Geekly articles weekly

كيف يعمل نظام Sega Mega Drive Graphics: معالج عرض الفيديو


وصف مفهوم VDP


  • VDP
    • " V ideo D isplay P rocessor"
    • رقاقة تحكم الفيديو التي تتعامل مع رسومات البلاط ، طائرات التمرير ، العفاريت سفر التكوين. في الواقع ليس المعالج.
  • VRAM
    • " V ideo RAM "
      • RAM (RAM) المستخدمة بواسطة VDP
      • يحتوي على مربعات (8 × 8 بكسل صور)
  • النوعين الرئيسيين من لوحات المفاتيح
    • لوحات المفاتيح NTSC
      • Sega Genesis ، 60 آلة Hertz ، موزعة بشكل رئيسي في الولايات المتحدة الأمريكية
      • إذن
        • وضع H 40 - 320x224 بكسل ( 40 × 28 بلاط). وضع القرار الأكثر شيوعا
        • وضع H 32 - 256 × 216 بكسل ( 32 × 28 بلاط). وضع دقة أقل شعبية
      • لدينا استوديو ميجا كات تطلق ألعاب NTSC ، لذلك يستخدم هذه الأذونات!
    • لوحات PAL
      • سيجا ميجا درايف ، 50 سيارة هيرتز تباع في جميع أنحاء العالم
      • تصريح
        • وضع H 40 - 320 × 240 بكسل ( 40 × 30 بلاط). وضع القرار الأكثر شيوعا
        • وضع H 32 - 256 × 240 بكسل ( 32 × 30 بلاطة). وضع دقة أقل شعبية

اليسار: NTSC Model 2 Sega Genesis ، اليمين: PAL Model 2 Mega Drive (European)

3 الرسومات الطائرة


2 طائرات التمرير

الطائرة ب هي الطائرة الخلفية. يعرض رسومات التجانب باستخدام خرائط التجانب.

الطائرة أ هي الطائرة الأمامية. يعرض رسومات التجانب باستخدام خرائط التجانب. نافذة فرعية - طائرة فرعية للطائرة A ، التي لا يتم تمرير رسوماتها مع بقية الطائرة.

يتم تقديم كل صف من البلاط عمود تلو الآخر. يمكن أن يكون للبلاط على كل مستوى أولوية: مرتفعة أو منخفضة.


البلاط العفريت المقدمة في شكل منتظم (بلاط 4X4)

1 الطائرة العفريت

يرسم العفريت الرسومات البلاط.

داخل وحدة التحكم ، يتم تقديم العفاريت في ترتيب عكسي ، أي يتم تقديم كل عمود تجانب صف تلو الآخر.

توجد Sprites في مساحة افتراضية تبلغ 512 × 512 بكسل ، حيث تتزامن الإحداثيات (128،128) مع الركن الأيسر العلوي من شاشة التلفزيون.

يمكن لـ Genesis عرض ما يصل إلى 80 عدوانية على الشاشة في وقت واحد ؛ Genesis يمكن أن يعرض حوالي 20 عفريتاً في خط نقطي واحد ، مع وجود عدد أكبر من المشاكل توجد مشاكل مع العفاريت الفائضة وتوقف عرضها.

بالنسبة للعفاريت الأجهزة ، تكون الأحجام محدودة (wxh) ، حيث w هو العرض ، h هو الارتفاع ، مع أخذ القيم من 1 إلى 4 تجانب.

يمكن الحصول على العفاريت أكبر من العفاريت الأجهزة مع عدد قليل من العفاريت.

كما هو الحال مع الطائرات ، يمكن أن يكون لبلاط العفاريت أولوية منخفضة أو عالية. يتم عرض العفاريت ذات الأولوية المنخفضة تحت البلاط ذي الأولوية العالية للطبقات الأخرى. (في الواقع ، كل شيء أكثر تعقيدًا قليلاً ، ولكن المفهوم بشكل عام هو على النحو التالي).


