Планар (компьютерная графика) - Planar (computer graphics)
В компьютерной графике , планарный является способом расположения пиксельных данных на несколько битовые плоскости в ОЗУ . Каждый бит в битовой плоскости связан с одним пикселем на экране. В отличие от упакованной , полноцветной или полноцветной графики, весь набор данных для отдельного пикселя не находится в одном конкретном месте в ОЗУ, а распределяется по битовым плоскостям, составляющим отображение. Планарное расположение определяет, как данные пикселя размещаются в памяти, а не то, как данные пикселя интерпретируются; пиксельные данные в плоском расположении могут кодировать либо индексированный, либо прямой цвет.
Эта схема возникла на заре компьютерной графики. Микросхемы памяти этой эпохи не могут сами по себе предоставлять данные достаточно быстро, чтобы генерировать изображение на экране телевизора или монитора из большого буфера кадра . Разделив данные на несколько плоскостей, каждая плоскость может быть сохранена на отдельной микросхеме памяти. Эти микросхемы затем могут считываться параллельно с более медленной скоростью, что позволяет графическое отображение на скромном оборудовании. По этой причине видеоадаптер EGA на ранних компьютерах IBM PC использует планарную компоновку в цветных графических режимах. Более поздний VGA включает один непланарный режим, который жертвует эффективностью памяти для более удобного доступа.
Примеры
На большом дисплее с 4 битами на пиксель и палитрой RGBI каждый байт представляет два пикселя с 16 различными цветами, доступными для каждого пикселя. Четыре последовательных пикселя сохраняются в двух последовательных байтах следующим образом:
| Байтовый индекс | 0 | 1 | ||
|---|---|---|---|---|
| Значение байта (десятичное) | 1 | 35 год | ||
| Значение байта (шестнадцатеричное) | 0x01 | 0x23 | ||
| Значение Nybble (двоичное) | 0000 | 0001 | 0010 | 0011 |
| Значение Nybble (десятичное) | 0 | 1 | 2 | 3 |
| Результирующий пиксель | Чернить | Синий | Зеленый | Голубой |
В то время как планарная схема может использовать 2 битовые плоскости, обеспечивая 4-цветный дисплей. Восемь пикселей будут храниться в памяти как 2 байта, не являющихся смежными:
| Байтовый индекс | 0 | Значение байта | ||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Битовый индекс | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | шестнадцатеричный | десятичный |
| Самолет 0 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0x50 | 80 |
| Самолет 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0x30 | 48 |
| Результирующий пиксель | 0 | 1 | 2 | 3 | 0 | 0 | 0 | 0 | ||
В плоском примере 2 байта представляют 8 пикселей с 4 доступными цветами, где пример упакованного пикселя использует 2 байта для представления меньшего количества пикселей, но с большим количеством цветов. Добавление плоскостей увеличит количество доступных цветов за счет увеличения объема памяти. Например, использование 4 плоскостей делает доступными 2 4 = 16 цветов, но тогда для представления 8 пикселей потребуется 4 байта (что эквивалентно с точки зрения использования памяти и доступных цветов для примера упакованной компоновки).
Преимущества и недостатки
Планарные компоновки обеспечивают более эффективную пространственную и временную эффективность по сравнению с упакованными компоновками при битовой глубине, не равной степени 2. В качестве примера рассмотрим 3 бит на пиксель , что позволяет использовать 8 цветов. С планарным расположением для этого просто требуется 3 плоскости. В случае упакованных устройств для поддержки ровно 3 бит на пиксель потребуется либо разрешение пикселям пересекать границы байтов (что требует временных затрат из-за сложностей с адресацией и распаковкой пикселей), либо заполнение (что требует затрат места, поскольку каждый байт будет хранить 2 пикселя и иметь 2 неиспользуемых бита) ; Исторически это одна из причин (хотя и не обязательно основная) в упакованных пикселях использовалась битовая глубина, которая равномерно умещалась в байтах.
Планарная компоновка обеспечивает более быстрое переключение битовой глубины: плоскости добавляются или удаляются, и (если цвета индексируются) палитра расширяется или усекается. Следовательно, поддержка более высокой битовой глубины может быть добавлена практически без влияния на старое программное обеспечение. Простота переключения битовой глубины также позволяет легко использовать вместе элементы с разной битовой глубиной.
Недостатком планарных устройств является то, что для прокрутки и анимации требуется больше циклов адресации ОЗУ .