06.10.2026 · Signal Titans Editorial
Emoldurando o corredor: como o raycasting e o mapeamento de texturas transformaram os primórdios da computação gráfica 3D
Como experimentos em mainframes nos anos 1970 e algoritmos de raycasting nos anos 1990 transformaram grades 2D em motores de renderização 3D dinâmicos.
Em 1973, os estudantes do ensino médio Greg Thompson, Steve Colley e Howard Palmer participaram de um programa de estudo e trabalho da NASA voltado ao desenvolvimento de um software para visualizar a dinâmica dos fluidos no projeto de espaçonaves. O projeto acabou se transformando no Maze War, um programa que exibia um ambiente de labirinto sob uma perspectiva em primeira pessoa. No ano seguinte, em 1974, a Universidade de Illinois hospedou o Spasim em seu sistema mainframe PLATO, apresentando um simulador de voo espacial em primeira pessoa que permitia a até 32 participantes conectados em rede interagir em um ambiente virtual compartilhado.
Restrições de grade e os primeiros experimentos em mainframes
Esses programas visuais iniciais operavam dentro de limites técnicos rígidos. O Maze War e o Spasim dependiam de movimentação estrita por blocos, forçando os jogadores a avançar célula por célula e a girar apenas em curvas cardinais discretas de noventa graus. Para alcançar uma movimentação visual contínua em hardware dedicado de arcade, o designer Ed Rotberg, da Atari, desenvolveu o Battlezone em 1980. Inspirado no Panther, um simulador de tanque de 1975 criado para o mainframe PLATO, o Battlezone usava uma tela de gráficos vetoriais para projetar um espaço tridimensional em aramado na tela de um arcade, estabelecendo um modelo de sucesso comercial para softwares com perspectiva visual em primeira pessoa.
Raycasting e renderização dinâmica
Superar a movimentação travada em blocos exigiu algoritmos de software capazes de calcular a exibição das paredes de acordo com a posição e o ângulo de visão do jogador. Um avanço pioneiro veio com o título Wayout, que empregava o raycasting para calcular dinamicamente como os segmentos de parede deveriam aparecer com base na orientação e localização. Em maio de 1991, o programador John Carmack, da id Software, introduziu a tecnologia de raycasting no Hovertank 3D para acelerar as velocidades de renderização em hardwares compatíveis com o IBM PC. Em vez de renderizar superfícies geométricas complexas do zero, o algoritmo calculava fatias verticais da tela para exibir as paredes rapidamente, gerando um movimento fluido em computadores pessoais.
A chegada do mapeamento de texturas
Embora o raycasting tenha resolvido as limitações de velocidade, a renderização continuava graficamente austera, com painéis de parede planos e de cores sólidas. Em outubro de 1990, o desenvolvedor John Romero, da id Software, conheceu o mapeamento de texturas durante uma chamada telefônica com Paul Neurath. Ao aplicar imagens em bitmap diretamente sobre as paredes poligonais, os ambientes ganharam profundidade visual. Carmack implementou essa abordagem no Catacomb 3-D em novembro de 1991, exibindo superfícies detalhadas nas paredes junto com as mãos do personagem principal. A Looking Glass Technologies expandiu a ideia em março de 1992 com Ultima Underworld: The Stygian Abyss, construindo um mundo em primeira pessoa totalmente texturizado. Em 5 de maio de 1992, a id Software e a distribuidora Apogee Software lançaram o Wolfenstein 3D, unindo o visual rápido do raycasting a um modelo episódico de shareware para plataformas IBM PC.
De paredes planas a geometrias dinâmicas
Apesar dessas adições visuais, os primeiros motores de renderização permaneciam estruturalmente limitados a tetos planos e corredores em ângulos retos. Em 27 de outubro de 1993, a Raven Software lançou o ShadowCaster, impulsionado por uma versão personalizada do motor de Carmack. O ShadowCaster implementava recursos visuais avançados em 2.5D antes de Doom, incluindo névoa de distância, paredes não ortogonais e planos de piso e teto texturizados. Semanas depois, em 10 de dezembro de 1993, a id Software lançou o Doom. O Doom substituiu as grades em ângulos retos por paredes não ortogonais, alturas de piso variáveis para escadas e plataformas, variações rudimentares de intensidade de luz e partidas multiplayer deathmatch em tempo real.
Esses avanços acumulados em renderização entre 1973 e 1993 estabeleceram os métodos algorítmicos fundamentais e os padrões de design estrutural que sustentam os softwares modernos de gráficos 3D interativos em tempo real.
Imagem de capa: ilustração gerada por IA; não é uma fotografia documental.
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