يتم تقديم بلاط sprite داخل وحدة التحكم بتنسيق sprite (تم نقله وبلاط 4 × 4 في الحجم)


التمثيل المرئي لأولوية الطبقات الطائرة
المصدر: دليل البرمجيات سفر التكوين

VDP CRAM (" ذاكرة الوصول العشوائي C " - "ذاكرة الوصول العشوائي الملونة")

4 صفوف من اللوحات ، ولكل منها 16 لونًا

كل لون له عمق 4bpp (4 بت لكل بكسل)

اللون الأول هو اللون الشفاف لرسومات التجانب

يمكن أن تظهر خطوط الألوان بألوان أفتح أو أغمق قليلاً عند تشغيل التمييز أو الظل .


خلفيات


يحتوي Sega Genesis على طائرتي خرائط بلاطات: الطائرة الخلفية ("الطائرة B") والطائرة الأمامية ("الطائرة A"). اعتمادًا على نوع الجهاز (NTSC أو PAL) ووضع الفيديو المستخدم (H40 أو H32) ، ستكون بطاقة التجانب ملء الشاشة 32 أو 40 بلاطة وارتفاع 28 أو 30 بلاطة. يتكون كل تجانب من صورة بحجم 8 × 8 بيكسل ، ويتوافق كل بكسل مع فهرس ألوان (0-15). بالمعنى الدقيق للكلمة ، طائرة النافذة هي طائرة فرعية من الطائرة أ. لن يتم تمرير الرسومات الخاصة بها مع بقية Plane A. يمكن استخدام Planes بعدة طرق مختلفة ، على سبيل المثال ، للطبقات الأمامية والخلفية بملء الشاشة ، أو للتقنية التي تشتهر بها العديد من الألعاب لـ Sega Genesis: parallax scrolling . من خلال التمرير لخطوط فردية من البلاط على الطائرات بسرعات مختلفة ، يمكنك إنشاء وهم العمق. يمكن أن يكون للبلاط الموجود على بطاقات تجانب الطائرات المختلفة معلمة ذات أولوية: مرتفعة أو منخفضة. تحدد هذه المعلمة المكان الذي يجب عرض العفاريت (التي لها أيضًا أولوية عالية أو منخفضة) ، أسفل البلاط ، أو فوقه.







VSRAM ( V ideo S c RAM RAM - تمرير ذاكرة الفيديو)

يمكن أن يكون للطبقتين A و Plane B خرائط تجانب لطائرات التمرير بالحجم (wxh) ، حيث w هو العرض بالبلاط ، h هو الارتفاع بالبلاط. يمكن أن يكون كل من الأحجام مساوياً فقط لـ 32 أو 64 أو 128 بلاطة. تقوم طائرات التمرير هذه "بالتمرير / الخروج" من دقة الشاشة النشطة (يتم تحديد الحجم حسب نوع الجهاز ووضع H32 / H40). لا يُسمح بطائرات التمرير بحجم 128 × 64/64 × 128 و 128 × 128. بشكل افتراضي ، يتم عرض أجزاء VRAM في عناوين VRAM القياسية 0xC000 و 0xE000 كـ "مربعات البيانات المهملة" ، ولكن في الواقع ، يقوم كل بكسل في "بلاطات القمامة" بترميز خريطة بلاطة VSRAM بطريقة مدمجة. يجب على المستخدم عدم كتابة مربعات حقيقية على هذه "مربعات البيانات المهملة" ، وإلا فإن أخطاء / تعطل الرسومات الغريبة أو حدوث تباطؤ أو سيبدأ ظهور بلاطات القمامة على طائرات التمرير. يمكن للطائرات استخدام 1 من 3 أوضاع التمرير: بواسطة خط نقطي أو تجانب أو كتلة (مقاطع من مربعات 2 × 2). يمكن لكل طائرة التمرير في وقت واحد أفقيا وعموديا.

