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Agnus / Denise (Commodore Amiga)
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Beschreibung
Während fast alle Homecomputer aus Standardkomponenten verschiedener Hersteller zusammengesetzt sind, war Commodore durch die eigene Chipfabrik "MOS" in der Lage, alle Bauteile selbst zu fertigen. Das passte auch beim Amiga gut ins Konzept, da Jay Miner einen ganzen Chipsatz für seinen neuen Rechner entworfen hatte.
Für die Grafikausgabe waren gleich zwei Bausteine vorgesehen: Agnus liest die Bilddaten aus dem Arbeitsspeicher und übernimmt dabei die Speicherverwaltung für den ganzen Rechner. Die aufbereiteten Daten werden an Denise übergeben, die die passenden Farbinformationen dazu generiert.
Videomodi
Agnus kennt keine Textmodi. Der Amiga mit seiner grafischen Oberfläche könnte auch gar nichts damit anfangen.
Lores-Modi:
Lores-Modi zeichnen sich durch eine horizontale Auflösung von 320 Bildpunkten aus. Durch ein verändertes Timing (Overscan) sind auch bis zu 352 Punkte erreichbar. Diese Auflösung ist mit 2, 4, 8, 16, 32 oder 64 Farben aus einem Spektrum von 4096 Farben möglich. Da Denise nur 32 Farbregister hat, werden bei 64 Farben die fehlenden 32 Farben aus den vorhandenen generiert, indem die Helligkeit auf die Hälfte reduziert wird. Dieser Modus heißt "Extra Half Bright".
Die größte Spezialität im Lores-Modus heißt "Hold and Modify" und arbeitet wie Extra Half Bright mit 6 Bit pro Pixel. Zwei Bit bestimmen dabei über die Bedeutung der übrigen vier. Daraus entstehen vier Möglichkeiten:
- die vier übrigen Bit wählen eines von 16 Farbregistern
- die vier übrigen Bit legen die Intensität des roten Farbanteils fest. Die Intensität der beiden anderen Farbanteile wird vom vorhergehenden Bildpunkt übernommen
- dito, allerdings wird der grüne Farbanteil festgelegt.
- dito, allerdings wird der blaue Farbanteil festgelegt.
Für Zeichnungen und Schrift ist dieser Modus denkbar ungeeignet, durch die komplizierte Aufbereitung sind auch Animationen kaum machbar. Aber für Fotos mit ihren weichen Farbübergängen ist "Hold and Modify" bestens geeignet. Da ein Farbwechsel horizontal schlimmstenfalls drei Pixel benötigt, wirken "HAM-Bilder" jedoch etwas unscharf. Der Amiga war damit auf alle Fälle der einzige bezahlbare Computer, der 4096 verschiedene Farben gleichzeitig darstellen konnte.
Hires-Modi
Bei normalerweise 640 Punkten horizontal sind durch Overscan 704 Bildpunkte erreichbar. Die Farbzahl ist auf maximal 16 aus einer Palette von 4096 reduziert. Sondermodi gibt es hier keine.
Vertikale Auflösung und Interlace
Agnus wurde in Versionen für die amerikanische NTSC-Norm und die europäische PAL-Norm hergestellt. Erst später gab es nur noch einen Baustein, der per Jumper umgestellt werden konnte und auch eine softwareseitige Umschaltung zuließ. Die NTSC-Version erzeugt eine vertikale Auflösung von 200 Bildpunkten bei 60 Hz Bildwiederholfrequenz, die PAL-Version kommt auf 256 Bildpunkte bei 50 Hz. Durch Ausnutzung des beim Fernseher üblichen Zeilensprungverfahrens (Interlace) kann die Auflösung jeweils verdoppelt werden. Das erkauft man sich aber durch ein deutliches Flimmern an horizontalen Linien (von denen es bei einer Fensteroberfläche ja reichlich gibt). Zum Arbeiten sind die Interlace-Modi dadurch völlig ungeeignet, bei Bildern gibt es vernünftige Einsatzzwecke.
Auch vertikal ist ein Overscan möglich, aber mit dem Risiko verbunden, dass manche Monitore das Bild nicht mehr vollständig darstellen können oder gar durchlaufen.
