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Dev coloca shader 3D em tempo real no Game Boy Color e faz o clássico bule brilhar com luz controlada no D Pad

Um desenvolvedor conseguiu algo que parece impossível em um portátil de 1998. Danny Spencer transformou o Game Boy Color em uma vitrine de sombreamento 3D em tempo real, com um objeto girando na tela e a iluminação mudando instantaneamente conforme você mexe no direcional. O resultado é um bule estilizado que ganha volume, reflexos e sombras como se estivesse em um ambiente tridimensional de verdade, só que dentro das limitações extremas do console.

A ideia é simples de entender e difícil demais de executar. Em vez de apenas trocar sprites e fundos, o demo calcula a intensidade de luz pixel a pixel, usando um shader Lambertian, aquele modelo clássico em que o brilho depende de quão de frente a superfície está para a luz.

O truque por trás do “3D” no Game Boy Color

O Game Boy Color tem resolução de 160 por 144 pixels e pode exibir dezenas de cores simultâneas a partir de uma paleta bem maior, mas ainda assim é um hardware modesto para fazer matemática pesada.

Para dar conta do sombreamento, Spencer pré calculou informações de superfície em normal maps, que são mapas usados em 3D para “fingir” detalhes de relevo sem aumentar a complexidade do modelo. Em tempo real, cada pixel consulta um vetor normal e compara isso com a direção da luz para decidir o tom que vai aparecer na tela.

O maior inimigo era a CPU e a falta de multiplicação

A CPU da linha Game Boy pode rodar em modo normal e em modo duplo no Game Boy Color, chegando perto de 8,4 MHz, mas ainda é pouco para renderização em tempo real e com um detalhe que complica tudo: não existe instrução nativa de multiplicação, o que obriga a buscar atalhos.

É aí que entram as soluções criativas. A abordagem descrita no projeto usa tabelas de consulta e truques matemáticos, como trocar certas multiplicações por operações equivalentes com logaritmos e valores pré calculados, reduzindo o custo de cada pixel renderizado.

Otimização no limite para caber em um frame

Para economizar ainda mais ciclos, a técnica pode converter vetores para coordenadas esféricas e simplificar o cálculo do dot product, que é o coração do sombreamento Lambert. Na prática, é uma sequência de consultas em tabelas e operações baratas o suficiente para manter a animação responsiva dentro do orçamento de tempo de cada frame.

Mesmo assim, o portátil ainda mostra algumas limitações visuais típicas de LCD antigo, como ghosting leve, mas sem quebrar a consistência do efeito quando você mexe a luz.

Como testar o demo e baixar as ROMs

O código foi publicado no GitHub no repositório gbshader. Lá também ficam as releases com as ROMs prontas para rodar em emuladores ou em flashcart, além dos scripts usados para converter os normal maps. O projeto cita o uso do RGBDS como toolchain, com uma versão específica recomendada para compilar.

E tem um detalhe legal: além do download, o demo também foi disponibilizado com emulação via navegador, o que torna a experiência bem mais acessível para quem só quer ver o bule brilhando e mudar a luz com o teclado.

Por que isso importa para a cena retro e homebrew

Esse tipo de experimento é um lembrete de como a criatividade costuma vencer limitações técnicas. O Game Boy Color não foi feito para gráficos 3D com iluminação dinâmica, mas ainda assim dá para chegar perto com pré processamento inteligente, tabelas de consulta e otimização agressiva. É o tipo de projeto que inspira a comunidade homebrew e, de quebra, vira uma aula prática de renderização em hardware restrito.

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Fagner Lopes

CEO Presidente e fundador da Obewise Entertainment Network, escritor, biomédico e amante de jogos eletronicos, mais precisamente DOTA 2. Redator do site e artista na Obewise Radio Network.

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