pixel an, selbst auf hochauflösenden Fernsehern, die noch viel mehr können. Der Unterschied ist jedoch ziemlich deutlich – Mario hat eine wesentlich höhere Auflösung als früher.

Sprites vs. Polygone oder Pixel vs. Vektoren

Polygone vs Pixel

Viele moderne Videospiele haben die Ästhetik älterer Spiele aufgegeben und folgen einem neueren Grafiktrend. Diese Spiele erstellen ihre Charaktere mit Vektorformen namens Polygone , an die Sie sich vielleicht (oder auch nicht) aus der Geometrie erinnern können. Polygone können als beliebige Formen definiert werden, die aus einer begrenzten Anzahl von Punkten und Liniensegmenten erstellt werden können.

Bitmaps oder Sprites werden aus Dateien erstellt, die eine wörtliche Zuordnung von Farben darstellen, die auf einem Raster angeordnet sind, wodurch die blockige Textur entsteht, die wir vom klassischen Mario gewohnt sind. Neuerer Mario, der in einem dreidimensionalen Raum mit Polygonen geformt wurde, ist weniger eingeschränkt als der ältere Mario. Er existiert in einer Art Welt aus Mathematik, die von immer schnelleren Computern grafisch dargestellt wird, so wie Sie ein Polygon zeichnen würden, wenn Sie eine algebraische Grafik auf einem Whiteboard ausblenden.

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Diese grundlegenden Polygone, Liniensegmente und Punkte heißen Primitiven , und sie sind die Basiseinheiten dieser mathematischen Welt, genauso wie Pixel die Basiseinheiten von Bitmaps sind. Im Gegensatz zu Bitmaps haben sie jedoch keine Auflösung. Denken Sie daran, wie die Kamera in den neueren Spielen auf Mario heranzoomt und wie er nie zu einer blockigen, klobigen Pixelversion seiner selbst zurückzukehren scheint. Grundsätzlich können Sie einen polygonalen Mario beliebig bewegen, und er bleibt sauber, scharf und hochauflösend.

Bildrasterung oder wie Donkey Kong zum Super Nintendo kam

Wenn Sie eines der letzten Mario Kart-Spiele gespielt haben, kennen Sie wahrscheinlich Marios alten Erzfeind Donkey Kong. Donkey Kong spielte Mitte der neunziger Jahre in einer Reihe von Run-and-Jump-Actionspielen im Mario-Stil namens Donkey Kong Country, die computergerenderte, polygonale Grafiken auf einem System bot, das dazu nicht wirklich in der Lage war – dem Super Nintendo . Welches Wunder war vollbracht worden, damit dies funktionierte?

Wie sich herausstellte, haben Nintendo und sein Partner RARE ihr Publikum ziemlich schnell angezogen. Donkey Kong Country, seine Fortsetzungen und viele andere Spiele von RARE verwendeten einen Prozess namens Rasterung um polygonale Grafiken in zweidimensionale, pixelbasierte Darstellungen umzuwandeln. Dies schuf die Illusion fortschrittlicher, computergerenderter Grafiken in einer Zeit, in der sie als High-Tech, schön und exotisch galten.

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Die Rasterung kann man sich vorstellen, als würde man ein digitales Foto einer polygonalen Grafik aufnehmen, indem man die 3D-Grafik, die nicht auf Pixeln basiert, zu einem Raster ausrichtet und in Pixel rendert. Das Wort Raster selbst wird oft als Synonym für Bitmap verwendet. An dem 3D-Abenteuer im Königreich Kong war wirklich nichts 3-D, sondern eher bescheidene Pixel-Sprites aus den besten computergenerierten Grafiken des Tages. (Zumindest laut Nintendo.)

8-Bit-Bilder im Vergleich zu 8-Bit-Prozessoren

Eines der häufigsten Missverständnisse ist, dass die NES-Grafiken 8-Bit-Grafiken waren und SNES- und SEGA-Systeme 16-Bit-Grafiken waren. Obwohl diese Zahlen eng mit diesen Systemen verbunden waren, waren sie bei der Beschreibung der Bilder auf dem Bildschirm nicht genau. Das NES hatte tatsächlich 6-Bit-Grafik, während das Super Nintendo 15-Bit-Farbe hatte, aber auf nur 8-Bit-Grafiken auf dem Bildschirm gleichzeitig beschränkt war. Verwirrt? Schauen wir uns kurz an, was diese 8- und 16-Bit wirklich bedeuteten.

ZU Bisschen ist das kleinste Informationsbit, das ein Computer verarbeitet, und ein 8-Bit-Prozessor kann ein Oktett (8 Bit) in einem einzigen Zyklus verarbeiten. Das Nintendo Entertainment System hatte einen solchen 8-Bit-Prozessor, wie das SNES und Sega Genesis Prozessoren mit 16 Bit pro Zyklus hatten. Moderne Prozessoren in den meisten Computern haben eine Architektur, die 32 oder 64 Bits pro Zyklus zulässt, die in Milliarden Zyklen pro Sekunde auftreten.

Aber wenn Sie über Bilder sprechen, bedeutet 8-Bit etwas ganz anderes. Ein 8-Bit-Bild hat 28verfügbaren Farben oder insgesamt 256 Farben. Ein Gartenvarietäts-JPG ist 24 Bit, bestehend aus drei Kanälen für Rot, Grün und Blau mit 28Farben in jedem Kanal. Das NES hatte also tatsächlich 26Farben verfügbar, während das SNES 2 . hattefünfzehnkonnte aber nur 2 . anzeigen8. Wenn Sie sich die Bilder von Mario oben ansehen, sind die ersten beiden die einzigen, die tatsächlich 8-Bit-Darstellungen sind, die erste in 256 Graustufen gerendert, die zweite mit GIF-Diffusion in 256 Farbtönen gerendert. Das dritte ist ein 24-Bit-JPG mit insgesamt 224Farben. Wenn also das nächste Mal jemand über 8-Bit-Grafiken spricht, kannst du sie stolz korrigieren und ihnen sagen, dass du es mit ein wenig Hilfe von Super Mario gelernt hast!


Haben Sie Fragen oder Kommentare zu Grafiken, Fotos, Dateitypen oder Photoshop? Senden Sie Ihre Fragen an ericgoodnight@howtogeek.com , und sie werden möglicherweise in einem zukünftigen How-To Geek Graphics-Artikel vorgestellt.

Alle Bilder von Mario unterliegen dem Urheberrecht von Nintendo, vorausgesetzt, es wird eine faire Verwendung vorausgesetzt. Minecraft Mario von Schwärmer2010 .

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