A jednak twórca ukrywający się pod pseudonimem Bo Made It postanowił zignorować ograniczenia technologiczne i w ramach projektu InkBoy udowodnił, że na maleńkim wyświetlaczu E-Ink da się wyciągnąć stabilne 30 kl./s – wystarczająco dużo, by płynnie ograć kultowe Super Mario Land. Co prawda sam wyświetlacz ma iście mikroskopijne rozmiary, ale się udało i to prawdziwy wyczyn.
Elektryczne impulsy i sprytny kod umieszczony w mikroprocesorze
Tradycyjne ekrany e-paper budują obraz poprzez przesuwanie mikroskopijnych cząsteczek pigmentu za pomocą długich, precyzyjnie zaaplikowanych impulsów elektrycznych. Cały proces wymusza charakterystyczne, kilkukrotne mrugnięcie całej matrycy. Autor projektu InkBoy, opartego na płycie deweloperskiej z układem ESP32, całkowicie przebudował sposób sterowania wyświetlaczem.
Zamiast pełnego resetu i długich przebiegów, wdrożono bardzo krótkie impulsy oraz punktowe aktualizowanie pojedynczych pikseli. Pozwoliło to osiągnąć rewolucyjny czas reakcji bez konieczności ingerencji w same komponenty sprzętowe.
Równie istotne okazuje się zachowanie odpowiedniej jakości obrazu. InkBoy korzysta z precyzyjnie wymierzonych, połówkowych impulsów napięcia, które zatrzymują cząsteczki pigmentu w połowie drogi. Pozwala to uzyskać odcienie pośrednie zbliżone do oryginalnej palety Game Boya, choć przy szybkim ruchu na ekranie pojawia się delikatny efekt smużenia. Oprócz tego wykorzystywane są jedynie skrajne stany pikseli (pełna biel lub pełna czerń), a dithering do pozorowania odcieni. Odznacza się znacznie wyższą responsywnością, co pozwala graczowi poświęcić część szczegółów tonalnych na rzecz natychmiastowego czasu reakcji w trudniejszych sekcjach platformowych.
Projekt stanowi twórcze rozwiniecie wcześniejszych eksperymentów z e-papierowym graniem, takich jak koncepcja PaperBoy autorstwa Wentina Zhanga. InkBoy przenosi te idee na kompaktową, ogólnodostępną płytkę, opierając się na otwartym kodzie emulatora Game Boya (całość udostępniono na licencji MIT w serwisie GitHub). Gry w formacie ROM ładowane są bezpośrednio z karty microSD, a oprogramowanie oferuje pełną obsługę zapisu i odczytu stanu gry.
A jak to wygląda po stronie sprzętowej? Pod tym względem projekt jest równie dobrze dopracowano. Konstrukcję podzielono na dwa moduły – wyświetlacz główny z płytką ESP32-S3 zintegrowaną bezpośrednio z ekranem e-papierowym, wbudowanym głośniczkiem oraz czytnikiem kart pamięci oraz zewnętrzny pad zamknięty w drukowanej w 3D obudowie. Sterujemy nim przez osobny mikrokontroler ESP32-C3. Łączy się on z modułem wyświetlacza za pomocą przewodu USB-C lub bezprzewodowo poprzez moduł Bluetooth.
Brzmi imponująco? A jednak to nadal projekt obarczony wieloma kompromisami
Oczywiście ten miniaturowy projekt DIY nie jest pozbawiony wad. Niektóre bardziej wymagające tytuły z Game Boya mają problem z utrzymaniem pełnych 30 klatek, a agresywnie modyfikowane impulsy odświeżania zostawiają na ekranie powidoki. Nie do końca znane są też długofalowe skutki katowania matrycy E-Ink niestandardowymi częstotliwościami.
Z drugiej strony, sama miniaturowa konstrukcja też raczej nie nadaje się do realnego grania, bo trudno sobie wyobrazić, by było to w ogóle wygodne. Mimo to, InkBoy to zachwycający pokaz inżynieryjnej samowolki, który pokazuje, że da się zrobić praktycznie wszystko, wystarczy odpowiednio pokombinować. I kto wie, może w przyszłości ekrany E-Ink zaczną nareszcie wyświetlać bardziej dynamiczne treści?
To na pewno otworzyłoby drogę do ich szerszego wykorzystania. Na razie są one obecne jedynie w czytnikach czy gadżetach, które mają za zadanie wyświetlać statyczne obrazy przez dłuższy czas. Jeśli jednak udałoby się choć trochę rozwiązać problem z częstotliwością, otworzyłoby to drogę do kolejnych fascynujących projektów, choć ciężko powiedzieć, czy wtedy nie wyeliminowalibyśmy większości głównych zalet tego ekranu. Małej konsolce się udało, choć nawet sam twórca zdaje sobie sprawę, że nie jest to trwałe dzieło, a ekran przy takim użytkowaniu może mieć znacznie krótszą żywotność.
Źródło:Bo Made It