تحديث البلاطات التكيفية

تحديث البلاطات التكيفي هو تقنية رسومات حاسوبية لألعاب الفيديو ذات التمرير الجانبي . اشتهرت هذه التقنية باستخدامها من قبل جون كارماك من شركة id Software في ألعاب مثل Commander Keen لتعويض ضعف أداء الرسومات في أجهزة الكمبيوتر الشخصية في أوائل التسعينيات. يتمثل ابتكارها الرئيسي في استخدام مبتكر لعدة ميزات من مكونات EGA لتنفيذ التمرير باستخدام المكونات المادية. سُميت التقنية بهذا الاسم نسبةً إلى جانبها الآخر، وهو تتبع العناصر الرسومية المتحركة لتقليل كمية إعادة الرسم المطلوبة في كل إطار. يوفر هذا المزيج وقت المعالجة الذي كان سيُستهلك في إعادة رسم الشاشة بأكملها. ^{[ 1 ] : 50} صمم كارماك محرك البرنامج بناءً على شاشة عرض تمريرية للصور الكبيرة من سبعينيات القرن الماضي. ^{[ 2 ]}

كان الجيل السابق لرسومات أجهزة IBM PC، قبل EGA، هو CGA ، الذي يفتقر إلى ميزات التمرير الأفقي السلس في الأجهزة. لذلك، كان التمرير في CGA يتم عادةً برمجيًا، عن طريق إعادة رسم الشاشة بأكملها لكل إطار، وهو ما لم تكن أنظمة IBM PC المبكرة قادرة على تنفيذه لعرض الرسوم المتحركة بملء الشاشة. تعمل خاصية التحديث التكيفي للبلاطات على تقليل قوة الحوسبة المطلوبة لألعاب التمرير الجانبي لتكون في متناول الأجهزة الحديثة. وتتم هذه الخاصية عن طريق تحديد بلاطات الصور النقطية وإعادة رسم الرسومات التي يتم تحديثها فقط على الشاشة. ^{[ 3 ]}

ظهرت تقنية تحديث البلاطات التكيفية باستخدام التمرير المادي لأول مرة في لعبة " Dangerous Dave in Copyright Infringement" التجريبية غير المنشورة، والتي نفذها كارماك. وكان جون روميرو قد استخدم اسم " Dangerous Dave " سابقًا أثناء برمجة ألعاب لشركة Softdisk . طُوّرت هذه اللعبة في غضون أسبوع واحد كمحاكاة للمستوى الأول من لعبة Super Mario Bros. 3 من نينتندو ، بهدف تقديم نموذج أولي واقعي لمفهوم تحديث البلاطات التكيفي. ثم أكمل فريق من موظفي id Software المستقبليين، الذين كانوا لا يزالون يعملون في Softdisk، نسخة طبق الأصل من اللعبة بأكملها، والتي عُرضت على نينتندو للحصول على ترخيصها لأجهزة الكمبيوتر. رفضت نينتندو العرض بعد أن أنهت id Software النموذج الأولي. ^{[ 4 ] [ 5 ] [ 1 ]}

جاء الإصدار الأول من تحديث البلاط التكيفي لكارماك في الجزء الأول من سلسلة ألعاب Commander Keen من إنتاج شركة id Software، بعنوان Marooned on Mars .

يحتوي برنامج EGA على العديد من الميزات التي تُمكّن تأثير تحديث البلاطات التكيفي:

1. يمكن أن يكون إطار العرض أعرض من الشاشة وأعلى بشكل تعسفي، وذلك رهناً بقيود ذاكرة الفيديو .
2. يمكن إزاحة الموضع داخل هذا المخزن المؤقت الذي يتم رسم الشاشة منه بمقدار بكسل واحد، إما أفقيًا أو رأسيًا.
3. يحتوي على ذاكرة فيديو كافية لتخزين مخزنين مؤقتين للشاشة، بالإضافة إلى البلاطات والرسومات المتحركة .

استغل كارماك هذه الإمكانيات لإنشاء مخزن مؤقت يزيد عرضه وارتفاعه عن الشاشة بمقدار 64 بكسل، مما أتاح مساحة لصفين وعمودين إضافيين من المربعات في المخزن المؤقت خارج حافة الشاشة. كما استخدم خاصية الإزاحة في البطاقة للسماح للشاشة بالانزلاق عبر المخزن المؤقت لتمرير سلس، مما يكشف جزئيًا عن المربعات الإضافية.

عندما يصل الجزء المرئي إلى نهاية المخزن المؤقت، يتم إزاحة موضع المخزن المؤقت للخلف بمقدار بلاطة واحدة، ثم يُعاد رسم البلاطات المتغيرة. ^{[ 6 ]} وقد جعل هذا الأسلوب يعتمد على البلاطات المتكررة للحد من عدد البلاطات التي يُعاد رسمها. ^{[ 7 ]}

تستخدم نسخة أخرى من التقنية المُقدمة في لعبة Commander Keen في لعبة Keen Dreams تقنية التفاف الذاكرة EGA لعرض البيانات من الجانب الآخر للمخزن المؤقت. ^{[ 7 ]} وللتمرير عبر مستوى كامل، عندما يصل التمرير إلى حجم مربع كامل، يتم رسم الصف التالي من المربعات من المستوى في المخزن المؤقت، على حافة الشاشة مباشرةً، ليكون جاهزًا للعرض عند استمرار التمرير في ذلك الاتجاه.

بما أن حواف الشاشة فقط هي التي تُعاد رسمها في أي وقت، فإن الصور المتحركة في الجزء المرئي من الشاشة لن ​​تُعاد رسمها إلا عند وصولها إلى حافة الشاشة. ولمعالجة هذه المشكلة، يحسب البرنامج المربعات التي غطتها الصورة المتحركة سابقًا، ثم يعيد رسمها لمسح الصورة القديمة، ثم يرسم الصورة الجديدة في موضعها الجديد. وهذا يسمح بتحريك الصور المتحركة بشكل مستقل عن التمرير بأقل جهد حسابي.

لأن تحريك صورة متحركة بهذه الطريقة يتضمن مسحها أولاً ثم إعادة رسمها، فقد تظهر صورة الصورة الممحوة لفترة وجيزة، مما يُسبب وميضًا. أما الجزء الأخير من تقنية كارماك فهو استخدام نفس ميزات التمرير في جهاز EGA لتطبيق التخزين المؤقت المزدوج . يُنشئ هذا مخزنًا مؤقتًا ثانيًا يمكن للبرنامج الرسم فيه أثناء عرض المخزن المؤقت الأول، والذي يتم استبداله أثناء تحديث الشاشة. يضمن هذا عدم عرض أي إطار أثناء الرسم، مما ينتج عنه رسوم متحركة سلسة وخالية من الوميض.