En gráficos por computadora , plano es el método de organizar datos de píxeles en varios planos de bits de RAM . Cada bit en un plano de bits está relacionado con un píxel de la pantalla. A diferencia de los gráficos empaquetados , de alto color o de color verdadero , todo el conjunto de datos de un píxel individual no se encuentra en una ubicación específica de la RAM, sino que se distribuye en los planos de bits que conforman la pantalla. La disposición plana determina cómo se distribuyen los datos de los píxeles en la memoria, no cómo se interpretan los datos de un píxel; Los datos de píxeles en una disposición plana podrían codificar colores indexados o directos.
Este esquema se originó en los primeros días de los gráficos por computadora. Los chips de memoria de esta era no pueden suministrar datos lo suficientemente rápido por sí solos como para generar una imagen en una pantalla de televisión o monitor a partir de un framebuffer de gran tamaño . [1] Al dividir los datos en varios planos, cada plano se puede almacenar en un chip de memoria independiente. Luego, estos chips se pueden leer en paralelo a un ritmo más lento, lo que permite la visualización gráfica en hardware modesto, como consolas de juegos de tercera y cuarta generación y computadoras domésticas de los años 80. El adaptador de vídeo EGA de las primeras computadoras PC IBM utiliza una disposición plana en modos gráficos en color por este motivo. El VGA posterior incluye un modo no plano 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]
El BBC Micro británico de 8 bits tiene elementos parciales de una disposición de píxeles plana. El Slovak PP 01 incluye un modo de gráficos 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 de gráficos 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, en 2019 se desarrolló una expansión de gráficos llamada HGFX. En 2022 se implementó en hardware basado en FPGA . El HGFX permite una organización de la memoria que es compatible con el sistema ZX Spectrum original y ocupa solo 6144 bytes de la RAM de video original. Además, proporciona dos búfer de vídeo, 256 colores indexados, una paleta de colores verdaderos y una salida HDMI. El HGFX trabaja con ocho planos de bits. [4] Actualmente se implementa como parte de la computadora eLeMeNt ZX. [5]
En una pantalla gruesa con 4 bits por píxel y una paleta RGBI , cada byte representa dos píxeles, con 16 colores diferentes disponibles para cada píxel. Se almacenan cuatro píxeles consecutivos en dos bytes consecutivos de la siguiente manera:
Mientras que un esquema plano podría utilizar 2 planos de bits, proporcionando una pantalla de 4 colores. Ocho píxeles se almacenarían como 2 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 luego 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 planos ofrecen eficiencias de espacio y tiempo en comparación con los arreglos empaquetados en profundidades de bits que no son potencias de 2. Como ejemplo, considere 3 bpp , lo que permite 8 colores. Con disposiciones planas, esto simplemente requiere 3 planos. Con disposiciones empaquetadas, soportar exactamente 3 bpp requeriría permitir que los píxeles crucen los límites de los bytes (lo que genera costos de tiempo debido a complicaciones con el direccionamiento y desempaquetado de los píxeles) o relleno (lo que genera costos de espacio, ya que cada byte almacenaría 2 píxeles y tendría 2 bits no utilizados). ; Históricamente, esta es una de las razones (aunque no necesariamente la principal) por la que los píxeles empaquetados utilizaban profundidades de bits que encajaban uniformemente en los bytes.
Las disposiciones planas permiten un cambio más rápido de profundidad de bits: se agregan o descartan planos y (si los colores están indexados) la paleta se extiende o se trunca. En consecuencia, se puede agregar soporte para profundidades de bits más altas con poco o ningún impacto en el software más antiguo. La facilidad de cambio de 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 .