Tile
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Le “tile” venivano chiamate in modo diverso nella documentazione di un tempo. Di solito venivano chiamate “schemi” o “caratteri” e quest’ultima ha dato origine all’abbreviazione “CHR”, che a volte viene usata per riferirsi alle tile.
Ad esempio, sul NES, i dati dei tile sono solitamente forniti dalla cartuccia in CHR ROM o CHR RAM. Il termine “CHR” non è tipicamente utilizzato sul Game Boy, anche se gli scambi tra le comunità fanno sì che i termini “trapelino”, per cui alcuni si riferiscono all’area della VRAM in cui sono memorizzati i tile come “CHR RAM” o “CHR VRAM”, ad esempio.
Come per tutti i gerghi di questo tipo, il cui significato può dipendere dall’interlocutore, per coerenza mi atterrò a “tile” in tutto il tutorial, essendo ormai lo standard più diffuso nella comunità degli sviluppatori di GB.
Copiare questi dati alla cieca va benissimo, ma perché i dati sono “grafici”?
Ah, sì, i pixel.
Vediamo un po’!
Un Aiuto
Now, figuring out the format with an explanation alone is going to be very confusing; but fortunately, Emulicious got us covered thanks to its Tile Viewer. You can open it either by selecting “Tools” then “Tile Viewer”, or by clicking on the grid of colored tiles in the debugger’s toolbar.
You can combine the various VRAM viewers by going to “View”, then “Combine Video Viewers”. We will come to the other viewers in due time. This one shows the tiles present in the Game Boy’s video memory (or “VRAM”).
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Vi invito a sperimentare con il visualizzatore di VRAM, a passare il mouse sulle cose, a spuntare e deselezionare le caselle di controllo, a scoprire da soli cosa è cosa. Tutte le domande che vi porrete troveranno risposta a tempo debito, non preoccupatevi! E se quello che vedete in seguito non corrisponde alle mie schermate, assicuratevi di avere le mie stesse caselle spuntate.
Don’t mind the “®” icon in the top-left; we did not put it there ourselves, and we will see why it’s there later.
Primer breve
Potreste aver già sentito parlare di tiles, soprattutto perché erano molto popolari nei sistemi a 8 e 16 bit. Non è una coincidenza: le tile sono molto utili. Invece di memorizzare ogni pixel sullo schermo (144 × 160 pixel × 2 bit/pixel = 46080 bit = 5760 byte, rispetto agli 8192 byte di VRAM della console), i pixel vengono raggruppati in tile, che vengono poi assemblate in vari modi per produrre l’immagine finale.
In particolare, le tile possono essere riutilizzate molto facilmente e praticamente a costo zero, risparmiando molta memoria! Inoltre, la manipolazione di intere tile in una sola volta è molto più economica rispetto alla manipolazione dei singoli pixel e questo fa risparmiare tempo di elaborazione.
Il concetto di “tile” è molto generico, ma sul Game Boy le tile sono sempre di 8 per 8 pixel. Spesso le tile hardware vengono raggruppate per essere manipolate come tile più grandi (spesso 16×16); per evitare la confusione, queste vengono chiamate meta-tile.
“bpp”?
Vi starete chiedendo da dove provenga la cifra di “2 bit/pixel” di cui sopra… Si tratta della cosiddetta “profondità di bit”.
I colori non sono memorizzati nelle tile stesse! Invece, funziona come un libro da colorare: la tile in sé contiene indici di 8 x 8, non colori; si dà all’hardware una tile e un insieme di colori - una tavolozza - e lui li colora! (Questo è anche il motivo per cui le varianti di colore erano molto comuni all’epoca: si potevano creare diverse versioni di un nemico memorizzando piccole tavolozze invece di grandi grafiche diverse.)
In ogni caso, le tavolozze del Game Boy sono grandi 4 colori.1 Ciò significa che gli indici di tali tavolozze, memorizzati nelle tile, possono essere rappresentati con solo due bit! Questo si definisce “2 bit per pixel”, noto come “2bpp”.
Con queste premesse, siamo pronti a spiegare come questi byte si trasformano in pixel!
Codifica
Come ho spiegato, ogni pixel occupa 2 bit. Poiché ci sono 8 bit in un byte, ci si potrebbe aspettare che ogni byte contenga 4 pixel… e non sarebbe né del tutto giusto né del tutto sbagliato. Ogni riga di 8 pixel è memorizzata in 2 byte, ma nessuno di questi byte contiene le informazioni per 4 pixel. (Pensate a una banconota da 10 € strappata a metà: nessuna delle due metà ha valore, ma la banconota intera vale, beh, 10 €).
Per ogni pixel, il bit meno significativo del suo indice è memorizzato nel primo byte, mentre il bit più significativo è memorizzato nel secondo byte. Poiché ogni byte è una raccolta di uno dei bit di ciascun pixel, questo insieme viene chiamato bitplane.
Il pixel più a sinistra è memorizzato nel primo bit da sinistra di entrambi i byte, il pixel alla sua destra nel secondo bit da sinistra e così via. La prima coppia di byte memorizza la riga superiore, il secondo byte quella inferiore e così via.
Ecco una dimostrazione più visiva:
Questa codifica può sembrare un po’ strana all’inizio, e può esserlo; è fatta per essere più conveniente per l’hardware da decodificare, mantenendo la circuiteria semplice e a basso consumo. Rende possibili anche alcuni trucchi interessanti, come vedremo (molto) più avanti!
Si possono trovare ulteriori informazioni sulla codifica nei Pan Docs e nel sito di ShantyTown.
Nella prossima lezione vedremo come si applicano i colori!
Other consoles can have varying bit depths; for example, the SNES has 2bpp, 4bpp, and 8bpp depending on the graphics mode and a few other parameters.