Спрайт (компьютерная графика)

Спрайты в двухмерной графике

Изначально под спрайтами понимали небольшие рисунки, которые выводились на экран с применением аппаратного ускорения . На некоторых машинах (MSX 1, NES) программная прорисовка приводила к определённым ограничениям , а аппаратные спрайты этого ограничения не имели. Впоследствии с увеличением мощности центрального процессора , от аппаратных спрайтов отказались, и понятие «спрайт» распространилось на всех двумерных персонажей. В частности, в видеоиграх Super Mario и Heroes of Might and Magic вся графика спрайтовая.

К аппаратно ускоренным спрайтам вернулись в середине 1990-х годов - когда развитие мультимедиа и взрывное повышение разрешения и глубины цвета потребовало специализированный процессор в видеоплате. Именно тогда, как обёртка над аппаратным 2D-ускорителем, вышел DirectDraw . DirectX 8 ввёл общий API для двух- и трёхмерной графики, и в современных спрайтовых играх двухмерные спрайты выводятся точно так же, как и трёхмерные - как текстурированный прямоугольник.

CSS-спрайты

Применяются в вебе. Несколько изображений располагаются в одном графическом файле. Для того, чтобы вырезать из файла нужный кусок, применяется CSS - отсюда название технологии.

CSS-спрайты экономят трафик и ускоряют загрузку - браузеру потребуется запрашивать меньше файлов.

Спрайты в трёхмерной графике

Движки первого поколения

В первых трёхмерных играх, например, Wolfenstein 3D () и Doom (), персонажи представлялись в виде двумерных рисунков, изменяющих размер в зависимости от расстояния.

На 3D-акселераторах

На 3D-акселераторах применяется такая техника: объект рисуется в виде плоскости с наложенной на неё текстурой с прозрачными областями. Эта технология применяется в трёх случаях.

Оптимизация

Спрайты могут применяться для оптимизации графического ядра, когда отрисовка трёхмерной детализованной модели слишком накладна и может привести к сильному падению скорости рендеринга. Таковыми являются:

• Объекты, присутствующие в сцене в большом количестве и которые, будучи трёхмерными, имели бы большое количество граней и очень сильно влияли бы на производительность - например, публика (рис. 1), трава и т. д.
• Удалённые объекты, которые вблизи рисуются полигональными моделями.

Спецэффекты

Для большей правдоподобности изображения используется большое количество сравнительно маленьких спрайтов (так называемая система частиц).

Живая съёмка

Изредка спрайты применяются для добавления в игру живого фото или видео . Например:

• Живые актёры, например в realMyst (рис. 4).
• Рычаги управления в симуляторах самолётов, поездов и т. д., сфотографированные в реальной кабине.

Стоит заметить, что в некоторых спрайтовых играх, таких, как Rise of the Triad , спрайты фотографировались с актёров, а не с моделей, игрушек или рисунков.

Появление шейдеров частично снимает потребность в живой съёмке - многие нюансы фотоизображения уже можно передать полигональными моделями в реальном времени.

Разрушение иллюзии

Наблюдение спрайта под несоответствующим углом приводит к разрушению иллюзии. В зависимости от математического аппарата рендеринга («движка»), разрушение может происходить двумя способами.

Терминология

• Billboard - спрайт, постоянно повёрнутый лицом к камере (по аналогии с рекламными щитами на автодорогах, которые повёрнуты под наиболее выгодным углом).
• Impostor - спрайт, который заменяет трёхмерную модель на большом удалении.

Вы слышали об этом, но...

Вы действительно понимаете что это такое? Название слегка вводит в заблуждение, потому что спрайты, в данном случае, это не маленькие картинки, а одно большое изображение. Вы, конечно же, встречались с CSS-трюком, в котором для переключения состояния кнопки использовалось одно изображение, которое просто сдвигалось.

Думаю CSS-спрайты - это расширение этой техники. Разница в том, что вместо двух или трёх изображений, скомбинированных в одно, вы можете использовать сколько угодно картинок в одной. Термин "спрайт" пришёл из компьютерной графики и индустрии видеоигр. Идея была в том, что компьютер может создать изображение в памяти, а затем отображать только его часть, что гораздо быстрее чем создавать каждый раз новое изображение. CSS-спрайты имеют ту же идею: получить картинку один раз, отображать для каждого случая свою часть.

Зачем комбинировать эти изображения? Разве не быстрее загружать маленькие?

Нет, это не так. Совсем недавно все разрезали картинки, делали так называемые слайсы, чтобы страница загружалась быстрее. Эта техника создавала видимость того, что страница грузится быстрее, за счёт того, что с сервера подгружалось сразу много кусочков одного изображения, и отображались они почти одновременно. На каждый слайс создавался отдельный http-запрос, и чем больше таких запросов, тем менее эффективна ваша страница.

