Algoritmo de Fogo do DOOM
Implementação do clássico efeito de fogo do PlayStation
Este projeto apresenta uma implementação do algoritmo de fogo do DOOM (1993) desenvolvida em Python com Pygame. O algoritmo simula o comportamento do fogo através da propagação de intensidades de calor em uma grade bidimensional.
O efeito de fogo foi originalmente implementado pela equipe de desenvolvimento do port do DOOM para PlayStation 1, aproveitando ciclos extras de CPU para criar labaredas animadas tanto na introdução quanto durante o gameplay.
A técnica baseia-se em um princípio simples: propagação ascendente de intensidades de calor com decaimento estocástico, criando um efeito visual dinâmico e orgânico.
Como Funciona
O algoritmo utiliza um array linear que representa a grade de fogo, onde cada célula armazena um valor de intensidade entre 0 (sem fogo) e 36 (intensidade máxima). A linha inferior é inicializada com intensidade máxima, funcionando como fonte constante de calor.
A cada frame, o algoritmo executa os seguintes passos:
- Cada pixel consulta o pixel imediatamente abaixo
- A intensidade é propagada para cima com decaimento aleatório (0-2 unidades)
- Um deslocamento horizontal aleatório (±1 pixel) simula o "vento" e comportamento caótico
- Pixels com intensidade 0 são renderizados como preto (ausência de fogo)
Paleta de Cores
A paleta utiliza 37 cores cuidadosamente selecionadas que mapeiam os valores de intensidade para cores que transitam de preto → vermelho escuro → laranja → amarelo → branco, reproduzindo fielmente a estética visual do fogo do DOOM original.
Visualização Dupla: Números vs. Fogo
A implementação oferece duas formas de visualização: uma representação numérica que expõe os valores de intensidade (0-36), e uma representação visual com as cores da paleta do DOOM.
Implementações
Versão Python (fire.py)
Implementação interativa com visualização em tempo real usando Pygame. Pressione ESPAÇO para alternar entre modos numérico e visual.
- Resolução da janela: 1000×800 pixels
- Grade de fogo: 71×50 células (formato horizontal)
- Taxa de atualização: 15 FPS
- Margem superior calculada dinamicamente
Gerador de GIF (fire_gif_generator.py)
Utilitário para gerar GIF animado mostrando ambas as visualizações lado a lado.
- Saída: GIF de 2000×800 pixels
- Duração: 60 frames (4 segundos a 15 FPS)
- Loop infinito
Como Usar
Instalar dependências: pip install pygame pillow
Visualização interativa: python fire.py
Gerar GIF: python fire_gif_generator.py
Créditos e Referências
Algoritmo original: Desenvolvido pela id Software para o port do DOOM (1993) no PlayStation.
Implementação JavaScript nesta página: Baseada no código de Samuel Villarreal (svkaiser), que fez reverse-engineering da versão Nintendo 64.
Inspirações para a implementação Python:
- Fabien Sanglard - artigo técnico detalhado sobre o algoritmo
- Elen Camila Sales - implementação em Python
Código-fonte deste projeto: github.com/samuel-c-santos/doom-fire