Používa sa hlavne pixelová grafika, pretože len tak bude malý obraz zreteľný pri nízkych rozlíšeniach obrazovky typických pre tieto zariadenia.
Charakteristické črty pixelovej grafiky
Je bežnou mylnou predstavou, že každá kresba alebo skica vytvorená pomocou rastrových editorov je pixel art. Toto je nesprávne, „pixelový“ obrázok sa líši od „nepixelového“ obrázka technológiou – manuálna úprava obrázku pixel po pixeli. Preto sa pixel art líši od iných typov počítačového umenia svojou malou veľkosťou, obmedzenou farebnou paletou a (zvyčajne) nedostatkom anti-aliasingu.
Pixelová grafika využíva len tie najjednoduchšie nástroje rastrových grafických editorov, ako sú „ceruzka“, „priame“ alebo „výplň“. Preto sa vyrábajú majstrovské diela pixelovej grafiky Microsoft Paint a iní neplnohodnotní editori.
V každom prípade použitie nástrojov, ktoré nefungujú s jednotlivými pixelmi (ako je Brush) a automatických filtrov (ako je anti-aliasing), sa v „skutočnom“ pixelovom umení považujú za neprijateľné – takéto nástroje pridávajú nové pixely automaticky, čím porušujú opatrnosť. manuálne umiestnenie. „Pravidlom dobrej formy“ je použiť minimálny počet farieb; v ideálnom prípade štandardných 16 farieb, ktoré sú k dispozícii na veľkej väčšine video subsystémov, dokonca aj na tých najstarších: sú v nich zakódované tri bity R,G,B signály a štvrtý bit kóduje jas.
Pixelová grafika pripomína niektoré klasické formy výtvarného umenia, ako je krížikový steh, mozaika a korálková výšivka – keďže dizajn sa skladá z malých farebných prvkov, podobných pixelom moderných monitorov.
Výhody
- Jeden z najjednoduchších štýlov počítačového umenia na učenie (jednoduchý pixelový obrázok možno nakresliť aj bez špeciálnych umeleckých schopností).
- Prirodzená voľba pre obmedzené palety a ultranízke rozlíšenia, kde záleží na každom pixeli.
- Vyžaduje malú pamäť kvôli použitiu formátov palety s malým počtom farieb.
- Ani pri veľmi zlom podaní farieb nestráca pixel art na výraznosti.
- Vyzerá dobre na obrazovkách s jasnými hranicami pixelov (napríklad LCD).
Nedostatky
- V ére hicolor monitorov a video procesorov s hardvérovým alfa mixovaním vyzerajú iné štýly výraznejšie (hoci pri nízkych rozlíšeniach stále musíte zarovnať čiary na pixely).
- Nezvláda dobre automatické škálovanie (pri zmene rozlíšenia je potrebné obrázok prekresliť). Na moderných počítačoch (2016) je rozlíšenie monitora dostatočne vysoké na to, aby bolo možné hru s pixelmi spustiť na celej obrazovke v mierke 2:1 alebo viac (pozri nižšie); Ak to nie je možné, zostáva len spustiť hru v okne.
- Na monitoroch nízkej kvality (prekladané CRT, niektoré LCD s analógovým vstupom) môže „mriežkové tónovanie“ (pozri nižšie) blikať.
Techniky kreslenia
Kresba zvyčajne začína skicou, ktorá pozostáva zo základných línií a definuje povahu toho, čo má umelec v úmysle zobraziť. Môžu byť vytvorené obkresľovaním naskenovaného výkresu a pomerne často ich zdieľajú iní umelci. Existujú aj iné metódy, z ktorých niektoré sa podobajú bežnému kresleniu.
Obmedzená paleta vyžaduje použitie rozostrenia na dosiahnutie rôznych farieb a odtieňov, ale kvôli povahe pixel artu sa to musí robiť iba ručne. Niekedy dokonca nájdete „ručne vyrobený“ antialiasing – vrátane alfa kanála formátu PNG, ktorý vám umožňuje prekryť obrázok na akomkoľvek pozadí.
