Catlantean 3D: 使用現代工具重現 1993 年時代風格的圖形
在現代環境中的復古限制
Catlantean 3D 是一款第一人稱射擊遊戲，旨在複製 1990 年代初期的遊戲技術限制，同時利用現代編譯器和平台抽象層。該專案遵循一套嚴格的自我限制，以確保真實的復古美學和確定性行為。
核心技術限制包括：
- 解析度與色彩： 目標解析度為 320x240，並使用 256 色有限調色盤。
- 渲染與音訊： 所有渲染和聲音混音都是從零開始手動實現的。
- 確定性： 遊戲邏輯使用定點數運算以保證跨平台的行為一致性，而浮點數運算則保留給渲染使用。
- 抽象化： 平台抽象層僅限於基本的幀緩衝區存取、鍵盤/滑鼠輸入、音訊緩衝區寫入以及檔案系統 I/O。
基於調色盤的渲染與光照
為了實現 VGA 時代遊戲那種「清晰」的外觀，Catlantean 3D 使用線性幀緩衝區，其中每個像素都是一個單一字節，用於索引至 256 色調色盤。這種方法需要深思熟慮的色彩選擇，因為螢幕上的每個像素都必須是 256 種可用顏色之一。
色彩映射光照系統
傳統的投射法（raycasting）往往會導致光照扁平化。為了在不增加現代著色器開銷的情況下創造深度感，Catlantean 3D 實現了一個色彩映射（colormap）——一個用於快速、O(1) 光照查找的調色盤索引 2D 矩陣。
色彩映射的處理流程如下：
- 線性化： 將 256 色調色盤視為一個線性行。
- 陰影生成： 為每種顏色預先計算 31 種較暗的變體。系統使用 Oklab 色彩空間及其感知距離公式，在調色盤中尋找最接近的匹配顏色，從而避免了使用歐幾里得距離時常見的「冷色調」或灰色偏移現象。
- 色調偏移： 隨著顏色變暗，會應用輕微的暖色調偏移，以提升視覺吸引力。
- 執行期查找： 渲染器根據與攝影機的距離計算陰影索引，並從色彩映射矩陣中檢索較暗的調色盤索引。
為了優化效能，牆壁的色彩映射行索引在每個螢幕列僅計算一次，地板的行索引在每個螢幕行僅計算一次，而精靈圖（sprite）則每個計算一次。
資產建立流程
Catlantean 3D 的資產分為三類：預渲染、手繪以及程序化生成。
預渲染精靈圖
為了簡化複雜動畫的迭代過程，3D 模型是在 Blender 中建立並進行骨架綁定的。這些模型使用利用 Blender API 的 Python 腳本渲染成紋理。為了防止縮放時產生的「模糊」感，開發者使用 Blender 的合成節點來增加對比度和清晰度，然後將圖像通過 Python 腳本進行 Oklab 為基礎的調色盤量化。
手繪藝術與像素一致性
某些元素，例如狀態欄面部和 HUD，是在 Aseprite 中手繪的，以確保情感表達和清晰度。該專案的一個關鍵規則是維持一致的像素比例：一個世界單位等於 64 像素。這可以防止不同解析度的資產混合時產生的視覺突兀感，這是低品質獨立遊戲中常見的問題。
程序化生成與「肢解」效果
對於具有重複磨損和污垢感的紋理，Python 腳本使用高度圖、雜訊圖和污垢圖來生成最終紋理。對於「肢解」（gibbing，敵人死亡動畫）使用了更複雜的程序化流程：
- Voronoi 分解： 精靈圖根據隨機種子像素被分割成塊狀物。
- 傷口流血： 一個廣度優先搜尋（BFS）從塊狀物邊界向內擴散，將顏色混合向調色盤定義的血液漸層。
- 物理模擬： 每個塊狀物被分配一個質心、速度、旋轉和重力，在不需要執行期碰撞檢測的情況下模擬爆炸效果。
自定義工具與地圖編輯
由於 Tiled 等通用工具缺乏對光照等級繪製和特定單元格標記（cell flags）的原生支持，開發者使用 wxPython 構建了一個自定義地圖編輯器。
這個編輯器透過一個名為 pybast 的函式庫（透過 pybind 將 C++ 引擎內部進行 Python 綁定）與引擎整合，允許編輯器直接讀取遊戲數據存檔和紋理。這建立了一個緊密的生態系統，使地圖編輯器成為開發過程中的一等公民，並將隨遊戲發佈，以供社群群眾模組化（modding）。
社群觀點與技術背景
圍繞該專案的討論突顯了所使用的限制條件的歷史意義。貢獻者指出，原始的 VGA Mode 13h (320x200) 使用非正方形像素，因為 64,000 位元組的緩衝區能完美契合 16 位元分段，從而簡化了早期 CPU 的定址。
其他開發者觀察到，nCatlantean 3D 使用的投射法引擎更接近 Wolfenstein 3D（垂直牆壁、恆定的地板/天花板高度）而非基於 BSP 的 Doom 引擎，後者允許更靈活的牆壁角度和變動高度。