如果你玩过超级马里奥兄弟(Super Mario Brothers)或马里奥银河(Mario Galaxy)，你可能会认为这只是一款有趣的视频游戏-但乐趣可以是严肃的。超级马里奥有一些你可能没有想到的关于图形和它们背后的概念的课程要教你。
图像技术的基础知识(还有一些)都可以在每个人最喜欢的小水管工的帮助下解释清楚。因此，请继续阅读，看看我们可以从马里奥那里学到什么关于像素、多边形、计算机和数学的知识，以及消除我第一次见到马里奥时对那些我们记得的块状旧图形的常见误解。
分辨率、精灵、位图和超级马里奥兄弟
视频游戏在电视和监视器上以称为像素的单一图像信息呈现，像素是图片元素的缩写。在更古老、更基本的视频游戏和游戏机时代，这些基本单元过去是视频游戏可能拥有的唯一一种艺术品。这些有时称为精灵，在视频游戏上下文中，它是位图图像的另一个名称。位图是图像文件的最简单的术语-您可以从名称中看出，它是组成图像的位的简单映射。
当你想到经典的超级马里奥兄弟时代的马里奥时，你会想到那些精灵画出来的又大又笨重的像素。事实证明，最初的任天堂娱乐系统只有256x224像素的有效分辨率，甚至可能总共只有256x240像素。
与现代游戏机相比，NES的分辨率低得可怜。分辨率可以定义为可用于显示的像素总数。这可以应用于任何类型的图形，无论是Mario、徽标的位图还是数码照片。像素越多，创建更好图像的机会就越多。
即使是Wii游戏机，它只能显示480p的标准清晰度，也能显示640x480像素，即使是在高清晰度电视上也是如此。然而，区别是相当明显的-马里奥比过去的分辨率要高得多。
精灵与多边形或像素与矢量
许多现代视频游戏已经放弃了老游戏的美学，追随着最近的图形趋势。这些游戏使用称为多边形的矢量形状创建角色，您可能会(也可能不会)记住几何体中的多边形。多边形可以定义为“可以从有限数量的点和线段创建的任何形状”。
位图，或精灵，是由文件组成的，这些文件是网格上布局的颜色的文字映射，因此创建了我们在经典马里奥上习惯看到的块状纹理。新的马里奥在三维空间中用多边形雕刻，比老马里奥的限制要少。他“存在”在一种由数学构成的“世界”中，由速度越来越快的计算机绘制出来，就像你在白板上绘制代数图形时画多边形一样。
这些基本多边形、线段和点称为基元，它们是数学世界的基本单位，就像像素是位图的基本单位一样。但是，与位图不同的是，它们没有分辨率。想想看，在新的游戏中，摄像机是如何放大马里奥的，他似乎从来没有恢复到任何块状、笨重的像素版本的他自己。基本上，你可以随心所欲地移动多边形马里奥，它会保持干净、清晰和高分辨率。
图像光栅化，或者金刚如何进入超级任天堂
如果你最近玩过马里奥卡丁车游戏，你可能对马里奥的宿敌金刚很熟悉。上世纪90年代中期，驴子金刚主演了一系列马里奥风格的跑动和跳跃动作游戏，名为“驴子金刚乡村”(Donkey Kong Country)，这款游戏在一个并不真正具备这一功能的系统--超级任天堂(Super Nintendo)上拥有电脑渲染的多边形风格的图形。究竟是什么奇迹创造了这个奇迹呢？
事实证明，任天堂和Partner Rare在某种程度上吸引了他们的观众。“驴港乡村”、其续集以及Rare的许多其他游戏都使用了一种名为光栅化的过程，将多边形图形转换为基于像素的二维表示。“这在一个被认为是高科技、美丽和充满异国情调的时代，创造了先进的电脑渲染图形的错觉。”
光栅化可以被认为是拍摄多边形图形的数字照片-将基于3D的非像素图形排列到网格中，并以像素为单位进行渲染。栅格这个词本身通常用作“位图”的同义词。“3D奇遇记”并没有什么“3-D”，而是用当时最好的计算机生成的图形制作的不起眼的像素精灵。(至少根据任天堂的说法是这样。)
8位图像VS 8位处理器
最常见的误解之一是NES图形是8位图形，而SNES和SEGA系统是16位。虽然这些数字与这些系统密切相关，但它们在描述屏幕上的图像时并不准确。NES实际上有6位的图形，而Super Nintendo有15位的颜色，但在任何时候屏幕上都只能显示8位的图形。困惑？让我们快速了解一下这8位和16位的真正含义。
位是计算机处理的最小信息位，8位处理器能够在单个周期内处理一个八位字节(8位)。任天堂娱乐系统有这样一个8位处理器，就像SNES和世嘉创世拥有每周期16位的处理器一样。大多数计算机中的现代处理器具有允许每个周期32位或64位的体系结构，这以每秒数十亿个周期发生。
但是当你谈论图像时，8位意味着完全不同的东西。8位图像有28种颜色可用，或总共256种颜色。花园品种JPG将为24位，由红、绿、蓝三个通道组成，每个通道有28种颜色。所以NES实际上有26种颜色可用，而SNES有215种，但只能显示28种。当您查看上面的Mario图像时，前两个图像实际上是唯一的8位表示形式，第一个图像以256个灰度渲染，第二个图像使用256个色调的GIF样式扩散渲染。第三种是24位JPG，共有224种颜色。因此，下次有人谈到“8位图形”时，你可以自豪地纠正它们，告诉他们你是在“超级马里奥”的帮助下学会的！