اللون


لا يمكن للبلاط استخدام سوى 1 من 4 خطوط من اللوحات في كل مرة. كل سطر من لوحة تحتوي على 16 لونا. اللون الأول محجوز للون الشفاف ، الذي ينصح أن يكون لونه وردي (255،0255) (RGB). للحفاظ على سلامة الأسلوب في اللعبة ، يمكن اختيار لوحة أو لوحتين للعناصر الفردية. على سبيل المثال ، يمكن استخدام خط لوح الألوان 1 لشخصية اللاعب ، ويمكن استخدام خط لوح الألوان 2 لعناصر واجهة المستخدم. يمكنك استخدام لوحات متعددة لرسم الأعداء والخلفيات والعناصر المتغيرة الأخرى.


للاستخدام الأمثل للون ، تستخدم هذه اللوحة لوحتين ، واحدة لكل طبقة من مستوى خريطة التجانب. أول صورتين عبارة عن طبقتين منفصلتين (Plane B و Plane A) ، والثالثة عبارة عن صورة كاملة بملء الشاشة يتم دمج الطائرتين فيها. نظرًا لأن كل تجانب يمكنه استخدام الألوان المفهرسة من سطر واحد فقط من اللوحة في نفس الوقت ، فإن استخدام نظام الصور هذا مع مستويين يسمح لك بضمان عدد الألوان غير المتاحة لصورة ذات مستوى واحد.

هناك أسلوبان شائعان للعمل مع اللوحات - التغيير الدوري للألواح (تدوير الألواح) والآثار النقطية (التأثيرات النقطية) . عن طريق تغيير لون بعض العناصر في سطر منفصل من اللوحة ، كل الإطارات القليلة يمكنك تنفيذ تأثيرات مثل الشلال ، والإضاءة النابضة ، وهلم جرا.

مثال على تأثير التغير الدوري للوحات الخفقان المشارب في دوري كرة القدم Zombie




تحل تأثيرات الخطوط النقطية محل كل أو بعض الألوان في خط لوحة الألوان بعد خط نقطي معين. لن ننظر في هذه التقنية بالتفصيل ، ولكن في جوهرها يتم استبدال جزء من جميع ألوان CRAM بعد المرور عبر حزمة الإلكترون للتلفزيون من خط مسح أفقي معين. هذه التقنية مفيدة لتنفيذ تحولات لوحة للكائنات تحت الماء. على وجه الخصوص ، يتم استخدامه للألوان تحت الماء لمستوى منطقة المتاهة في سونيك القنفذ .


العفاريت



العفريت يطرح اشلي من أزمة القهوة

يتم تعريف Sprites في Sega Genesis على أنها صور ذات حجم ( w x h ) ، حيث w هو العرض في البلاط و h هو الارتفاع في البلاط ، والذي يمكن أن يأخذ قيمًا من 1-4 مربعات. يمكن لكل شبح استخدام سطر واحد فقط من اللوحة في وقت واحد. يمكن أن يصل الحد الأقصى لحجم الأجهزة إلى 4 × 4 بلاطات. يمكن لـ Sega Genesis التعامل مع ما يصل إلى 80 عدوانية على الشاشة ، و 20 عدوانية لكل خط نقطي ، ومع ذلك ، لتجنب الفرامل ، من الأفضل عدم الوصول إلى هذا الحد. للتحايل على القيود المفروضة على حجم العفاريت الأجهزة ، تستخدم العديد من الألعاب العديد من العفاريت ، تجمع منها حرفًا / كائنًا واحدًا. يتمثل مبدأ إنشاء فن بكسل كلاسيكي في اختيار دقة كبيرة بما يكفي لتوفير التفاصيل والقابلية الضرورية للصورة ، ولكنها صغيرة بما يكفي بحيث يمكن تحريكها بسهولة. يجب دائمًا تقسيم جميع رسومات البلاط Sega Genesis إلى 8 بكسل لتناسب أحجام البلاط. يمكن قلب العفاريت أفقياً ("hflip") و / أو رأسياً ("vflip") ، وأيضًا أن تكون لها علامة أولوية عالية أو منخفضة. تحدد هذه المعلمة ما إذا كان يجب عرض العفريت أسفل أو أعلى تجانب الطائرات الأخرى (التي لها أيضًا معلمة أولوية عالية أو منخفضة). قد تحتوي نقوش الأجهزة أيضًا على قيمة ارتباط ؛ يجب أن يكون لكل شبح قيمة ارتباط فريدة خاصة به. من بين أشياء أخرى ، يؤثر هذا على التقديم: يتم رسم العفاريت ذات القيم المنخفضة للوصلة على العفاريت التي تحتوي على قيم ارتباط عالية.

