2026-02-01

掌机上的代码编辑器与3D游戏引擎

摘要

作者受TI-82图形计算器编程体验的启发，在任天堂DS上构建了完整的编程环境。系统由三部分组成：上屏幕负责硬件加速的3D渲染，下屏幕提供触摸屏代码编辑器，核心是每帧执行一行脚本的解释器。整个引擎编译后仅100KB，支持变量、循环和条件判断，内置了一个可玩的3D Pong游戏作为演示。

内容框架与概述

项目本质是将完整的游戏开发环境移植到掌机平台。引擎使用C语言和libnds库开发，通过底层的OpenGL调用实现60 FPS的3D立方体渲染。上屏幕负责显示游戏画面，支持最多16个3D模型的实时渲染，包含位置、旋转和颜色属性。下屏幕则实现了完全自定义的UI系统，通过逐像素绘制到256x192位图，提供标记选择器、数字键盘和寄存器选择器等交互功能。

脚本解释器采用逐行执行模式，每帧处理一条指令。语言设计为基于标记的命令系统，包含26个变量寄存器和9个只读寄存器用于输入检测和系统状态读取。脚本支持数学运算、控制流判断、3D对象操作和相机控制等基础功能。这种设计既保证了执行效率，又降低了学习门槛，用户无需关心底层实现即可快速上手。

技术实现上采用了大量静态分配的数组来避免动态内存管理。单个程序最多支持128行脚本，解释器通过一系列条件判断来匹配和执行命令。默认演示的Pong游戏通过简单的寄存器运算和条件判断实现了球体运动、碰撞检测和音效反馈。整个项目展示了在有限硬件平台上通过精巧设计实现完整功能的可能性。