PAL / ALP / LHT / SHD — палитры и таблицы поиска цветов

Весь мир Total Annihilation нарисован в 256 цветах. Эту палитру хранит файл .pal, а файлы .alp, .shd и .lht — построенные на её основе таблицы поиска, с помощью которых движок смешивает, затеняет и освещает пиксели, не выходя из пространства индексированных цветов.

Ни у одного из четырёх нет заголовка, поля версии или сжатия. Файл .pal занимает 1 024 байта (256 × RGBx), .alp — 65 536 байт (256 строк по 256 индексов палитры), а .shd / .lht — по 8 192 байта (32 строки по 256 индексов палитры).

palettes/palette.pal — отрисовка командой kbot pal swatch

kbot pal info     palettes/palette.pal              # one-liner
kbot pal describe palettes/palette.pal              # full RGB dump
kbot pal swatch   palettes/palette.pal -o pal.png --cell 24

# Render a lookup table, coloured by the palette:
# .alp as 256×256 cells, .shd / .lht as 256×32 cells
kbot pal lookup   palettes/palette.alp --palette palettes/palette.pal --target alp.png
kbot pal lookup   palettes/palette.shd --target shd.png
# TA: Kingdoms: the palette is usually a PCX next to its tables
kbot pal lookup   palettes/aramon.alp --palette palettes/aramon.pcx --target aramon.png

# Round-trip to editor-friendly formats
kbot pal convert  palettes/palette.pal -o palette.gpl                  # GIMP
kbot pal convert  palettes/palette.pal -o palette.txt --format jasc    # JASC

import "github.com/coreprime/kbot/formats/pal"

p, _ := pal.LoadFromFile("palettes/palette.pal")
fmt.Printf("RGB[0] = %v (black; sprites key it per frame)\n", p.Colors[0])
for i, c := range p.Colors {
    fmt.Printf("%3d  #%02x%02x%02x\n", i, c.R, c.G, c.B)
}

Устройство на диске (.pal)#

typedef struct {
    uint8 R;
    uint8 G;
    uint8 B;
    uint8 A;     // Unused. Cavedog files have this as 0 throughout.
} PALEntry;

PALEntry entries[256];   // 256 × 4 = 1024 bytes

Ни сигнатуры, ни версии нет. Игра загружает palettes/<name>.pal так (pal.LoadNamed из kbot-io делает то же самое, и через него студия и обозреватель ресурсов загружают palette.pal для любой отрисовки TA: набора тайлов, миникарт, рельефа в песочнице, объектов, текстур и цветов моделей):

• 1 024 байта или больше: первые 1 024 байта — палитра, остальное игнорируется.
• Пустой или отсутствует: палитра берётся из palettes/<name>.pcx — последние 768 байт этого файла, независимо от того, стоит ли перед ними маркер 0x0C. Затем TA 3.1c заново строит таблицы .alp, .shd и .lht для этих цветов.
• От 1 до 1 023 байт: непригоден; игра читает 1 024 байта, выходя за конец файла. kbot сообщает об ошибке (а студия переходит на встроенную палитру TA).

.pal — каноническая палитра TA#

Байты R, G, B, A каждой записи буквально означают красный, зелёный, синий, не используется. Индекс 0 — обычный чёрный. Тайлы рельефа, миникарты и фоны рисуют его непрозрачным (62 из 275 оригинальных карт используют его в своих тайлах). Прозрачность решается для каждого изображения отдельно, а не палитрой: прозрачны байт ключевого цвета кадра GAF (часто 9, иногда 0) и его пропущенные пиксели, а текстуры моделей выбираются без ключевого цвета.

.alp / .shd / .lht — таблицы поиска цветов#

Эти три файла не содержат данных RGB: каждый байт — индекс палитры. В каждой таблице одна строка из 256 записей на каждого партнёра по смешиванию или уровень, а столбцы — это 256 исходных цветов:

uint8 alp[256][256];   // blend = alp[a][b]
uint8 shd[32][256];    // shaded = shd[level][c]
uint8 lht[32][256];    // lit    = lht[level][c]

На практике движок никогда не смешивает цвета арифметически — он выполняет поиск по таблице, поэтому итоговый пиксель — всегда настоящий индекс палитры, который можно нарисовать через существующий 8-битный конвейер. Вот почему все тени в TA выглядят как более тёмная версия того же градиента, а не как «50% чёрного поверх»: каждый затенённый результат — это индекс палитры, ближайший к математической смеси.

Игра использует файл таблицы, только если его размер точно совпадает; отсутствующая таблица или таблица любого другого размера строится заново из палитры. Поэтому kbot pal lookup отвергает файлы любого другого размера. TA: Kingdoms поставляет таблицы тех же размеров почти для каждой палитры в своей папке palettes/; большинство этих палитр — файлы PCX, и kbot pal lookup --palette принимает как .pal, так и .pcx.

Разбор примера — palette.pal#

Первые 16 записей стандартной палитры TA:

kbot pal describe palettes/palette.pal выводит всю таблицу.

Разбор примера — palette.alp и palette.shd как таблицы поиска#

Отрисовка таблиц с палитрой в качестве источника цветов (kbot pal lookup … --cell 2):

palette.alp: 256 × 256 ячеек. Строка a, столбец b показывают смесь цветов a и b;
диагональ воспроизводит каждый цвет.

palette.shd: 256 × 32 ячейки. Каждый столбец — исходный цвет;
строки идут от чёрного (строка 0) через сам цвет к более ярким оттенкам.

Как читать таблицу оттенков: столбец 80 (средне-серый) начинается с чёрного в строке 0, поднимается через более тёмные серые своего градиента, примерно в строках 14 и 15 доходит до самого себя, а затем светлеет. Движку никогда не нужно умножать значения RGB — он просто читает shd[level][c].

Преобразование палитр для редакторов#

kbot pal convert понимает несколько удобных для редакторов выходных форматов:

Обратное направление — импорт .gpl или .pal (JASC) обратно в двоичный .pal TA — работает, если в исходнике 256 записей.

Подводные камни#

• Индекс 0 сам по себе не прозрачен. Рельеф, миникарты и фоны рисуют его чёрным; кадр спрайта прозрачен только там, где это говорит его собственный ключевой цвет (или серия пропусков). Отрисовка рельефа и миникарт в kbot использует непрозрачную палитру.
• Без магических чисел проверка слабая. Единственный способ убедиться в правдоподобности .pal — потребовать не меньше 1024 байт и (по желанию) чтобы байт альфы был нулевым в каждой записи.
• Таблицу поиска неправильного размера игра игнорирует и строит заново из палитры.
• .alp / .lht / .shd не взаимозаменяемы. Они настроены на разные эффекты; если поменять их местами, тени или освещение будут заметно неправильными.
• TA: Kingdoms использует палитры сторон, встроенные в PCX, а не схему с глобальным .pal. Приём с PCX-носителем описан в PCX.

Типичные размеры#

См. также#

• PCX — файлы со встроенными палитрами (и соглашение TA:K о носителях палитр).
• GAF — анимации, которые используют палитру, но не содержат её.
• TNT, SCT — данные тайлов с палитрой на диске.
• Глоссарий — paletted image (изображение с палитрой), lookup table (таблица поиска).