حيوية



الجري المدرعة مينوتور لاعب كرة القدم من غيبوبة لكرة القدم

في معظم الألعاب ، تكون الرسومات متحركة ، بدلاً من أن تكون نصوصًا ثابتة ثابتة. من خلال تغيير إطارات العفاريت تدريجياً ، يمكنك إنشاء وهم الحركة واستخدامها لعرض المشي والهجمات وما إلى ذلك. احتاج مصممو اللعبة لـ Sega Genesis إلى تذكر عدد العفاريت والبلاط في كل رسم متحرك حتى لا يبطئ عدد كبير منهم اللعبة. غالبًا ما يتحول إنشاء الرسوم المتحركة العفوية إلى حل وسط بين السعي إلى عدد قليل من العفاريت وخلق حركة جذابة ؛ هذا ينطبق بشكل خاص على الرسوم المتحركة على Sega Genesis.

اليوم ، بين مطوري القرص المضغوط Sonic the Hedgehog ، تقنية تسمى " D ynamic P attern L oad C ues" (DPLC) شائعة. وهو يتألف من تحميل البلاط بشكل ديناميكي للعفاريت في VRAM أثناء التنقل بدلاً من تخزين جميع الإطارات لإطارات العفاريت في VRAM في نفس الوقت. في كثير من الأحيان ، تشغل العفاريت المفصلة (على سبيل المثال ، عفاريت بطل الرواية) عددًا كبيرًا جدًا من الإطارات في VRAM المستخدمة لإطارات العفاريت. إذا قمت بالتحميل في ذاكرة الفيديو فقط تلك التجانبات الضرورية لإطار العفريت الحالي ، يمكنك حفظ VRAM المحدود واحتلاله برسومات تجانب مختلفة. لسوء الحظ ، يجب تفريغ البلاط المستخدم في DPLC في ROM حتى يكون التحميل في VRAM سريعًا ولا يؤدي إلى إبطاء اللعبة. (يستهلك فك ضغط الرسومات المضغوطة موارد وحدة المعالجة المركزية ويستهلك عددًا كبيرًا من الدورات.) عادة ما تستخدم وظائف مشغل العفريت SGDK (في ملف الرأس <sprite_eng.h>) تقنيات DPLC لقطع البلاط غير المستخدم.


وأوصى أدوات التصحيح والرسومات


قد يكون العثور على برنامج جيد لإنشاء رسومات قديمة وتقسيم صورة البيكسل إلى مربعات وتقليل عدد الألوان إلى 4 bpp أمرًا صعبًا. فيما يلي قائمة بالبرنامج الموصى به لإنشاء رسومات قديمة ، بالإضافة إلى برامج محاكاة مخصصة تسمح للمستخدم بفحص محتويات VRAM والطائرات.

برنامج الرسومات:
  • RetroGraphicsToolkit
  • إيرفنفيو
    • تطبيق عام لعرض / تحرير الصور ، يحتوي على مكونات إضافية ودعم واسع للعديد من أنواع ملفات الصور
    • يمكنه تحرير وتصدير واستيراد اللوحات ، وكذلك زيادة / تقليل عدد ألوان الصورة وإظهار هذا الرقم. مفيدة لإعداد ملفات الرسومات للعمل مع rescomp محرك SGDK
    • البرمجيات الحرة والمفتوحة المصدر
    • يحتوي على ملحق PNG لتغيير عمق الألوان مع الحفاظ على ترتيب الألوان في اللوحة
    • روابط المعلومات
  • PCXpal
    • برنامج مفيد يسمح لك بالتحويل بين العديد من تنسيقات لوحة الألوان المختلفة.
    • مفيد للتحويل من / إلى لوحات Megadrive .bin وتنسيق لوحة Irfanview JASC
    • استيراد التنسيقات
      • الصور BMP ، GIF ، PCX
      • الحفاظ على محاكيات سفر التكوين: GGD ، GS * ، MSD
      • Palette files Jasc ، Megadrive ، MS RIFF ، Tile Layer Pro
    • تنسيقات التصدير
      • لوحات Jasc و Megadrive و Tile Layer Pro
    • روابط المعلومات

