En gráficos de computadora , planar es el método de organizar los datos de píxeles en varios planos de bits de la RAM . Cada bit en un plano de bits está relacionado con un píxel en la pantalla. A diferencia de los gráficos empaquetados , de color intenso o de color verdadero , el conjunto completo de datos para un píxel individual no está en una ubicación específica en la RAM, sino que se distribuye en los planos de bits que componen la pantalla. La disposición planar determina cómo se disponen los datos de píxeles en la memoria, no cómo se interpretan los datos de un píxel; los datos de píxeles en una disposición planar podrían codificar color indexado o directo.
Este esquema se originó en los primeros días de los gráficos de computadora. Los chips de memoria de esta era no pueden suministrar datos lo suficientemente rápido por sí solos para generar una imagen en una pantalla de TV o monitor a partir de un gran framebuffer . [1] Al dividir los datos en múltiples planos, cada plano se puede almacenar en un chip de memoria separado. Estos chips se pueden leer en paralelo a una velocidad más lenta, lo que permite la visualización gráfica en hardware modesto, como las consolas de juegos de la tercera y cuarta generación y las computadoras hogareñas de los años 80. El adaptador de video EGA en las primeras computadoras IBM PC usa una disposición planar en los modos gráficos de color por esta razón. El VGA posterior incluye un modo no planar que sacrifica la eficiencia de la memoria para un acceso más conveniente. [2]
Las consolas de juegos con una organización de pantalla plana incluyen Master System y Game Gear de Sega, NES / SNES de Nintendo y PC Engine . [3]
La BBC Micro británica de 8 bits tiene elementos parciales de una disposición de píxeles plana. La PP 01 eslovaca incluye un modo gráfico de 8 colores basado en planos de 24 KB con una resolución de 256x256 píxeles. Las plataformas Atari ST y Amiga de 16 bits de los años 80 y 90 se basaban exclusivamente en una configuración gráfica plana junto con un potente blitter . El chipset gráfico OCS de Amiga funciona con 5 planos de bits, lo que permite 2^5=32 colores por píxel, mientras que los modelos posteriores con el chipset AGA pueden manejar ocho planos de bits (2^8=256 colores).
Para la familia de computadoras Sinclair (Amstrad) ZX Spectrum y sistemas compatibles, se desarrolló en 2019 una expansión gráfica denominada HGFX. En 2022 se implementó en hardware basado en FPGA . HGFX permite una organización de memoria compatible con el sistema ZX Spectrum original mientras ocupa solo 6144 bytes de la RAM de video original. Además, proporciona dos búferes de video, 256 colores indexados, una paleta de colores verdaderos y una salida HDMI. HGFX trabaja con ocho planos de bits. [4] Actualmente se implementa como parte de la computadora eLeMeNt ZX. [5]
En una pantalla grande con 4 bits por píxel y una paleta RGBI , cada byte representa dos píxeles, con 16 colores diferentes disponibles para cada píxel. Cuatro píxeles consecutivos se almacenan en dos bytes consecutivos de la siguiente manera:
Mientras que un esquema planar podría utilizar dos planos de bits, lo que permitiría una pantalla de cuatro colores, ocho píxeles se almacenarían como dos bytes no contiguos en la memoria:
En el ejemplo plano, 2 bytes representan 8 píxeles con 4 colores disponibles, mientras que el ejemplo de píxeles empaquetados utiliza 2 bytes para representar menos píxeles pero con más colores. Agregar planos aumentará la cantidad de colores disponibles a costa de requerir más memoria. Por ejemplo, usar 4 planos hace que 2 4 = 16 colores estén disponibles, pero se necesitarían 4 bytes para representar 8 píxeles (lo que lo hace equivalente en términos de uso de memoria y colores disponibles al ejemplo de disposición empaquetada).
Los arreglos planares ofrecen eficiencias de espacio y tiempo sobre los arreglos empaquetados en profundidades de bits que no son potencias de 2. Como ejemplo, considere 3 bpp , lo que permite 8 colores. Con arreglos planares, esto simplemente requiere 3 planos. Con arreglos empaquetados, admitir exactamente 3 bpp requeriría permitir que los píxeles crucen los límites de bytes (incurriendo en costos de tiempo debido a complicaciones con el direccionamiento y desempaquetado de píxeles) o relleno (incurriendo en costos de espacio, ya que cada byte almacenaría 2 píxeles y tendría 2 bits sin usar); históricamente, esta es una razón (aunque no necesariamente la principal) por la que los píxeles empaquetados usaban profundidades de bits que encajaban uniformemente en los bytes.
Las disposiciones planas permiten un cambio más rápido de la profundidad de bits: se añaden o descartan planos y (si los colores están indexados) la paleta se amplía o se trunca. En consecuencia, se puede añadir compatibilidad con mayores profundidades de bits con poco o ningún impacto en el software anterior. La facilidad para cambiar la profundidad de bits también permite utilizar fácilmente elementos con diferentes profundidades de bits juntos.
Una desventaja de las disposiciones planas es que se necesitan más ciclos de direcciones de RAM para el desplazamiento y las animaciones .