둠(DOOM)이 무선 이어버드로 포팅됨

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1993년 고전 게임 DOOM을 무선 이어버드 PineBuds Pro에서 실행하도록 이식한 프로젝트로, 웹을 통해 원격 플레이 가능
이어버드와 웹 서버를 연결하는 직렬 서버(serial server) , 웹 서버, 정적 웹페이지, 그리고 DOOM 포트의 네 구성 요소로 이루어짐
UART 연결을 통해 약 2.4Mbps 대역폭을 확보하고, MJPEG 스트림으로 영상을 전송해 최대 27FPS 이론 성능을 달성
CPU를 100MHz에서 300MHz로 오버클럭하고, JPEG 인코딩 한계로 약 18FPS 수준의 실제 성능 확보
RAM·FLASH 제약을 최적화와 경량화된 Squashware WAD 파일로 해결해, 오픈소스 펌웨어 기반 하드웨어 실험의 가능성 제시

프로젝트 개요

1993년 출시된 DOOM을 PineBuds Pro 이어버드에서 실행하도록 이식
- PineBuds Pro는 오픈소스 펌웨어를 지원하는 유일한 무선 이어버드로 언급
- 웹사이트 방문자는 대기열에 등록해 원격으로 게임을 플레이할 수 있음
프로젝트는 네 부분으로 구성
- 이어버드에서 실행되는 DOOM 포트
- 이어버드와 웹 서버를 연결하고 MJPEG 스트림을 Twitch로 변환하는 직렬 서버
- 자산 제공, 대기열 관리, 키 입력 전달, 스트림 표시를 담당하는 웹 서버
- 브라우저 표시 및 서버 통신을 담당하는 정적 웹페이지

하드웨어 및 연결 구조

이어버드는 디스플레이가 없어 Bluetooth 또는 UART 접점 패드로 데이터 송수신
- Bluetooth는 약 1Mbps로 느려, UART(2.4Mbps) 가 더 적합
DOOM의 프레임버퍼는 320×200 해상도, 8비트 컬러로 약 96KB
- UART 대역폭 기준 약 3FPS 전송 가능
- 이를 개선하기 위해 MJPEG 스트림 방식 채택
JPEG 인코더로 bitbank2/JPEGENC 사용
- 평균 JPEG 프레임 크기 11~13.5KB
- 이론상 최대 FPS는 22~27FPS 수준

CPU 성능 조정

기본 펌웨어의 CPU 클럭은 100MHz이나, 이를 300MHz로 상승시키고 저전력 모드 비활성화
Cortex-M4F(300MHz)는 DOOM 실행에는 충분하지만 JPEG 인코딩에서 병목 발생
- 실제 프레임 속도는 약 18FPS 수준

메모리(RAM) 최적화

기본 접근 가능한 RAM은 768KB, 보조 프로세서 비활성화 시 992KB 확보
DOOM은 4MB RAM을 요구하므로 다양한 최적화 수행
- 룩업 테이블 사전 생성, const 변수 플래시 저장, 캐싱 시스템 비활성화, 불필요 변수 제거 등으로 메모리 절감

플래시(FLASH) 용량 문제

DOOM 1의 기본 WAD 파일은 4.2MB로, 이어버드의 4MB 저장 한도를 초과
fragglet의 경량화 버전 Squashware WAD(1.7MB) 사용으로 문제 해결
- 모든 자산이 플래시 내에 수용 가능

오픈소스 및 접근성

프로젝트 코드는 두 개의 GitHub 저장소에서 공개
- DOOMBuds: 이어버드용 DOOM 포트
- DOOMBUDS-JS: 브라우저와 이어버드 간 상호작용 지원
웹사이트는 대기열 기반으로 운영되며, 5번째 순서부터 Twitch 스트림이 저지연 MJPEG 스트림으로 전환

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