VRAM（Video RAM）

是什么

VRAM（Video RAM，视频随机存取存储器）是 GBA 专用的一块 96KB 显存，起始地址为 0x06000000。它用于存储背景图块数据、精灵图块数据以及背景映射表。GBA 的图形渲染引擎直接从 VRAM 中读取数据来生成每一帧画面。

为什么需要

VRAM 是 GBA 图形系统的核心存储区域。理解 VRAM 的布局和数据格式对于以下工作至关重要：

• 渲染实现：浏览器端需要正确读取 Wasm 线性内存中 VRAM 区域的数据来还原图像。
• 数据格式转换：VRAM 中的图块以 4bpp/8bpp 索引色存储，需要结合调色板转换为 Canvas 可用的 RGBA 格式。
• 内存布局理解：VRAM 被划分为多个 Bank（Bank 0-5），不同 Bank 可分配给背景或精灵使用，这是 GBA 图形编程的基础知识。

原理与实现

VRAM 的 96KB 被组织为 6 个 16KB 的 Bank：

Bank	地址范围	常见用途
Bank 0	0x06000000–0x06003FFF	背景/精灵图块
Bank 1	0x06004000–0x06007FFF	背景/精灵图块
Bank 2	0x06008000–0x0600BFFF	背景/精灵图块
Bank 3	0x0600C000–0x0600FFFF	背景/精灵图块
Bank 4	0x06010000–0x06013FFF	精灵图块 / 位图模式帧缓冲
Bank 5	0x06014000–0x06017FFF	精灵图块 / 位图模式帧缓冲

VRAM 的使用方式取决于 GBA 的显示模式（Mode 0-5）：

• 字符模式（Mode 0-2）：VRAM 存储图块数据和背景映射表（Screen Base Block + Tile Base Block）。
• 位图模式（Mode 3-5）：VRAM 直接存储像素数据作为帧缓冲。

在 pokeemerald-wasm 中的实现

在 pokeemerald-wasm 项目中，VRAM 的处理方式为：

1. 地址映射：VRAM 的地址 0x06000000 被直接映射到 Wasm 线性内存的对应偏移位置。游戏代码中对 VRAM 的读写操作实际上是在操作 Wasm 内存。
2. 帧数据读取：JavaScript 渲染代码通过 WebAssembly.Instance.exports.memory 的 DataView 或 Uint8Array 视图读取 VRAM 区域的数据。
3. 图块解码：渲染器从 VRAM 中读取 4bpp 或 8bpp 的图块数据，结合 Palette 转换为完整颜色。
4. 精灵图块：精灵使用的图块数据存储在 VRAM 的 OBJ 区域（通常是 Bank 4-5），渲染器根据 OAM 中的图块索引从 VRAM 中提取对应的精灵图形。

相关概念

• Tile — VRAM 中存储的基本 8×8 像素图块
• Sprite — 使用 VRAM 中图块数据的可移动图形对象
• OAM — 精灵属性内存，包含图块索引等信息
• Palette — 颜色查找表，将图块中的索引色转换为实际颜色