Трассировщик лучей ZX Spectrum на языке BASIC

[Габриэль Гамбетта] знает кое-что о трассировщиках лучей, поскольку является автором Tiny Raytracer, трассировщика лучей, написанного всего на 912 байтах JavaScript. Как давно человек страдалец разработанного в Великобритании ZX Spectrum, можно ли объединить эти два любовных романа? Может ли Tiny Raytracer поместиться на ZX Spectrum? В БЕЙСИКЕ? Ответ утвердительный ответ, хотя и со многими ограничениями нашей любимой модели.

История начинается с [Габриэля] Алгоритмы трассировки лучей компьютерной графики с нуля (CGFS) и существующая база кода, которая была перенесена на очень ограниченный диалект BASIC ZX Spectrum с использованием VSCode для редактирования, БАС2ТАП для создания файла изображения ленты (по сути, звуковой дорожки) и выполнения с помощью FUSE. Отсортировав набор инструментов, [Габриэль] добавляет ровно столько кода, чтобы справиться с уравнениями пересечения лучей сферы, и рендерит сцену с тремя сферами в цветное изображение размером 32×22 пикселя, что занимает всего 15 минут работы. Товарищи по несчастью помнят, что спектр имел блочный массив атрибутов (или массив цветов) 32×22 с двумя значениями цвета для пикселей переднего и заднего плана. Каждый блок атрибутов содержит 8×8 пикселей, каждый из которых может быть передним планом (включен) или фоном (выключен). Следующим этапом было расширение кода для обработки пикселей, а также блоков, путем простого расширения трассировки лучей до полных 256 пикселей. Разрешение ×176, и для каждого блока просто определите два наиболее распространенных цвета и используйте их для всего блока. Это вроде как работает в духе спектрального «столкновения атрибутов».

Но теперь время работы составляет 17 часов! Далее, настройка производительности с использованием довольно большого количества хаков Spectrum BASIC и некоторых графических приближений, таких как отбрасывание лучей для каждого углового пикселя блока, и, если они идентичны, окрашивание всех оставшихся 60 пикселей в одинаковую окраску и движение дальше. . Благодаря этим усилиям время работы сократилось до двух часов.

Далее [Габриэль] смело отказывается от плоской модели освещения, моделирует один источник света и извлекает единственный оставшийся трюк в мире монохромного спектра — размывание значений интенсивности для каждого блока, используя простой Упорядоченный шаблон дизеринга 8×8, это выглядит не так уж и плохо, если принять во внимание все обстоятельства. Быстрая остановка на пути к завершению, к добавить тени и время работы вернулось к 17 часам, но оно того стоит. Очевидно, что это оптимизировано для одного типа сцены, в котором преобладают сферы, но принципы существуют, а кубы находятся всего в нескольких строках кода. Есть желающие?

Трассировка лучей — одна из тех забавных, но сложных задач, которые люди просто любят втискивать в неподходящее оборудование. как этот графический калькулятор TI-84Plus CE, и если это немного труднодоступно, вот что-то столь же безумное работает в старом добром Excel.

• SEO-контент и PR-распределение. Получите усиление сегодня.
• PlatoData.Network Вертикальный генеративный ИИ. Расширьте возможности себя. Доступ здесь.
• ПлатонАйСтрим. Интеллект Web3. Расширение знаний. Доступ здесь.
• ПлатонЭСГ. Углерод, чистые технологии, Энергия, Окружающая среда, Солнечная, Управление отходами. Доступ здесь.
• ПлатонЗдоровье. Биотехнологии и клинические исследования. Доступ здесь.
• Источник: https://hackaday.com/2024/01/26/a-zx-spectrum-raytracer-in-basic/