Tu je niekoľko príkladov použitia vyššie uvedených techník:
1. Základnou formou rozostrenia je „mesh tinting“ alebo dithering – dve farby v „šachovnici“ 2x2 pixely. Zmena hustoty každej farby vytvorí poltóny. Tiež „šachovnica“ 2x2 pixelov umožňuje vytvoriť ilúziu veľkého počtu odtieňov. 2. Štylizované rozostrenie s náhodne rozptýlenými štvorcami 2x2 pixelov umožňuje dosiahnuť nezvyčajné efekty. Môžu sa použiť aj malé kruhy. 3. Vyhladzovanie Anti-aliasing) - ručne kreslené s použitím antialiasingového efektu.Skladovanie
Pixelová grafika sa zvyčajne ukladá v „bezstratových“ formátoch, teda takých, ktoré dokážu zachovať každý pixel obrazu bez straty vernosti. Keďže v pixelovom umení je málo jednotlivých farieb, často sa používajú formáty paliet. PNG a GIF sú príklady formátov, ktoré spĺňajú tieto požiadavky a zároveň šetria miesto na disku.
Snažia sa neukladať pixel art vo formáte JPEG, pretože stratová kompresia nie je vhodná pre prvky pixel artu, aj keď je kompresia minimálna. Algoritmus kompresie JPEG môže spôsobiť vážne skreslenie pôvodného vzhľadu obrázka pixelov v dôsledku skutočnosti, že môže zmeniť farby jednotlivých pixelov. Pokiaľ ide o veľkosť, súbory JPEG s takýmito obrázkami sú ešte väčšie ako súbory uložené vo formáte GIF alebo PNG. BMP a iné nekomprimované formáty sa používajú pomerne zriedka: paletové formáty s bezstratovou kompresiou (GIF, PNG-8) poskytujú menšiu veľkosť súboru bez toho, aby viedli k strate kvality.
Klasifikácia
Plochá pixelová grafika znamená pohľad spredu, zhora alebo zboku.
Izometrická pixelová grafika nakreslený v projekcii blízkej izometrickému. Príklady môžeme vidieť v hrách, ktoré zobrazujú trojrozmerný priestor bez použitia 3D spracovania. Technicky v izometrii by uhly mali byť 30° od horizontály, ale vďaka tomu vyzerajú čiary v pixelovom umení zubaté. Aby sa tento efekt eliminoval, čiary sú vybrané s pomerom pixelov 1:2 a uhol je 26,565° (arkus tangens 0,5).
Menej bežné iné projekcie- dimetrický alebo perspektívny.
Príbeh
komunity
Na internete je veľa komunít, ktoré sa venujú pixel artu. Umelci uverejňujú svoje výtvory v nádeji, že dostanú konštruktívnu kritiku a spätnú väzbu na zlepšenie svojich zručností. Konajú sa pixelové súťaže, v ktorých hráči musia vytvoriť jeden zo štvorcových alebo šesťuholníkových prvkov veľkého obrázka a zároveň čo najviac sťažiť život tým, ktorí budú kresliť susedné prvky.
Niekedy sú stanovené „tématické“ kresliarske úlohy, v ktorých umelci vytvárajú svoje diela podľa danej šablóny alebo na určitú tému. Niektoré takéto diela možno potom spojiť do jedného väčšieho obrazu.
Pixelové bábiky sú mimoriadne obľúbené: jeden umelec nakreslí šablónu bábiky (zvyčajne so zdeformovanými proporciami), iní dávajú bábike črty tváre, účes a oblečenie. Obliecť bábiku do cudzích doplnkov („frankendolling“) sa považuje za zlú formu.
Algoritmy automatického škálovania
Pixelová grafika nezvláda zmenu veľkosti dobre; pri prepnutí na iné rozlíšenie sa musí prekresliť. Bežné škálovacie algoritmy, ako je bilineárna a bikubická interpolácia, sú navrhnuté pre fotografie a sú úplne nevhodné pre pixel art – obraz sa stáva rozmazaným. Existujú však algoritmy, ktoré zvyšujú jasnosť grafiky vysoké rozlíšenia. Moderné počítače môžu tieto algoritmy vykonávať aj v reálnom čase.
