3. 3D so wie man es mag
Mr. Umezu, dachten Sie: “Oh oh …”, weil Sie keinen stereoskopischen LCD-Bildschirm erwartet hätten?
Richtig. Ich hatte natürlich von der Flüssigkristalltechnologie für 3D gehört, hatte aber den Test mit Luigi’s Mansion nicht gesehen und demnach keine Ahnung davon, was es heißt, ein Spiel in 3D zu machen. Ich dachte, Mr. Konno sagte dies plötzlich nur so aus einer Laune heraus. (lacht)
(lacht)
Um ehrlich zu sein, dachte ich zuerst: „Welch ein Problem!“ Als wir uns jedoch mitten in der Entwicklung des Nintendo DS-Systems für die zwei Bildschirme entschieden hatten, war die Entscheidung im Nachhinein richtig gut gewesen.
Sie dachten also, es könnte sich lohnen, es auszuprobieren?
Ja. Und ich dachte: “Zumindest ist das besser als zwei Bildschirme!” (lacht)
(lachen)
Mir war es in letzter Minute noch gelungen, mich auf die zwei Bildschirme einzustellen.
Ich kann mir vorstellen, dass Sie sich aufgrund der in der letzten Minute umgeworfenen Teetische zusammengerissen haben. (lacht) Aber es muss schwer gewesen sein, sich auf 3D umzustellen.
Nein. Weil stereoskopisches Display bedeutet, zwei Bilder gleichzeitig auf dem Bildschirm anzuzeigen.
Wenngleich es nur einen physischen Bildschirm gibt, müssen Sie zwei getrennte Bilder für das linke und das rechte Auge erstellen. Und das läuft am Ende auf das Gleiche hinaus, wie zwei Bildschirme anzuzeigen.
Und wenn man noch den unteren Bildschirm hinzufügt, sind es drei Bildschirme.
Ich musste den oberen 3D-Bildschirm mit der doppelten Geschwindigkeit fahren, was bedeutete, dass ich das von mir entworfene SoC noch einmal überdenken musste.
Was uns darauf zurückbringt, wie Sie das Design für das erste SoC mit etwas Leistungsspielraum erstellt haben.
Ja. Der Wechsel zu 3D erhöhte den Strombedarf. Um am Ende brauchte ich all diesen zusätzlichen Strom.
Programmierbare Shader19 werden jetzt allgemein zur Erzeugung von Schatten in 3D-Grafiken eingesetzt, aber für den Nintendo 3DS haben wir eine Technologie von Digital Media Professionals (DMP) 20 verwendet. Was waren die Gründe dafür? 19 Programmierbarer Shader: Ein Shader ist ein Software-Tool, das hauptsächlich zur Erzeugung von Licht und Schatten in Grafiken dient. Mit einem programmierbaren Shader können Programmierer bestimmen, wie die Licht- und Schatteneffekte berechnet werden sollen. Der hohe Grad an Freiheit, den man hierbei genießt, ermöglicht eine größere Vielfalt an Effekten. 20 Digital Media Professionals Inc.: Eine Firma, die sich hauptsächlich mit der Entwicklung und dem Vertrieb von Grafikprozessoren beschäftigt. Hauptniederlassung: Mitaka, Tokio.
Was bei einer Handheld-Spielkonsole am meisten Strom frisst, ist die LCD-Bildschirmbeleuchtung.
Das Nintendo 3DS System hat zwei davon, wobei die obere für den 3D-Bildschirm ist.
Richtig. Und der 3D-Bildschirm muss getrennt Bilder für das linke und das rechte Auge erzeugen. Das bedeutet, dass bei 3D die Lichtmenge, die an die beiden Augen gesendet wird, halbiert wird. Damit das Bild die übliche Brillanz hat, muss man die Helligkeit der Bildschirmbeleuchtung erhöhen, was zu einem noch höheren Stromverbrauch führt.
Die Entscheidung für 3D erforderte also eine Verdoppelung der Grafik und erhöhte die Helligkeit der Bildschirmbeleuchtung. Der Strom stellte Sie also vor jede Menge Herausforderungen.
Mir war von Anfang an klar, dass die LCDs eine Menge Strom verbrauchen würden. Daher dachte ich, dass wir nicht so viel für die Grafiken zur Verfügung hätten. Ich habe mich lange Zeit mit der Methode des Programmierbaren Shadings beschäftigt. Wenn man diese Methode aber für ein Handheld-System verwendet, dann erfordert dies auch Softwareverarbeitung im SoC und eine Anzahl von Schritten zur Schattenberechnung, um einen Punkt auf dem Bildschirm darzustellen. Ist die Betriebsfrequenz21 nicht schnell genug, kommt die Grafik nicht mit. 21 Betriebsfrequenz: Wird auch als Taktfrequenz bezeichnet. Sie bezeichnet die Frequenz zur Synchronisation der Komponenten eines Schaltkreises.
Mit anderen Worten frisst diese Methode zu viel Strom.
