COMPUTAÇÃO NA ESCOLA

O Jogo "Space Invaders"

A indústria dos videojogos tem vindo a crescer de ano para ano.
Só em 2020, os lucros foram superiores a 150 mil milhões de euros!

ENSICO(Texto)

Os videojogos são cada vez mais populares e cada vez mais realistas.
Mas um jogo de sucesso não precisa de ter gráficos tão realistas quanto os do Fortnite...



A História revela que combater extraterrestres em forma de polvos, lulas e caranguejos pode ser igualmente proveitoso.

História

No ano de 1977, George Lucas presenteou o mundo com o primeiro filme de uma das sagas mais famosas de sempre, a célebre saga Star Wars. Inspirado por esse ambiente galáctico, o japonês Tomohiro Nishikado começou nesse mesmo ano a desenvolver o jogo Space Invaders, que rapidamente se tornou um sucesso comercial.

O objetivo deste jogo arcade é destruir hordas de naves alienígenas disparando um canhão laser que se movimenta na parte inferior da tela. Apesar desta aparente simplicidade, o seu criador levou mais de um ano a desenvolver o jogo, uma vez que teve de criar o seu próprio hardware para o materializar. Naquela altura, as ferramentas informáticas disponíveis no Japão não eram poderosas o suficiente para dar vida àquilo que Nishikado tinha idealizado na sua mente.

É um exemplo a seguir: se algo não existe, inventa-se! 😜

Poucos meses após o seu lançamento em julho de 1978, filas e filas de pessoas já se acumulavam junto das máquinas arcade para jogar o Space Invaders. Existem até relatos de vários assaltos praticados por crianças com o intuito de arranjar mais moedas para inserir nas máquinas de jogo... um exemplo a NÃO seguir! 😅

O Space Invaders foi o primeiro jogo japonês a ser implementado utilizando microprocessadores. Mas, como todas as grandes invenções, tudo começou com alguns gatafunhos em papel. Abaixo, podes espreitar os desenhos dos extraterrestres com formas de moluscos que Nishikado concebeu. Como poderá um computador fazer estes desenhos? Em geral, como são representadas imagens num computador? 🤔

A ideia é muito simples: representamos cada quadrícula a branco por um 0 e cada quadrícula a negro por um 1.

Mas como é que o computador guarda um retângulo de 0s e 1s? O desgraçado não sabe o que é um retângulo... 😅

Felizmente, um computador sabe o que é uma sequência ou lista de coisas, portanto, podemos encarar cada linha como sendo uma lista de 0s e 1s. Por exemplo, a primeira linha da figura acima corresponde à lista

Depois, basta criar uma outra lista cujos elementos correspondem às linhas do desenho. Obtemos o seguinte:

Repara que cada lista “pequena” possui 11 elementos, uma vez que o quadriculado tem 11 colunas; e a lista “grande” possui 8 elementos, associados às 8 linhas que compõem o desenho.

Atentemos agora no processo inverso: dada uma lista com listas de 0s e 1s, como obter o desenho no quadriculado correspondente? Por exemplo, qual é o desenho associado à lista abaixo? Tenta descobrir por ti próprio antes de fazeres scroll 😜

Como cada elemento desta lista é uma lista com 7 elementos, ficamos a saber que o quadriculado do desenho terá 7 colunas. E quantas são as linhas? Basta notarmos que a lista grande possui 7 listas lá dentro, o que significa que o quadriculado terá 7 linhas. Obtemos o seguinte desenho:

Imagina agora que, tal como Nishikado fez com os extraterrestres, gostarias de dar vida a esta carinha sorridente e fazê-la mexer. Por exemplo, supõe que queres rodar a figura 180º. Qual será a lista de listas de 0s e 1s correspondente? Se pensares um pouco, como o desenho é simétrico, irás notar que basta inverter a ordem com que as listas surgem na representação original. Ou seja, a última lista passa a ser a primeira; a penúltima passa a ser a segunda; etc. Obtemos então as seguintes representações em computador (à esquerda) e num quadriculado (à direita):


Em suma, vimos que as imagens dos extraterrestres do jogo Space Invaders podem ser representadas por quadrículas com 0s ou 1s, podendo ser implementadas num computador através de listas (ou sequências) de 0s e 1s. A cada uma destas quadrículas damos o nome de píxel ou bit, e é costume designarem-se estas estruturas por mapas de píxeis (em inglês, “bitmaps”). O processo de representação de uma imagem por píxeis/bits designa-se por digitalização.

O Space Invaders é um hino à criatividade e um marco único na história dos videojogos. Tendo em conta o seu sucesso estrondoso, ao longo dos anos foram surgindo novas versões do jogo, cada vez mais sofisticadas, tendo sido lançada a adaptação Space Invaders Forever para a Nintendo Switch e PS4 há menos de um ano atrás! Como deves imaginar, os alienígenas invasores modernos já não podem ser resumidos a quadrículas a preto e branco, uma vez que apresentam cores e texturas diversas... mas, fundamentalmente, continuam a ser sequências de 0s e 1s!

Como será um computador capaz de representar imagens tão complexas utilizando uma linguagem binária tão simples? Isso, caro leitor, descobrirás num artigo futuro! 😁

Colaboração de Mano a Mano Graphic Design Club

[Às quintas-feiras, o PÚBLICO na Escola dá espaço às ciências da computação, numa parceria com a Ensico - Associação para o Ensino da Computação.]

Os videojogos ou “gaming” são, sem dúvida, uma das principais atividades para os mais novos. A grande maioria das crianças joga, em especial os rapazes entre os 8 e os 11 anos onde a percentagem é de 93%, e caindo para 79% apenas entre as meninas dos 12 aos 15 anos. Na lista dos 30 principais interesses para os rapazes dos 8 aos 15 anos, os videojogos estão no topo da lista, superando outros como filmes e séries, música e programas de TV. É também o segundo maior interesse entre as meninas dos 8 aos 11 anos. Resumindo, os jogos são, não só populares entre as crianças, como são efetivamente um dos seus maiores interesses. Mas não é apenas entre os mais novos... o impacto dos videojogos é tal que até o número de avós que jogam cresceu 28% desde 2018.

É importante notar que jogar é apenas uma parte do quadro geral; 22% dos utilizadores da Internet assistiram a uma transmissão ao vivo de jogos ou torneios de Esportes no último mês, o que é mais do que o número de pessoas que assistem a um jogo da Premier League (EPL) em todo o mundo. Normalmente, as pessoas assistem a este tipo de jogos através de plataformas como a Twitch, mas o chamado “gaming” também se tornou mais integrado como um hub para outras atividades online e lançou as sementes para tipos alternativos de media social, em que talvez o exemplo mais bem sucedido seja o Fortnite.

Para nos ajudar a compreender este fenómeno fomos falar com um especialista, Ramiro Teodósio, que foi jogador de esportes enquanto estudante de direito, hoje é advogado e CEO da principal equipa portuguesa de Esports, a For The Win Esports.