Zväčšenie o celý počet krát
Najjednoduchší algoritmus vhodný na zvýšenie 2, 3 atď. krát je „najbližší sused“. Niektoré z algoritmov, ktoré automaticky pridávajú podrobnosti k obrázku:
- EPx (Scale2x) – Ericovo rozšírenie pixelov
- SaI - škálovanie a interpolácia
- Orol ; SuperEagle
S neceločíselnými koeficientmi
Nie sú známe žiadne algoritmy s neceločíselnými koeficientmi, ktoré by začiatkom roka 2016 automaticky „vymýšľali detaily“. Existuje však niekoľko techník na škálovanie hry podľa neceločíselného faktora.
Pixelová grafika na wikimedia engine
Farby pixelov s nenulovými hodnotami je možné vybrať z troch hardvérových paliet, ktorých definície sú uvedené v tabuľke. 3.2. Tieto palety sa nazývajú hardvérové palety, pretože zloženie farieb v nich obsiahnutých nemožno programovo meniť.
Farby pixelov v dvojfarebných režimoch 640x200 a 640x480 sa ovládajú pomocou farebných registrov DAC. Pixely, ktorých hodnoty sú 0, sú vždy mapované cez register farieb O DAC.
Pomocou operátora GET informácie o farbe pixelov umiestnených v obdĺžnikovej oblasti obrazovky so súradnicami vľavo horný roh(xl, yl) a pravý dolný roh (x2, y2), je uložený v číselnom poli so zadaným názvom.
V 4-farebnom režime 320x200 definujú bity 3 - 0 farbu pozadia (teda farbu pixelov s hodnotou 0), ako aj farbu okraja. V CGA adaptéri tie isté bity 3 - 0 určujú farbu okraja v textových režimoch.
Teraz zostáva len zakódovať farby každého pixelu číslami - a problém kódovania obrázka bude vyriešený: zakódované farby pixelov, uvedené v poradí (napríklad zľava doprava a zhora nadol), zakóduje obrázok.
V grafických režimoch sa každý znak zapíše do obdĺžnikovej oblasti vyrovnávacej pamäte videa podľa veľkosti matice znakov. Hodnota v registri BL určuje farbu pixelov v popredí. V režime 256 farieb 320 x 200 obsah registra VN určuje hodnotu pozadia a vo všetkých ostatných režimoch register VN špecifikuje stránku vyrovnávacej pamäte videa, takže sa tu predpokladá nulová hodnota pozadia.
Pixely s hodnotou 00b sa vždy zobrazujú s farbou určenou registrom výberu farieb (port 3D9h) a zvyčajne sa nazývajú pozadie. Preto nie je možné nezávisle nastaviť farbu okraja a farbu pixelov pozadia.
Ako predtým, bit 7 bajtu atribútu môže ovládať blikanie znakov alebo intenzitu pixelov pozadia. V adaptéri EGA je však bit aktivácie blikania bitom 3 riadiaceho registra režimu regulátora atribútov (register 10h portu ZSOYU. Keď je bit povolenia blikania v stave 0, t. j. blikanie je vypnuté, všetkých 16 registrov palety je dostupné pre farby pixelov pozadia.
Predvolená farba pixelov je biela. Pripomeňme, že ten istý register v textových režimoch nastavuje farbu okraja (pozri časť) Preto pri nastavovaní režimu priamym programovaním registrov regulátora CRTC a registra riadenia režimu je potrebné vyhnúť sa chaotickým zmenám farby okraja. alebo farby pixelov vhodným naprogramovaním registra výberu farieb.
Argument Mode môže nadobúdať jednu z dvoch hodnôt. Ak je režim 0, potom pixely ležiace na priamom segmente prepíšu pixely na obrazovke a čiara na obrazovke má aktuálnu farbu. Ak je režim 1, potom pixely tvoriace čiaru majú farebný kód, ktorý sa rovná výsledku operácie exkluzívneho OR na kódoch aktuálnej farby a farbe pixelov na obrazovke, cez ktorú táto čiara prechádza.
Obvody atribútového dekodéra zároveň tvoria potrebné atribúty symbolu - farba, jas, blikanie. Vďaka prijatej metóde reprezentácie textových údajov je zabezpečená nezávislá kontrola atribútov každého znaku na obrazovke. Farby pixelov popredia a pozadia sú určené nízkymi a vysokými tetrádami bajtu atribútu.
