Wat kan Super Mario ons leren over grafische technologie?

Als je ooit Super Mario Brothers of Mario Galaxy hebt gespeeld, dacht je waarschijnlijk dat het alleen maar een leuk videospel was, maar plezier kan serieus zijn. Super Mario heeft lessen te leren die je misschien niet verwacht over graphics en de concepten erachter.

De basisprincipes van beeldtechnologie (en nog wat) kunnen allemaal worden uitgelegd met een beetje hulp van ieders favoriete kleine loodgieter. Dus lees verder om te zien wat we van Mario kunnen leren over pixels, polygonen, computers en wiskunde, en om een ​​veelvoorkomende misvatting weg te nemen over die blokkerige oude graphics die we ons herinneren van toen ik Mario voor het eerst ontmoette.



Resolutie, Sprites, Bitmaps en Super Mario Brothers

wat-kan-super-mario-ons-leren-over-grafische-technologie foto 2

Videogames worden op televisies en monitoren weergegeven in afzonderlijke stukjes beeldinformatie die pixels worden genoemd, een afkorting voor beeldelementen. Deze basiseenheden vormden vroeger het enige soort kunstwerk dat videogames konden hebben, in de dagen van oudere, meer basale videogames en consoles. Deze worden soms sprites genoemd, wat in de context van videogames een andere naam is voor bitmapafbeelding. Bitmap is de eenvoudigste term voor een afbeeldingsbestand - je zou uit de naam kunnen afleiden dat het een eenvoudige kaart is van de bits waaruit de afbeelding bestaat.

Als je denkt aan de klassieke Mario uit het Super Mario Brothers-tijdperk, denk je aan de grote onhandige pixels waarmee deze sprites zijn getekend. Het bleek dat het originele Nintendo Entertainment System slechts een effectieve resolutie van 256 x 224 pixels had, met in totaal slechts 256 x 240 zelfs mogelijk.

wat-kan-super-mario-ons-leren-over-grafische-technologie foto 3

Vergeleken met moderne gameconsoles heeft de NES een jammerlijk lage resolutie. Resolutie kan worden gedefinieerd als het totale aantal pixels dat beschikbaar is voor weergave. Dit kan van toepassing zijn op elk type afbeelding, of het nu Mario is, een bitmap van een logo of een digitale foto. Meer pixels is altijd meer kans om een ​​beter beeld te creëren.

Zelfs het Wii-systeem, dat alleen in staat is tot Standard Definition van 480p, geeft 640 x 480 pixels weer, zelfs op high-definition televisies die tot veel meer in staat zijn. Het verschil is echter vrij duidelijk: Mario heeft een aanzienlijk hogere resolutie dan vroeger.

Sprites versus polygonen, of pixels versus vectoren

Veel moderne videogames hebben de esthetiek van oudere games verlaten, in navolging van een meer recente trend in graphics. Deze spellen creëren hun karakters met vectorvormen die polygonen worden genoemd en die je je misschien (of niet) herinnert uit de geometrie. Polygonen kunnen worden gedefinieerd als elke vorm die kan worden gemaakt uit een beperkt aantal punten en lijnsegmenten.

Bitmaps, of sprites, zijn gemaakt van bestanden die een letterlijke afbeelding zijn van kleuren die op een raster zijn weergegeven, waardoor de blokkerige textuur ontstaat die we gewend zijn te zien op klassieke Mario. Nieuwere Mario, gebeeldhouwd in een driedimensionale ruimte met polygonen, is minder beperkt dan oudere Mario. Hij leeft in een soort van wiskunde, uitgetekend door steeds snellere computers op dezelfde manier waarop je een polygoon zou tekenen wanneer je een algebraïsche grafiek op een whiteboard blokkeert.

Deze basispolygonen, lijnsegmenten en punten worden primitieven genoemd, en ze zijn de basiseenheden van deze wiskundige wereld, net zoals pixels de basiseenheden zijn van bitmaps. In tegenstelling tot bitmaps hebben ze echter geen resolutie. Bedenk hoe de camera inzoomt op Mario in de nieuwere games, en hoe hij nooit lijkt terug te vallen op een blokkerige, onhandige pixelversie van zichzelf. Kortom, je kunt een veelhoekige Mario verplaatsen zoals je wilt, en hij blijft schoon, helder en met een hoge resolutie.

