Die PlayStation 2 (PS2) verwendet ein proprietäres Bildformat, das für ihre einzigartige Hardwarearchitektur optimiert ist. Das Format nutzt den Graphics Synthesizer und die Vector Units der PS2, um eine effiziente Speicherung und das Rendering von 2D-Grafiken zu ermöglichen. Bilder werden unter Verwendung verschiedener Farbmodi, Komprimierungstechniken und Datenlayouts gespeichert, um visuelle Qualität und Speichernutzung auszugleichen.
Die primären Farbmodi, die für PS2-Bilder verwendet werden, sind 32-Bit-RGBA, 24-Bit-RGB, 16-Bit-RGB (565 oder 5551) und 4-Bit- oder 8-Bit-indizierte Farbe mit einer CLUT (Color Look-Up Table). 32-Bit-RGBA bietet die höchste Qualität mit einem Alphakanal für Transparenz, während 4-Bit-indiziert Qualität für eine kleinere Dateigröße opfert. 16-Bit-RGB-Modi stellen einen Mittelweg dar. Der gewählte Farbmodus wirkt sich auf die Speichernutzung und die maximal mögliche Detail- und Farbtiefe von Grafiken aus.
PS2-Grafiken können optional Paletten für indizierte Farbmodi verwenden. Eine Palette oder CLUT ist eine Tabelle, die 4-Bit- oder 8-Bit-Indexwerte 16-Bit- oder 24-Bit-RGB-Farben zuordnet. Die Verwendung von Paletten ermöglicht visuell reichhaltigere Grafiken mit einem geringeren Speicherbedarf im Vergleich zu direkten Farbmodi, jedoch mit dem Nachteil, dass sie auf nur 16 oder 256 eindeutige Farben pro Bild beschränkt sind. Paletten eignen sich am besten für einfachere Grafiken wie 2D-Sprites, Text und UI-Elemente.
Es werden verschiedene Techniken verwendet, um PS2-Bilddaten zu komprimieren und begrenzten Speicher zu sparen. Die einfachste ist die Run-Length-Codierung (RLE), die wiederholte Sequenzen identischer Werte durch eine Anzahl und den Wert selbst ersetzt. Beispielsweise würde "AAAAAAABBCCCCCC" zu "7A2B6C" komprimiert. Dieser verlustfreie Algorithmus ist schnell und effektiv beim Komprimieren von Bildern mit vielen zusammenhängenden Läufen derselben Farbe.
Fortgeschrittenere PS2-Bildkomprimierungsmethoden nutzen Eigenschaften des menschlichen Sehsystems, um nicht wahrnehmbare Informationen zu verwerfen. Diese verlustbehafteten Algorithmen analysieren Bildblöcke und verwerfen selektiv Daten mit höherer Frequenz und Farbgenauigkeit, für die das Auge weniger empfindlich ist. Die PS2-Hardware unterstützt nativ eine Form der Vektorquantisierung und Blockabschneidecodierung, die auf ihre Vector Units zugeschnitten ist. Durch die Kopplung komprimierter Bilddaten mit CLUT-Paletten können detaillierte Grafiken effizient gespeichert und gerendert werden.
Die PS2-Grafikpipeline basiert auf dem Zeichnen texturierter Dreiecke. Bilder, die auf 3D-Oberflächen abgebildet werden sollen, werden als 2D-Texturen gespeichert. Um zu steuern, wie Texturen gesampelt, gefiltert und auf Oberflächen angewendet werden, enthalten PS2-Texturen Mipmaps. Dies sind vorkalkulierte, verkleinerte Versionen der Textur in voller Größe, die Artefakte reduzieren, wenn eine texturierte Oberfläche aus schrägen Winkeln oder aus der Ferne betrachtet wird. Eine einzelne PS2-Textur besteht aus dem Bild in voller Größe, gefolgt von einer Sequenz sukzessive verkleinerter Mipmaps.
PS2-Grafikdaten werden auf einzigartige Weise im Speicher abgelegt, damit die Hardware effizient auf Bildpixel zugreifen kann. Farbdaten können in separate Bitplanes aufgeteilt oder in VRAM in Swizzled-Mustern gespeichert werden. Eine sorgfältige Überlegung, wie Daten angeordnet werden, ist notwendig, um die Rendering-Leistung zu maximieren. Der Graphics Synthesizer ist darauf optimiert, Bilder und Texturen zu rendern, die diesen speziellen Datenlayoutkonventionen folgen.
Über die eigentlichen Bilddaten hinaus verlassen sich PS2-Grafiken häufig auf begleitende Metadaten. Für Sprites umfasst dies Eigenschaften wie Position, Skalierung, Drehung und Alpha-Blending-Modus. Für 3D-Texturen geben Metadaten Details wie Abmessungen, Farbmodus, Komprimierung, Anzahl der Mipmap-Ebenen, Textur-Wrapping- und Clamping-Regeln sowie Texturfiltermodus an. Diese Metadaten weisen die PS2 an, wie Bilder verarbeitet und angewendet werden sollen.
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