Ak chcete vymeniť už zakúpený monitor s mŕtvymi pixelmi, majte na pamäti, že existuje medzinárodný štandard ISO 13406-2 upravujúca prípustné množstvo defektný pixelov na LCD monitore. Predajca teda môže odmietnuť výmenu vášho monitora alebo vám vrátiť peniaze, ak je počet chybných pixelov .
1Prijateľný počet chybných pixelov na monitore
Prípustný počet chybných pixelov závisí od triedy zobrazenia (trieda poruchy pixelov). Norma ISO 13406-2 rozlišuje štyri triedy: najprv neumožňuje prítomnosť chybných pixelov. Spravidla je všetko moderné LCD monitory týkať sa druhý stupeň. Nižšie môžete vypočítať prijateľný počet chybných pixelov podľa normy ISO 13406-2 pre monitory druhá trieda:
|
Poznámka. Pri výpočte sa zlomkový počet chybných pixelov zaokrúhli na celé číslo vyradením zlomkovej časti.
Norma ISO 13406-2 identifikuje tieto chyby: vždy zapnuté biele pixely (typ I), stále vypnuté čierne pixely (typ II), chyby subpixelov (typ III), ktoré sa javia ako farebné pixely vždy zapnuté/vypnuté v základných farbách (červená, zelená). , modrá, azúrová, purpurová, žltá).
Okrem toho, pre rozlíšenie 1 milión a vyššie je povolené nahromadenie farebne chybných pixelov (typ III) v blízkosti štvorca 5 x 5 pixelov. Tento defekt sa nazýva zhluk. Druhá trieda monitory nepovoľuje prítomnosť 5 x 5 zhlukov s defektnými pixelmi typu I alebo II. Viac podrobností viď.
V praxi toto veľké množstvo Chybné pixely špecifikované v ISO 13406-2 sú extrémne zriedkavé. Širokú toleranciu možno vysvetliť skutočnosťou, že norma bola vyvinutá v roku 2000. Odvtedy prešli technológie výroby LCD panelov vylepšeniami.
2Ako skontrolovať, či váš monitor neobsahuje mŕtve pixely
Vyšetrenie LCD monitor zapnutý prítomnosť chybných pixelov pozostáva zo starostlivého skúmania obrazovky s cieľom identifikovať abnormálne pixely. Kontrola sa vykonáva postupne pre základné farby: čierna, biela, červená, zelená, modrá, azúrová, purpurová a žltá.
Pixel(z anglického obrazový prvok) - minimálny prvok obrazu, ktorý je svetelným bodom na obrazovke a nadobúda rôzne odtiene. Hlavná „tehla“, z ktorej sú postavené všetky počítačové obrázky, bez ohľadu na jej zložitosť. Obraz na obrazovke monitora je súbor pixelov.
Pixely sú na obrazovke usporiadané do riadkov a stĺpcov. Rozlíšenie obrazovky je určené počtom pixelov v každom riadku a stĺpci. Obrazovka s rozlíšením 640 x 480 (štandardné rozlíšenie pre IBM PC a iné kompatibilné počítače vybavené video adaptérmi VGA) vám umožňuje zobraziť 640 pixelov horizontálne a 480 pixelov vertikálne. Podľa moderných štandardov sa rozlíšenie 640 x 480 považuje za nízke. Väčšina nových počítačov poskytuje rozlíšenie 1024 x 768 alebo vyššie.
Farbu každého pixelu môžete zmeniť nezávisle, ale počet odtieňov, ktoré môžu byť súčasne prítomné na obrazovke, je obmedzený a závisí od použitého grafický hardvér. Maximálna suma Farby zobrazené súčasne na obrazovke sú určené počtom bitov pridelených každému pixelu vo vyrovnávacej pamäti videa. V plnofarebných systémoch je každému pixelu pridelených 24 bitov informácie o farbe: osem pre červenú zložku farby, osem pre zelenú a osem pre modrú.
