Denise / Lisa

In den Lorraine-Prototypen hieß der Videochip Daphne. Schon als Denise kam er 1985 mit dem Amiga 1000 heraus, mit der Nummer 8362, im DIP-Gehäuse mit 48 Pins. Er ist der Chip, der dem Monitor am nächsten ist: Alles, was du auf dem Bildschirm eines OCS-Amiga siehst, ist durch ihn gegangen.

Es gibt eine Arbeitsteilung, die man verstehen sollte. Die Agnus weiß, wo das Bild im Speicher liegt, und holt es. Die Denise kennt keine einzige Adresse: Sie bekommt die bereits gelesenen Daten, 16 Pixel auf einmal, mischt die Bitplanes mit den Sprites und wählt die Farbe jedes Pixels.

Der Amiga speichert das Bild in Bitplanes. Stell dir mehrere durchsichtige Folien vor, jede mit einem Bit pro Pixel: Mit 1 Ebene gibt es 2 Farben, mit 2 sind es 4, und mit 5 Ebenen 32. Die Denise liest für denselben Pixel das Bit jeder Folie, setzt sie zu einer Zahl zusammen und wählt mit dieser Zahl eines von 32 Farbregistern. Jedes Register hält eine Farbe mit 12 Bit, 4 für Rot, 4 für Grün und 4 für Blau: 4096 mögliche Farben.

In niedriger Auflösung dauert jeder Pixel 140 Nanosekunden, und das Bild ist 320 Pixel breit; in hoher Auflösung 70 Nanosekunden und 640 Pixel, mit bis zu 16 Farben. In der Höhe sind es 200 Zeilen bei NTSC und 256 bei PAL, doppelt so viele mit Zeilensprung, um den Preis des typischen Flimmerns jener Zeit. Mit Overscan reicht das Bild fast bis an die Ränder des Fernsehers.

Der Vorteil der Bitplanes ist die Sparsamkeit: Braucht ein Spiel nur 8 Farben, nimmt es 3 Ebenen und spart Speicher und Zyklen. Anzahl der Ebenen und Auflösung können sich sogar mitten im Bild ändern, durch den Copper.

Eine sechste Ebene ist für Spezialmodi reserviert. Bei Extra Half-Brite (EHB) sagt dieses Bit der Denise, die Farbe mit halber Helligkeit zu zeigen: 32 gewählte Farben plus ihre 32 dunklen Versionen, 64 insgesamt. Spiele nutzten das für Schatten und Silhouetten.

HAM (Hold-And-Modify) ist der berühmteste Trick. Jeder Pixel hat 6 Bit: 2 sagen, was zu tun ist, und 4 sind der Wert. Entweder nutzt der Pixel eine der 16 Palettenfarben, oder er übernimmt die Farbe des linken Nachbarpixels und ändert nur Rot, nur Grün oder nur Blau. So passen alle 4096 Farben gleichzeitig auf den Bildschirm, 1985 bei einem Heimcomputer unerhört. Der Preis sind Farbsäume an harten Übergängen, weil das Ändern aller drei Anteile drei Pixel dauern kann.

Deshalb diente HAM vor allem für digitalisierte Fotos, 3D-Bilder und Malprogramme und kaum für Spiele. Dazu kommt der Modus mit zwei Spielfeldern (dual playfield): zwei Bilder mit je 8 Farben, übereinandergelegt, die unabhängig voneinander scrollen, ideal für einen Hintergrund, der sich langsamer bewegt als der Vordergrund.

Die Denise zeichnet 8 Sprites pro Zeile, jeder 16 Pixel breit und beliebig hoch, mit 3 Farben plus Transparenz. Zwei benachbarte Sprites lassen sich zu einem mit 15 Farben koppeln (attached). Mit Hilfe des Coppers lässt sich derselbe Sprite weiter unten im Bild wiederverwenden, und so zeigt ein Spiel viel mehr als 8. Der Mauszeiger der Workbench ist Sprite 0.

Die Denise meldet auch, wenn sich Dinge berühren. Ein Kollisionsregister sagt, ob ein Spritepaar ein anderes berührt hat oder ein Sprite eine Bitplane, ohne dass der Prozessor Pixel für Pixel vergleichen muss.

Und so seltsam es klingt: Im Videochip sitzen die Zähler für Maus und Joystick. Die Maus sendet Impulse, wenn sie bewegt wird, und die Denise zählt sie in 8-Bit-Zählern pro Achse, die das System ausliest. Um die Tasten kümmern sich andere Chips.

Das ECS brachte die Super Denise (8373), im A3000, im A500 Plus, im A600 und in einigen A2000, und sie lässt sich als Upgrade in A500 und A2000 einbauen, die schon eine ECS-Agnus haben. Sie bringt SuperHires, mit Pixeln von 35 Nanosekunden und 1280 Pixeln Breite, und Productivity, 640 × 480 ohne Zeilensprung, für Multisync-Monitore. Der Preis ist die Farbe: In diesen Modi gibt es nur 4 Farben, und bei SuperHires hat jeder Farbanteil nur 2 Bit, was eine Palette von 64 übrig lässt.

Sie brachte auch Funktionen für Genlock und Video, etwa den Bildschirmrand durchsichtig zu machen oder eine Farbe für das externe Bild transparent zu schalten, und ein Kennungsregister, DENISEID, mit dem die Software erfährt, welchen Chip sie vor sich hat.

Beim AGA heißt die Nachfolgerin Lisa, im PLCC mit 84 Pins, im A1200, im A4000 und im CD32. Sie bekommt die Daten in 32-Bit-Wörtern und nimmt bis zu 8 Bitplanes: 256 Farben auf dem Bildschirm, in jeder Auflösung, gewählt aus einer 24-Bit-Palette mit 16,8 Millionen Farben.

HAM bekam eine 8-Bit-Version, HAM8: 6 Bit Wert und 2 Bit Steuerung, mit 64 Grundfarben, bis zu 262.144 Farben auf dem Bildschirm. Beide HAM-Modi funktionieren nun in allen Auflösungen und nicht nur in der niedrigen wie zuvor. Sprites können 16, 32 oder 64 Pixel breit sein, im Bildschirmrand erscheinen und einen eigenen Bereich der Palette nutzen, und der Modus mit zwei Spielfeldern hat nun 16 Farben pro Spielfeld.

Eines fehlte ihr: ein Chunky-Modus mit einem Byte pro Pixel, wie die VGA der PCs. Als 3D-Spiele im Stil von Doom aufkamen, wog dieses Fehlen schwer, und deshalb bekam das CD32 den Akiko.