Copper
Agnus enthält einen einfachen Prozessor namens Copper, der über ein Programm (Copperlist genannt) an präzise festgelegten Bildschirmpositionen die Register der Customchips mit neuen Werten versorgen kann. Die populärste Anwendung ist die Fähigkeit des Amiga, auf einer Bildschirmseite horizontale Streifen verschiedener horizontaler Auflösung und Farbzahl darzustellen. Das Betriebssystem nutzt dies bei den "Screens", virtuellen Bildschirmen, die man am oberen Rand mit der Maus anwählen und flüssig herunterziehen kann, um den dahinterliegenden Screen zu sehen.
Eine andere Anwendung ist die Steigerung der gleichzeitig darstellbaren Farben durch Neubeschreiben der Farbregister in jeder Bildschirmzeile.
Blitter
Was beim Amiga Blitter hieß, wurde ein paar Jahre später bei PC-Grafikkarten als "Windows-Beschleuniger" gefeiert. Der Blitter kann rechteckige Bildausschnitte kopieren, Linien zeichnen und unterstützt das Füllen unregelmäßiger Flächen und das Zeichnen von Polygonen. Damit war nicht nur die grafische Oberfläche rasend schnell, auch für Spiele ergaben sich ganz neue Perspektiven.
Dual-Playfield-Modus
Vor allem für Spiele interessant ist die Möglichkeit der Agnus, zwei unabhängige Grafikseiten zu verwalten, die dann optisch übereinandergelegt werden, d.h. dort wo bei der oberen Seite die Hintergrundfarbe verwendet wird, scheint die untere Seite durch. Diese Seiten werden Playfields genannt. Die beiden Playfields können unabhängig voneinander bewegt werden. Dadurch kann ein Effekt mit sich unterschiedlich schnell horizontal bewegenden Objekten (Berge im Hintergrund langsam, Bäume und Häuser im Vordergrund schnell) zu einer einfachen Perspektivensimulation werden oder der Bildschirmrand zeigt das Cockpit eines Flugzeugs und durch das Fenster in der Mitte blickt man auf's Spielgeschehen.
Der einzige Nachteil ist die eingeschränkte Farbpalette: Jedes Playfield kann nur maximal 8 Farben haben, im Hires-Modus beschränkt sich dies weiter auf nur noch vier Farben.
Sprites
Sprites sind frei positionierbare Bildschirmobjekte. Agnus kann 8 Stück davon generieren, die jeweils 16 Bildpunkte breit und beliebig hoch sein können. Ein Sprite ist dreifarbig, die vierte "Farbe" ist transparent, d.h. der Hintergrund scheint durch.
Im Betriebssystem gibt es nur eine Anwendung für ein Sprite, nämlich den Mauszeiger. In Spielen wurden Sprites jedoch exzessiv genutzt.
Genlock
Agnus kann extern synchronisiert werden, d.h. die Bildausgabe erfolgt dann exakt zeitsynchron zu einem externen Videosignal. Zudem teilt Agnus mit, wann sie gerade die Hintergrundfarbe ausgibt. Damit ist es ein leichtes, eine Schaltung zu entwefen, die das Amiga-Bildsignal mit einem Videosignal mischt. Diese Schaltung nennt man Genlock-Interface und sie brachte dem Amiga zahlreiche Anhänger im Bereich der Hobby-Videofilmer, aber auch bei semiprofessionellen "Hochzeitsfilmern" und sogar bei Fernsehstudios.
Technik
Agnus arbeitet in enger Verzahnung mit dem Prozessor. Die beiden müssen sich den Zugriff auf den Bus teilen, wobei der Prozessor bei steigender Auflösung und Farbzahl zunehmend den Kürzeren zieht. Deswegen gibt es die Möglichkeit, den Amiga mit Speicher auszustatten, auf den Agnus keinen und der Prozessor deswegen vollen Zugriff hat. Dieser wird "Fast Mem" genannt.
Die Urversion der Agnus (im Amiga 1000) und die höher integrierte Big Agnus (im Amiga 500) kann nur auf 512 KB RAM zugreifen, übernimmt aber die Verwaltung von bis zu einem MB. Dadurch bekommt die interne Speichererweiterung im A500 oder die Hälfte des Speichers in der Grundausstattung des A2000 eine Zwitterrolle: Er kann nicht als Videospeicher dienen, ist aber genauso langsam.
Mit der überarbeiteten "Fat Agnus" wurde diesem Missstand abgeholfen, der gesamte Speicher von 1 MB konnte nun als Videospeicher verwendet werden. |
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