Každá osembitová hodnota sa pohybuje od 0 do 255 a väčšie čísla zodpovedajú jasnejším farbám. 24-bitové číslo sa môže pohybovať od 0 do 16 777 215. Zmiešaním červenej, zelenej a modrej farby rôznej intenzity môžete získať takmer akúkoľvek farbu. V systémoch s 256 farbami (iba 8 bitov na pixel) hodnota z vyrovnávacej pamäte videa ukazuje na jeden z 256 riadkov v tabuľke nazývanej farebná paleta. Číslo v tomto riadku palety určuje farbu pixelu. Ak paleta pozostáva z 24-bitových hodnôt, potom grafická karta môže v zásade zobraziť ktorúkoľvek zo 16,7 milióna farieb.
Fázy konverzie informácií:
■ Začiatočným bodom obrazu pri jeho zobrazení na obrazovke počítača je video buffer.
■ Farba pixelu je určená bitmi vo vyrovnávacej pamäti videa. Zmenou jednotiek a núl, ktoré predstavujú pixel vo vyrovnávacej pamäti videa, program bežiaci na počítači (napríklad textový procesor alebo tabuľkový procesor) zmení farbu pixelu.
■ Vnútorný povrch obrazovky je pokrytý bodkami luminiscenčného materiálu nazývaného fosfor. Každý pixel pozostáva z troch fosforov: červeného, zeleného a modrého. Fosfor začne žiariť, keď naň zasiahne elektrónový lúč, a žiari ešte nejaký čas (zvyčajne niekoľko tisícin sekundy) po zastavení dopadu elektrónového lúča. Kombinácie rôznych intenzít červeného, zeleného a modrého fosforu vytvárajú rôzne odtiene a intenzitu farieb.
■ Špeciálne zariadenie nazývané digitálno-analógový prevodník (DAC) vo video adaptéri konvertuje bity vyrovnávacej pamäte videa na napäťové úrovne pre tri elektrónové delá monitora.
■ Na osvetlenie pixelov používa video adaptér úrovne napätia vypočítané v DAC na ovládanie lúčov vyžarovaných zo všetkých troch pištolí. Každá zbraň vystrelí elektrónový lúč do obrazovky.
■ Aby sa pištole namierili na ich zodpovedajúce fosforové body, elektrónové lúče prechádzajú cez otvory v maske tieňa na ceste k obrazovke. Vzdialenosť medzi týmito otvormi určuje rozostup medzi pixelmi na obrazovke, ktorý sa nazýva rozstup monitora.
Masky sa používajú v dvoch typoch: tieňové a štrbinové, pričom prvé sú bežnejšie. Vo väčšine monitorov sa používa tieňová maska. Vo všeobecnosti platí, že čím viac pixelov je na obrazovke, tým vyššia je kvalita obrazu. 
Obrázky ukazujú, ako sa obrázky zobrazujú na obrazovke počítača, ako rozlíšenie a počet farieb ovplyvňujú kvalitu obrázka. Minimálna vzdialenosť medzi fosforovými prvkami rovnakej farby sa nazýva rozstup bodov a je hodnotiacim indexom kvality obrazu. Rozstup bodov sa zvyčajne meria v milimetroch (mm). Ako menšiu hodnotu rozstup bodov, tým vyššia je kvalita obrazu reprodukovaného na monitore. Najlepšie tieňové masky sú vyrobené z invaru, ktorý sa pri zahrievaní elektrónmi nedeformuje.
V maske tieňa sú fosforové prvky usporiadané vo zvislých bunkách a maska je vyrobená z vertikálnych čiar. Vertikálne pruhy sú rozdelené do buniek, ktoré obsahujú skupiny troch fosforových prvkov troch základných farieb. Minimálna vzdialenosť medzi dvoma bunkami sa nazýva rozstup slotov. V súlade s tým, čím menšia je hodnota rozstupu štrbiny, tým vyššia je kvalita obrazu na monitore.
Výsledkom toho všetkého je obraz na obrazovke počítača. Hlavným účelom grafického programu, ktorý beží na počítači, je vložiť správne hodnoty do vyrovnávacej pamäte videa.
Literatúra
1. Jeff Prouzis "Spracovanie obrazu".
2. M.N. Petrov, V.P. Molochov "Počítačová grafika".