Ниже представлена цитата из статьи "Performance Research, Part 1 ":

В таблице 1 для популярных сайтов показано, что время на загрузку html-разметки варьируется между 5% и 38%. Остальное время (от 62% до 95%) уходит на создание http-запросов для того чтобы подгрузить остальные части документа (например изображения, скрипты и стилевые файлы). Проблема в том, что браузеры могут одновременно качать только в два или четыре потока, в зависимости от версии http и самого браузера. Наш опыт показывает, что сокращение числа http-запросов имеет наибольшее влияние на сокращение времени отклика и зачастую является самым простым способом увеличить производительность.

Каждое изображение на странице, будь оно в теге img или background-image в вашем CSS-файле - это отдельный http-запрос на сервер.

Отлично! Итак, как же это сделать?

Давайте начнём с примера. В представленном CSS для каждого элемента используется своё изображение:

#nav li a {background:none no-repeat left center} #nav li a.item1 {background-image:url("image1.gif")} #nav li a:hover.item1 {background-image:url("image1_over.gif")} #nav li a.item2 {background-image:url("image2.gif")} #nav li a:hover.item2 {background-image:url("image2_over.gif")} ...

Используя технику CSS-спрайтов мы реально можем облегчить наш пример. Вместо 10-ти различных картинок, мы можем сделать одну большую, в которой есть все необходимые нам изображения. Теперь наш CSS будет выглядеть так:

#nav li a {background-image:url("image_nav.gif")} #nav li a.item1 {background-position:0px 0px} #nav li a:hover.item1 {background-position:0px -72px} #nav li a.item2 {background-position:0px -143px;} #nav li a:hover.item2 {background-position:0px -215px;} ...

Таким образом мы уменьшили количество запросов на сервер на 9, и объём загружаемой информации почти на 8 Кбайт. Но это маленький пример, представьте что будет на реальном сайте.

Звучит так, что у меня появилось много дополнительной работы.

Как однажды сказал Чак Норрис: "Все великие вещи требуют большой самоотверженности". Я конечно не уверен ему ли принадлежат эти слова, но это в любом случае хороший совет:) Но к счастью для вас, существует множество веб-сервисов, которые помогают реализовать спрайты без особых усилий. Я остановлюсь на одном - это SpriteMe .

SpriteMe

SpriteMe - это закладка. После того как вы разместите её на панели закладок, отправляйтесь на свой сайт, а затем нажимайте на неё. Откроется окошко в правой части вашего сайта.

Сверху вы увидите список всех фоновых изображений текущей страницы сайта. Ниже список изображений, которые, вероятно, невозможно использовать как спрайты, а также причины. Если вы думаете иначе, вы можете перетащить ссылки из одного списка в другой. После того, как вы собрали необходимые изображения в верхнем списке, вам остаётся нажать на кнопку "Make Sprite" . Всё! Ваши картинки собраны в одну и вы можете её сразу посмотреть

Для текущей версии сайта это изображение может выглядеть так:

И наконец, SpriteMe также позволяет экспортировать CSS. Нажмите на соответствующую кнопку (export CSS) и вы увидите необходимый код. Например:

Link2article { background-image: url(/Content/images/Theme/more.png); background-image: url(http://www.jaredhirsch.com/coolrunnings/public_images/6a02f43daf/spriteme1.png); background-position: -10px -156px; } .articlefooter { background-image: url(/Content/images/Theme/comments_bg.png); background-image: url(http://www.jaredhirsch.com/coolrunnings/public_images/6a02f43daf/spriteme1.png); background-position: 490px -265px; }

Перечёркнутые строки - это строки из вашего CSS, а ниже предложенные.

Что не может быть спрайтом?

В качестве спрайта не может быть повторяющийся фон. Спрайты используются для простых блочных элементов. Например иконки - главные кандидаты на использование их в спрайтах.

На современных сайтах можно встретить большое число самой разной по типу графики: изображения товаров, аватарки пользователей, картинки, формирующие дизайн страниц, кнопки, иконки, логотипы и т.д. И чем крупнее проект, тем больше графических файлов там используется. При открытии отдельной страницы сайта в браузере происходит загрузка всех ее элементов. Поэтому, когда на ней размещено слишком много графики, скорость загрузки, как правило, значительно снижается. Что, в свою очередь, чревато неудобствами для посетителей вашего проекта.

CSS Sprites

На главной странице размещена форма загрузки графических файлов (для каждого файла – отдельная кнопка). Изначально видно лишь три кнопки для загрузки. Если вам нужно больше, то жмите на «Need More».

После того, как все файлы для будущего CSS спрайта выбраны, жмите на кнопку «Options». Перед вами откроется небольшая панель с настройками. Здесь можно задать отступы между элементами в пикселях, добавить рамку для изображений, выровнять все картинки в готовом спрайте по левому или по верхнему краю, задать фоновый цвет в RGB-формате.

