El desarrollo de un trazador de rayos en el lenguaje de programación Brainfuck (BF) demuestra la viabilidad de implementar sistemas complejos en entornos con restricciones extremas. Este proyecto, disponible en GitHub, surge de la curiosidad del autor al leer que incluso los trazadores de rayos se han escrito en el lenguaje de construcción CMake, lo que llevó a explorar si el lenguaje más simple posible podía sostener una implementación funcional.
BF es un lenguaje Turing-completo basado en una cinta infinita unidireccional de celdas de 8 bits, con solo ocho operaciones y un sistema de bucles condicionales. La implementación se centra en renderizar la imagen exacta del capítulo de Metal del libro 'Ray Tracing in One Weekend'. Dado que BF carece de instrucciones de aritmética directa, el autor diseñó un formato de punto fijo (Q16.16) para representar números de punto doble, permitiendo una resolución de 1/256 y un rango de [-2^15, 2^15).
El código se divide en dos regiones: una zona de análisis y generación de código, y otra de ejecución. El código generado se convierte a un formato SSA-like para evitar colisiones de nombres, utilizando notación húngara. Para funciones matemáticas como la raíz cuadrada, se empleó la división larga en lugar de la serie de Taylor, ya que esta última presentaba errores significativos en la región inferior de 0.305. La implementación incluye primitivas para mover y copiar datos, así como una multiplicación basada en la suma repetida. Este enfoque permite mantener una base de código mínima, de solo unas pocas líneas, y ofrece una perspectiva didáctica sobre los límites de la computación en lenguajes de bajo nivel.
