Parallax scrolling (även parallax scrolling ) är en teknik inom datorgrafik när bakgrundsbilder rör sig långsammare i förhållande till den virtuella kameran än förgrundsbilder, vilket skapar illusionen av djup i en tvådimensionell scen och känslan av fördjupning i en virtuell värld [1 ] . Denna teknik var en vidareutveckling av flerplanskameratekniken som använts i traditionell animering sedan 1930 -talet [2] . Parallax-rullning blev populär i 2D-datorgrafik och i synnerhet i datorspelen Moon Patrol [3] [4] och Jungle Hunt [5] som släpptes 1982. En del av parallaxrullningen användes i 1981 års arkadspel Jump Bug [6] .
Det finns fyra huvudsakliga sätt att skapa parallax - rullning som används i arkadsystem , spelkonsoler och persondatorer .
Vissa bildskärmssystem stöder flera bakgrundslager som kan rullas oberoende i horisontella och vertikala riktningar, och lager kan läggas ovanpå varandra, och därigenom simulera en flerbildskamera. I ett sådant displaysystem kan parallax skapas genom att helt enkelt ändra positionen för varje lager med en annan mängd offset i en riktning. Lager som rör sig snabbare kommer att uppfattas som närmare den virtuella kameran. Lager kan placeras framför spelplanen (d.v.s. lagret som innehåller objekten som spelaren interagerar med) av olika anledningar, som för att öka storleken, dölja viss spelhandling eller för att distrahera spelaren.
Denna metod involverar skapandet av sprite -pseudolager (d.v.s. separat kontrollerade rörliga objekt som återges ovanpå eller under lager av hårdvaran), om en sådan möjlighet är tillgänglig i displaysystemet. Till exempel, i Star Force , ett vertikalt skjutspel för NES , användes denna metod för att visa ett stjärnfält, och i Super NES-spelet Final Fight, användes denna metod för att skapa ett lager precis framför huvudspelfältet.
Amiga-datorn har förmågan att visa sprites som kan ställas in på valfri höjd, och deras horisontella position kan bestämmas med hjälp av en co-processor, så deras användning är väl lämpad för att skapa parallax-rullning.
Amiga -spelet Risky Woods använder också hårdvarumultiplexade sprites för att skapa ett parallaxbakgrundslager i helskärm [ 7] istället för systemets vanliga dubbla spelfältsläge.
På skärmsystem som stöder rullning, där skärmen är sammansatt av individuella brickor , kan det vara möjligt att placera brickor ovanför ett återkommande bakgrundslager genom att animera bitmappar på enskilda brickor, vilket kan skapa en parallaxeffekt. Färgcykling kan användas för att snabbt animera brickor över hela skärmen. Denna mjukvarueffekt ger en illusion av en annan hårdvarunivå. Många spel har använt denna teknik för att scrolla genom ett stjärnfält, men ibland uppnås en mer komplex eller flerriktad effekt, som till exempel Sensible Softwares Parallax -spel.
I rastergrafik är raderna med pixlar i en bild vanligtvis sammansatta och uppdaterade i topp-till-botten-ordning, med en liten fördröjning (kallat horisontellt släckintervall ) mellan visningen av en rad och början av visningen av nästa. Spel designade för äldre grafikkretsuppsättningar (som tredje och fjärde generationens videospelskonsoler, dedikerade tv-spel eller liknande handhållna system) drar fördel av bitmappsegenskaper för att skapa en illusion av fler lager.
Vissa displaysystem har bara ett lager. Dessa inkluderar de flesta klassiska 8-bitars system (som Commodore 64 , NES , Sega Master System , PC Engine och originalet Game Boy ). I mer komplexa spel på sådana system är lagret vanligtvis uppdelat i horisontella ränder, var och en med olika position och rullningshastighet. Vanligtvis kommer staplarna längst upp på skärmen att representera objekt som är längre bort från den virtuella kameran, och en stapel kan förbli stillastående för att visa statusinformation. Programmet väntar sedan på det horisontella släckintervallet för att beräkna den nya positionen för det rullningsdrivna lagret innan displaysystemet börjar rita skanningslinjerna. Detta kallas en " bitmappseffekt " och kan också användas för att ändra systempaletten så att den visar en gradientbakgrund.
Vissa plattformar (som Commodore 64, Amiga , Sega Master System, [8] PC Engine, [9] Sega Mega Drive , SNES , Game Boy , Game Boy Advance och Nintendo DS ) har möjlighet att automatiskt ställa in register oberoende av resten av programmet in under det horisontella släckningsintervallet. Andra plattformar, som NES, kräver användning av klockad kod som är specifikt skriven för att köras exakt så länge som det tar videoutgångschippet för att rita en enda skanningslinje, eller användning av timers inuti spelkassetter som genererar avbrott efter den angivna antal visade rader. Många NES-spel använder den här tekniken för att rita sina statusfält, och NES-spelen Teenage Mutant Ninja Turtles och Vice: Project Doom använder den också för att rulla bakgrundslager i olika hastigheter.
Mer komplexa rastermetoder kan ge intressanta effekter. Systemet kan uppnå skärpedjup mycket effektivt genom att slå samman lager med bitmappar, som användes i Sonic the Hedgehog , Sonic The Hedgehog 2 , ActRaiser , Lionheart och Street Fighter II . Om varje skanningslinje har sitt eget lager skapas en " Pole Position -effekt" som skapar en pseudo -3D -väg (eller en pseudo-3D-lekplats i NBA Jam ) i 2D-grafik.
Om displaysystemet stöder rotation och skalning utöver rullning (en effekt som vanligtvis kallas " Mode 7 ") kan man genom att ändra rotations- och skalningsfaktorerna skapa en planprojektion (som i F-Zero och Super Mario Kart ) eller varp spelplanen, genom att skapa ett hinder för spelaren som en del av spelet .
En annan metod är rad-/kolumnrullning, där raderna/kolumnerna med brickor på skärmen kan rullas individuellt [10] . Denna metod är implementerad i grafikprocessorerna på olika moderkort i Sega arkadsystem, med början i Sega Space Harrier och System 16 [11] , Sega Mega Drive spelkonsoler [12] , såväl som i Capcom CP System [13] , Irem M-92 [ 14] och Taito F3 System [15] .
I animationen nedan rör sig de tre lagren åt vänster i olika hastigheter. Deras hastigheter minskar från närmast betraktaren mot bakgrunden och motsvarar en ökning av det relativa avståndet från betraktaren. Jordskiktet rör sig 8 gånger snabbare än växtskiktet. Växtskiktet rör sig dubbelt så snabbt som molnskiktet.
Molnlager ( baksida )
Växtlager - ( mitten )
Jordlager - ( nära )
Överlagringslager ( animering )
Webbdesigners började implementera parallax-rullning 2011 med HTML5 och CSS3 . Det används som ett verktyg för att bättre engagera användare och förbättra den övergripande upplevelsen som tillhandahålls av en webbplats. En studie från Purdue University , publicerad 2013, fann dock följande resultat: "...medan parallaxrullning förbättrar vissa aspekter av användarupplevelsen, förbättrar det inte nödvändigtvis den övergripande användarupplevelsen . " [16]