Rasterisatie van afbeeldingen, of hoe Donkey Kong naar de Super Nintendo kwam

Als je een van de recente Mario Kart Games hebt gespeeld, ben je waarschijnlijk bekend met Mario's oude aartsvijand Donkey Kong. Donkey Kong speelde in het midden van de jaren negentig in een reeks Mario-achtige ren- en springactiegames genaamd Donkey Kong Country, met computergerenderde, veelhoekige graphics op een systeem dat daar niet echt toe in staat was: de Super Nintendo . Welk wonder was er verricht om dit te laten werken?

Het blijkt dat Nintendo en partner RARE een soort van snelle aanval op hun publiek hebben getrokken. Donkey Kong Country, de sequels en vele andere games van RARE gebruikten een proces dat rasterisatie wordt genoemd om polygonale afbeeldingen om te zetten in tweedimensionale, op pixels gebaseerde representaties. Dit creëerde de illusie van geavanceerde, computergerenderde afbeeldingen in een tijd waarin ze als hightech, mooi en exotisch werden beschouwd.

Rasteren kan worden gezien als het nemen van een digitale foto van een veelhoekige afbeelding - het uitlijnen van de 3D, niet-pixelgebaseerde afbeeldingen in een raster en het weergeven in pixels. Het woord raster zelf wordt vaak gebruikt als synoniem voor bitmap. Er was echt niets 3D aan het 3D-avontuur in het koninkrijk Kong, maar eerder bescheiden pixel-sprites gemaakt van de beste computergegenereerde graphics van de dag. (Althans, volgens Nintendo.)

8-bits afbeeldingen versus 8-bits processors

wat-kan-super-mario-ons-leren-over-grafische-technologie foto 7

Een van de meest voorkomende misvattingen is dat de NES-graphics 8-bits graphics waren en SNES- en SEGA-systemen 16-bits. Hoewel die cijfers nauw verband hielden met die systemen, waren ze niet nauwkeurig bij het beschrijven van de afbeeldingen op het scherm. De NES had eigenlijk 6-bits graphics, terwijl de Super Nintendo 15-bits kleur had, maar beperkt was tot slechts 8-bits graphics op het scherm. Verward? Laten we eens kijken wat die 8 en 16-bits echt betekenden.

wat-kan-super-mario-ons-leren-over-grafische-technologie foto 8

Een bit is het kleinste stukje informatie dat een computer verwerkt, en een 8-bits processor kan een octet (8 bits) in één cyclus verwerken. Het Nintendo Entertainment System had zo'n 8-bits processor, zoals de SNES en Sega Genesis processors hadden die in staat waren tot 16 bits per cyclus. Moderne processors in de meeste computers hebben een architectuur die 32 of 64 bits per cyclus mogelijk maakt, wat in miljarden cycli per seconde voorkomt.

wat-kan-super-mario-ons-leren-over-grafische-technologie foto 9

Maar als je het over afbeeldingen hebt, betekent 8-bit iets heel anders. Een 8-bits afbeelding heeft 28beschikbare kleuren, of in totaal 256 kleuren. Een tuinvariant JPG is 24 bit, bestaande uit drie kanalen voor rood, groen en blauw met 28kleuren in elk kanaal. Dus de NES had eigenlijk 26kleuren beschikbaar, terwijl de SNES 2 . hadvijftienmaar kon slechts 2 . weergeven8. Als je naar de afbeeldingen van Mario hierboven kijkt, zijn de eerste twee de enige die in feite 8-bits representaties zijn, de eerste weergegeven in 256 grijstinten, en de tweede weergegeven met diffusie in GIF-stijl in 256 kleurtinten. De derde is een 24-bits JPG, met een totaal van 224kleuren. Dus de volgende keer dat iemand het over 8-bits graphics heeft, kun je ze met trots corrigeren en vertellen dat je het hebt geleerd met een beetje hulp van Super Mario!


