Давно хотел повысить градус безумия своих приложений и изобразить что-нибудь трёхмерное в терминале. Изначально я планировал использовать для этого ASCII-графику, но вспомнил, что немного экспериментировал с выводом растра в консоли и решил замахнуться на пиксельное изображение.

Писать начал, разумеется, на одном из самых далёких от вывода графики на экран языков — bc, я ведь теперь всё на нём пишу (ха-ха). Для работы с  графикой в нём нет буквально ни-че-го! Попутно решить считать это хакатоном — дал себе сутки на реализацию. В итоге, писать начал утром, а закончил в три ночи.

Что получилось в конечном счёте: экранчик игры, внизу набранные очки, количество оставшихся врагов, полоска здоровья, выше головы поверженных противников

Как вообще устроен вывод графики в текстовый терминал? Надо сказать, что как правило, терминал у нас текстовый число номинально. Да, там выводятся какие-то символы, но в конечном счёте терминал выводит их готовыми картинками на графический экран, а не алфавитно-цифровой, как встарь.

Обычно мы отсылаем в терминал какие-то символы и он их отображает, а как же передать ему графику? Для этого придумали несколько несовместимых способов. Моя любимая программа для работы в терминале iTerm2 придумала собственный. Графику в этом формате можно передать в терминал специальной текстовой командой:

ESC ] 1337 ; File = [необязательные параметры] : изображение в формате base64 ^G

Хорошо, с этим разобрались. Но как нарисовать картинку именно из bc? Тут надо решить несколько очевидных проблем.

Во-первых, графику надо как-то хранить внутри программы. Тут выбора особо нет, со структурами данных в bc негусто, — картинка будет храниться в одномерном массиве, где строки будут последовательно записываться одна за другой.

Во-вторых, нужно написать свою реализацию кодирования base64. Это, конечно, дело техники, но требует усилий. Тут, кстати, очень помогла обнаруженная в описании языка функция asciify(), которая переводит код символа в сам символ.

В-третьих, и самое интересное, — нужно выбрать какой-то простой бинарный формат, в котором будет формироваться графика. Тут я сразу подумал о BMP, так как в 2005-м году делал библиотеку для работы с ним на PHP.

Сохранившийся скриншот, где я пытаюсь аккуратно расписать для себя формат BMP Core

BMP — это, как водится во многих старых форматах, внутренне не один формат хранения графики, а несколько. В данном случае я взял самый простой и примитивный — BMP Core с индексированной палитрой из двух цветов.

Его плюс — у него очень простой заголовок и его относительно дёшево формировать. Тем более, что мне не хотелось возиться со сжатием, количество вычислений для этого могло превысить все разумные пределы.

Теперь надо было решить что же я буду писать. На самом деле к этому моменту я уже внутренне определился. В начале двухтысячных локальный фурор произвела игрушка «Wolf5k», написанная на ДжаваСкрипте. Чтобы понять, чем она крута, надо знать, что ДжаваСкрипт тогда графику выводить не умел — не существовало ни тега CANVAS, ни, тем более, WebGL или WebGPU.

Изображение формировалось в текстовом формате XBM, которое, через весьма остроумный хак, показывалось в браузере. На настоящий момент поддержки этого формата давно уже нет ни в одном современном браузере.

Это как будто могло быть очень символично — сделать порт игрушки, которая выводила свою графику на языке, для этого в те годы непригодном, на язык, который так же непригоден для этого сейчас.

Вот и весь исходный код «Wolf5k»

К несчастью, исходный код игры обфусцирован и, когда я в самом начале сел за его чтение, был в отчаянии — мне казалось, что за отведённый самому себе суточный срок разобраться не получится. К счастью, раскопки в веб-архиве принесли в сетях частично деобфусцированный исходник. С ним я и начал работать.

Не буду описывать все сложности, с которыми пришлось столкнуться, но примерно к полуночи у меня получился код, который умел рендерить картинку покадрово — к тому времени я ещё не решил проблему опроса клавиатуры и мой «игрок» просто крутился на одном месте. В рендере я увидел несколько проблем, но не критичных.

Самой большой проблемой была производительность. Но это я отложил на следующий день — решил, что работающая, но немного глючащая и сильно подтормаживающая игра, написанная за сутки — удовлетворительный результат. До окончания хакатона мне предстояло решить ещё одну проблему — проблему опроса клавиатуры.

«Wolf5k» — динамичная игра, а во всём языке bc единственная функция ввода — read(), которая требует нажатия на «Энтер» после каждого ввода. Такой себе интерактив.

В самом языке это никак не решить, так что, признаюсь, тут я немного смухлевал — написал на zsh запускающую часть, которая сама читает клавиатуру и пересылает нажатия в bc, «нажимая» на «Энтер»:

#!/bin/zsh
x=/*
while {}; do
    v=
    read -rs -k1 -t0.4 v

    case "${v:l}" in
        [wasdljkm\ ]) printf "%d\n" "'${v:l}";;
        *)    echo 0;;
    esac
done | bc -g -Ll -f "$0"
exit; */1
/* тут программа на bc */

Да, не очень честно, но какой выбор?

К трём ночи у меня была игрушка, в которой всё работало на три с плюсом, особенно, если на экране было не так много объектов. Правда, при поворотах враги иногда пропадали, а иногда взлетали и улетали за пределы экрана. Но в это уже можно было играть.

У меня был соблазн опубликовать её на следующий же день, но хорошо, что я дал коду «отлежаться». Во-первых, успел пофиксить все баги, во-вторых, придумал несколько трюков для ускорения, один из которых описал вчера.

Результат выложил в свой репозиторий. Несмотря на то, что это порт «Wolf5k», игра называется BC-Doom, а не BC-Wolf, потому что как-то так повелось, — называть все подобные трёхмерные игрушки «Думом», а про «Вульф» уже никто и не помнит, как мне кажется.