المحاكيات المتخصصة الموصى بها لتصحيح أخطاء VDP


ألعاب لـ SEGA GENESIS تستحق الاستكشاف



هناك العديد من الألعاب الجميلة لـ Sega Genesis ، والتي يمكنك من خلالها تعلم مجموعة متنوعة من التقنيات والمؤثرات الخاصة. بما في ذلك:

  • شوارع سلسلة الغضب
  • سونيك سلسلة القنفذ
    • الآثار النقطية للوحة المياه
    • أولوية العفريت / التجانب (وخاصة الحلقات ونظام القطع المكون من طبقتين في Sonic 2 و Sonic 3 / Knuckles)
    • محرك ألعاب عالي الأداء وسريع وعالي الجودة
    • العفريت DPLC
    • تصميم رائع وأنماط رسومية (خاصة في Sonic 3 / Knuckles)
    • آثار تغيير لوحة دوري
    • آثار المنظر
  • مغامرات باتمان وروبن
    • مجموعة من الآثار الرسومية المعقدة
  • كاسلانيا السلالات
  • علاء الدين
  • جيم دود الأرض سلسلة
    • الرسوم المتحركة على نحو سلس
  • سلسلة فانتاسي ستار
  • المنطقة الحمراء
    • فيديو أبيض وأسود سلس 1 بت في شاشة البداية
    • برنامج محاكاة دوران العفاريت والخرائط البلاط!
    • الرسومات متساوي القياس / أعلى عرض
  • بانوراما كوتن (Jap) ، شارع المتسابق
    • تشبه الرسومات وضع SNES 7 ، وتمرير الخطوط المتطور للغاية وتأثيرات الرسوم
  • القرص الصلب ومحرك السباق
    • 3D ، وتقديم البرمجيات من الرسومات المضلع
  • صفر التسامح وما وراء الصفر التسامح (لم تصدر)
    • برنامج raycaster يشبه DOOM
  • قصة لعبة
    • تأثيرات لوحة النقطية التي تسمح لك بتجاوز عدد ألوان CRAM في صور شاشة التوقف الثابتة
    • DOOM Raycaster المستوى الأول للشخص
    • تأثيرات المنظر لهندسة المستوى الأول مع وودي

  • ستار كروزر (Jap)
    • 3D ، وتقديم البرمجيات من الرسومات المضلع
  • كونترا: فيلق الصلب
    • روبوت المصغرة العملاقة على المستوى الأول هو بطاقة تجانب مع دوران محاكاة بطاقات / العفاريت البلاط
  • آر بي جي ضخمة الصنع محلية الصنع تسمى بيير سولار
    • رسومات رائعة
    • بضع سنوات تم إنشاؤها بواسطة فريق من المشجعين والمعلمين ومطوري البيرة Genesis
    • خرطوشة ضخمة 64 ميجا بايت

لاحظ كيف تستخدم الألعاب المختلفة قيود أجهزة Genesis وكيف تعصر بعض الألعاب الحد الأقصى من الحديد. في شوارع الغضب وباتمان أظهر ممتاز المواقع الحضرية القاسية. في ألعاب Sonic ، هناك ألوان زاهية ومتناقضة تسمح لك بالتعرف على البيئة على الرغم من السرعة العالية لـ Sonic. يمتلك علاء الدين و Earthworm Jim رسوم متحركة سلسة وممتعة تؤكد على شخصية الشخصية.

المراجع والقراءة الإضافية


Source: https://habr.com/ru/post/ar471914/

More articles:


All Articles