Heeft u vragen of opmerkingen over afbeeldingen, foto's, bestandstypen of Photoshop? Stuur uw vragen naar ericgoodnight@howtogeek.com, en ze kunnen worden vermeld in een toekomstig How-To Geek Graphics-artikel.

Alle afbeeldingen van Mario copyright Nintendo, verondersteld redelijk gebruik. Minecraft Mario door Swarmer2010.

Meer verhalen

Watson sluit zich aan bij tegenstanders van menselijk gevaar

In januari lieten we je een video zien van Waton in een oefenronde tegen Jeopardy-kampioenen Ken Jennings en Brad Rutter. Gisteravond stonden ze in een echte ronde van Jeopardy met Watson in een gelijkspel met Rutter.

SnapBird geeft je Twitter-zoekopdrachten een boost

De standaardzoekfunctie van Twitter is een beetje bloedarm. Als je je Twitter-zoekopdracht een boost wilt geven, start je de webgebaseerde zoektool SnapBird en duik je in je eerdere tweets, evenals die van vrienden en volgers.

Desktop Fun: Springtime Personas-thema's voor Firefox

Met nog weken van winterweer te gaan, kan het een beetje deprimerend zijn om naar buiten te kijken en niets dan een saai, levenloos landschap te zien. Om het tijdsverschil te overbruggen totdat je de ramen kunt openen, kunt genieten van de warmte van de zon en de lentebries op je gezicht kunt voelen, presenteren we onze Springtime Persona's

Vingerbewegingen in MacBook-stijl krijgen op Ubuntu Linux

Apple-gebruikers vegen, knijpen en draaien de gebruikersinterfaces van Mac naar de inhoud van hun vingers. In het artikel van vandaag laten we u zien hoe u hippe dingen kunt doen, zoals het uitbreiden en verkleinen van vensters en het wijzigen van bureaubladen met vingerbewegingen.

Vraag How-To Geek: Dropbox in het Start-menu, Symlinks begrijpen en dvd's uit de tv-serie rippen

Deze week bekijken we hoe je Dropbox in je Windows Start-menu kunt opnemen, symbolische koppelingen begrijpt en gebruikt, en hoe je je tv-serie-dvd's rechtstreeks kunt rippen naar unieke en hoogwaardige afleveringsbestanden.

KeyCounter houdt uw toetsaanslagen en muisklikken bij

Als je ooit een brandende behoefte hebt gehad om te weten hoe vaak je het toetsenbord aanraakt en elke dag met je muis klikt, kan KeyCounter, een kleine draagbare app, helpen om aan je geeky statistische behoeften te voldoen.

Voeg aangepaste led-omgevingsverlichting toe aan uw pc of mediacenter

Als je verlangt naar wat van die zoete omgevingsverlichting die je vindt in high-end HDTV-opstellingen, lang niet meer. Deze doe-het-zelf-elektronicagids laat zien hoe u aangepaste en snel reagerende omgevingsverlichting aan uw comp...

De Trackor bewaakt Amazon-prijzen; Integreert met Chrome, Firefox en Safari

Als je een frequente Amazon-shopper bent, is de Tracktor een onschatbare winkelhulp. Bezoek de website of, nog beter, voeg de extensie toe aan uw browser voor gedetailleerde prijsgeschiedenis en prijsdalingen.

De beste en slechtste manieren om een ​​cv te verzenden

Met zoveel mensen die op zoek zijn naar een baan, kan de kleinste voorsprong in je cv-presentatie je kansen maken of breken. Maar niet alle bestandstypen of methoden zijn gelijk gemaakt - lees verder om de mogelijke valkuilen te zien waarmee uw cv wordt geconfronteerd.

Hoe het Linux Grub2 opstartmenu op de gemakkelijke manier te configureren

Wij hebben, net als veel Linux-nerds, wat problemen gehad met het maken van de overgang naar Grub2, of voor sommigen van ons, om te leren hoe het helemaal opnieuw te configureren. Gelukkig heeft een nieuwe grafische tool dit proces eenvoudig en duidelijk gemaakt!