После нажатия на кнопку «Generate» произойдет непосредственное создание CSS спрайта. Также вы увидите небольшую инструкцию для его использования, а именно CSS код, который нужно будет разместить на своем сайте. Есть даже пример в HTML. Разобраться, думаю, не проблема.

Визуально Dan’s Tools CSS Sprite Generator — достаточно симпатичный генератор спрайтов CSS со многими настройками. Можно, например, выбрать вертикальный или горизонтальный тип вставки иконок в общее изображение.

CSS Sprites

В сервисе CSS Sprites все предельно просто как по дизайну, так и по настройкам. Есть выбор формата результирующего изображения: PNG, JPEG, GIF. На странице имеется линк на адаптивную версию генерации спрайтов — Responsive CSS Sprites (хотя я ее не пробовал).

Итого. В принципе, все нюансы как сделать CSS спрайты и их использовать мы рассмотрели. Генераторы помогут ускорить процесс создания элементов, но можно обойтись и фотошопом. Если будут какие-то вопросы, пишите в комментариях.

Слово спрайт (англ. sprite - фея, призрак) впервые было использовано мультипликаторами Диснея в несколько ином качестве, мультипликаторы для более быстрого и удобного создания и "оживления" мульт героев сначала рисовали все фазы их движения на прозрачных плёнках, а затем накладывали эти плёнки на основной фон - сцену, и получали кадры мультика, тем самым экономя время, деньги и нервы художников.. эти самые плёнки они и называли спрайтами.

Потом термин спрайт внедрился в компьютерную графику и особо широкое распространение получил в компьютерных играх - но это тоже не совсем то о чем я хочу Вам поведать.. Сегодня я хочу Вам рассказать о так называемых CSS-спрайтах..

Итак, под спрайтами в CSS принято называть одно изображение, которое состоит из нескольких "частей", которые показываются как бы по отдельности в зависимости от действий пользователя..

Что слишком много слов.. покажу пример..

Это спрайт который присутствует на каждой странице данного сайта:

Просто в "спокойном" состоянии Вам показывается одна его часть, а при наведении курсора другая.

Как это сделать? На самом деле все достаточно просто.

В данном примере для блока с фиксированными размерами мы в качестве фона загружаем "двойное" изображение, но так как сам блок из за присвоенных ему размеров ровно в два раза меньше по высоте чем картинка, то браузер показывает лишь первую "часть" фонового изображения, а при наведении курсора срабатывает псевдокласс :hover с свойством background-position которое сдвигает фон вверх, на нужное расстояние, тем самым показывая вторую часть картинки.

Ладно, оставим мой логотип в покое, тем более что я Вам немного слукавил.. сделаем, что-то более полезное для Вас, например вот такую кнопку:

Открываем значит фотошоп и рисуем в нём примерно такой рисунок:

Здесь главное не ошибиться с размерами! вторая часть изображения, где наша кнопка активна, должна быть точно таких же размеров, как и первая часть рисунка, иначе потом, при наведении курсора, все будет "скакать". Лучше всего сначала нарисовать одну часть картинки, потом скопировать её, прогнать через фильтры, что то дорисовать и склеить два изображения в одно.. впрочем, уроки фотошопа не моя стихия..

Итак, у нас получилась "двойная" картинка 175 на 80 пикселей, запомним эти размеры и начнём писать код.

Он у меня получился таким.. смотрим результат и читаем комментарии в коде:

Такое вот меню получилось:

Думаю, многие читатели задаются вопросом: "А зачем вообще нужны эти спрайты если тоже самое можно сделать с помощью двух отдельных картинок, где одна фон для просто ссылки, а вторая для ссылки с :hover , при этом, не сражаясь с фотошопом и не высчитывая координаты фона для CSS??"

Во-первых: Скорость загрузки изображений увеличивается в разы!! Несмотря на то что "двойная" картинка весит столько же, сколько и две отдельно взятых маленьких "одинарных", загрузка одной большой картинки происходит быстрее, так как браузером не создаются дополнительные HTTP запросы серверу.

Помните, когда я Вам показывал свой логотип-спрайт, говорил что слукавил? Так вот моё лукавство заключается в том, что данная картинка содержит в себе не две логических части изображения, а восемнадцать!!

И полностью она выглядит так:

То есть практически вся графика, которую Вы видите на этом сайте, на самом деле приходит к Вам в виде одного единственного изображения! CSS файл показывать не буду, я его сам боюсь..)),

Так вот HTTP запросы.. если бы изображений вместо одного было 18ть то диалог браузера с сервером выглядел бы примерно так:

Браузер : Здравствуй Сервер! я тут от тебя же, по моему запросу, получаю HTML и CSS документы, так вот в них указано, что у тебя в папке "графика".. должна лежать картинка с названием: "картинка1" скинь а?
Сервер : Привет Браузер, давненько не виделись, сейчас посмотрю.. ага есть у меня такая картинка! Лови!!
Браузер : Спасибо, поймал! Но мне еще нужна "картинка2" в той же папке..
Сервер : Да и такая есть.. отправляю..
Браузер : Загрузил.. но тут еще "картинка3" указана.
Сервер : И не спится же тебе! Держи свою картинку!!
Браузер : Спасибо! Да мне уже саму если честно надоело, но мой пользователь хочет догрузить страницу полностью.. короче у тебя там еще "картинка4" должна быть..
Сервер : Ты меня начинаешь напрягать! На свою картинку!!
Браузер : Извини, но я же не виноват, что здесь столько изображений!!! Нужна "картинка5"!
Сервер : У меня от тебя уже процессор кипит!! Заколебал!! Забирай свою картинку!!
... ... ...

Дальнейший диалог озвучивать не буду, ибо дальше идет нецензурная брань..

К чему вся эта болтовня между сервером и браузером (клиентом) на которую уходит уйма времени и трафика, к тому же нагружает сервер при большом количестве посетителей сайта, если гораздо быстрее и экономичнее сделать один HTTP запрос и получить все 18 картинок в одном пакете!!

Во-вторых: Загрузка второго изображения при использовании псевдокласса :hover происходит лишь только в тот момент когда пользователь навел курсор на ссылку с первым изображением. Если это небольшое изображение типа кнопки из примера выше, то ничего особо страшного не произойдёт - вторая картинка быстро подгрузится и пользователь ничего не заметит.. а если это большая картинка по весу и размеру?? Тогда пользователь будет наблюдать, как она загружается, хотя он психологически был готов к быстрой смене изображений! Еще один плюс спрайтам! … хотя, если честно, одновременно это и минус.. минус в том случае если пользователь в течении сессии так и не навел курсор.. картинка загрузилась, но так ему и не пригодилась.. но поверьте эта "жертва трафика" оправдывает себя практически всегда!

Ну и в-третьих: Как бы Вам это не показалось странным, но это удобно!! Удобно в коде указывать путь к одному и тому же изображению, удобно его править в фотошопе, к примеру, сделать весь сайт поярче или потемнее работая с одним единственном рисунком, удобно хранить, удобно загружать на сервер, да даже в CSS работать с большим спрайтом удобно! - хотя для этого и нужны определённые навыки и привычка..

Ладно, решайте сами использовать спрайты или нет.. а моё дело маленькое, просто так сказать довести информацию до Вашего сведения.. возникнут дополнительные вопросы жду Вас на

Для начала краткое вступление. При загрузке странице браузерам допускается только 2 запроса к серверу (у современных браузеров это число увеличилось до 6). Каждый элемент сайта будь то файл с таблицей стилей, файлы javascript, картинки являются независимыми загрузками, которые требуют отдельного запрос на сервер.

На сайте может быть множество миникартинок. Например, смайлики, стрелочки, всевозможные маленькие элементы для дизайна. Каждая такая картинка весит ничтожно мало, но за счет огромного числа запросов создаются проблемы со скоростью загрузки сайта.

Еще давным-давно (2003-2004) было предложено решение этой ситуации с главной целью ускорить загрузку сайта с помощью уменьшения количества запросов к серверу. Это технология получила название "Спрайты".

Что такое спрайты CSS

Спрайт CSS - технология объединения небольших картинок в одну. При помощи сдвигов через CSS достигается вырезание нужной части картинки

Например, вместо 10 картинок грузится одна, но побольше. При грамотном распределение это ускоряет работу сайта. Однако здесь главное не переусердствовать. Не всегда объединение картинок дает преимущество в загрузке сайта.

Пример спрайта CSS

Рассмотрим небольшой пример реализации спрайта CSS. Допустим, мы сделали следующую картинку из трех отдельно взятых стрелочек.

Чтобы обратится к нужной стрелке в CSS надо прописать

Вот как это выглядит на странице:

В рассмотренном примере мы использовали отрицательные отступы. Это делается, для того, чтобы поднять изображение вверх. Например, есть следующий спрайт:

Чтобы вырезать значок RSS мы должны написать следующие отступы

background-position : -90px -40px ;

В примере мы подняли изображение на 40 пикселей вверх и на 90 влево.

Плюсы использования спрайтов

• Сокращение количества обращений к серверу
• Если используются динамическое изменение картинки (например, при наведении в элементе меню), то картинка уже будет находится в кэше и поэтому не будет запаздывания на загрузку в нужный момент
• Если фон объединяемых изображений схож, это еще и уменьшить суммарный "вес" изображений

Из минусов спрайтов: сложность работы в случае ручного труда. Но благо есть бесплатные сервисы, которые готовы упростить работу и сделать все за вас.