Ja. Wir wussten, dass die Technologie von DMP den Vorteil hatte, von der Hardware berechnet zu werden. Daher konnten wir den Stromverbrauch etwas drosseln.
Die DMP-Technologie erreicht mit der Hardware den Großteil der Schattenberechnung, die üblicherweise mit einem programmierbaren Shader erzielt wird. Daher kann man selbst mit einer niedrigeren Betriebsfrequenz die gleichen Ergebnisse erzielen. Bei der heutigen Halbleiter-Technologie wirkt sich die Frequenz direkt auf den Stromverbrauch aus und ist damit in dieser Hinsicht sehr günstig.
Ja. Mir erschien die DMP-Technologie wegen der Grenzen einer Handheld-Spielkonsole am geeignetsten, um Strom zu sparen. Außerdem haben wir einen Energiesparmodus für die Bildschirmbeleuchtung eingerichtet, mit dem man noch ein bisschen mehr Strom sparen kann.
Könnten Sie mir diesen näher erklären?
Wie ich schon sagte, wird bei einer Handheld-Spielkonsole der meiste Strom von der LCD-Bildschirmbeleuchtung verbraucht. Und dadurch, dass wir einen Bildschirm in 3D ausgeführt haben, verbrauchte die Bildschirmbeleuchtung noch mehr Strom. Für den Energiesparmodus wird eine Technologie verwendet, die als „aktive Bildschirmbeleuchtung“ bezeichnet wird. Hiermit kann die Helligkeit der Bildschirmbeleuchtung genau in Abhängigkeit von der Helligkeit des angezeigten Bildschirms gesteuert werden. Ist der Bildschirm insgesamt dunkel, dann wird auch die Bildschirmbeleuchtung dunkler, und man spart damit Energie.
Nach dem Prinzip wirkt sich der Energiesparmodus bei vielen hellen Bildschirmen nicht so stark aus. Wenn man jedoch die Bildschirmbeleuchtung auf hell einstellt, dann wirkt sich der Energiesparmodus umso mehr aus, je mehr dunklere Bildschirme man hat.
Richtig. Man kann jedoch die Wirkung des Energiesparmodus während des Verlaufs des Spiels nicht so genau bestimmen, da der Stromverbrauch von vielen Faktoren abhängt, wie zum Beispiel davon, wie häufig das SoC läuft, ob man die Kamera oder die drahtlose Kommunikation verwendet und davon, wie hoch die Lautstärke eingestellt ist.
Auch wenn man hier nicht so genau sein kann, können Sie vielleicht eine Schätzung abgeben?
Wir haben neulich die Lebensdauer der Batterie für das Spielen von Nintendo 3DS-Spielen mit drei bis fünf Stunden angegeben. Als ich diese selbst beim Spielen mehrerer Nintendo-Spiele gemessen, die Bildschirmbeleuchtung auf die hellste Stufe eingestellt und den Energiesparmodus ausgeschaltet habe, betrug die Lebensdauer der Batterie ungefähr drei Stunden. Wendet man aber den Energiesparmodus unter den gleichen Bedingungen an, kann man so die Lebensdauer um 10 - 20% steigern. Stellt man die Bildschirmbeleuchtung auf die dunkelste Stufe ein, dann hält die Batterie fünf Stunden. Bei dieser Einstellung fällt der Energiesparmodus weniger ins Gewicht.
Mit anderen Worten wirkt sich die Helligkeit der Bildschirmbeleuchtung am stärksten auf die Lebensdauer der Batterie aus.
Richtig. Außerdem variiert die Lebensdauer der Batterie bei der hellsten Einstellung der Bildschirmbeleuchtung um ungefähr 25%, je nachdem, ob man in 2D oder 3D spielt.
Ja, 3D ist ein Kampf gegen den Stromverbrauch. Wie sieht es mit der drahtlosen Kommunikation aus? Manche Spieler machen sich vielleicht deswegen Sorgen.
Im StreetPass22-Modus kommuniziert das System nicht kontinuierlich, so dass dies nicht viel Strom kostet. Aber Spiele, bei denen viel über das Lokale Spiel oder die Wi-Fi-Connection kommuniziert wird – und die Bildschirmbeleuchtung auf die hellste Stufe gestellt werden muss – wirken sich mit über 10% auf die Batterieleistung aus. 22 StreetPass: Ein Feature, das Spielinformationen mit anderen Nutzern von Nintendo 3DS-Systemen austauscht, denen man zufällig tagsüber begegnet, während ihre Systeme eingeschaltet oder im Standby-Modus sind.
Dieses System wird also häufiger aufgeladen werden müssen als die vorhergehenden Systeme. Aus diesem Grund enthält der Nintendo 3DS eine spezielle Ladestation . Wir empfehlen den Spielern, Ihr System sofort in die Ladestation zu stecken, wenn sie nach Hause kommen. Eine andere Herausforderung, mit der wir uns nach unserer Entscheidung für den 3D-LCD-Bildschirm konfrontiert sahen, war dessen unterschiedliche Wirkung auf verschiedene Menschen. Unter anderem ist der Abstand zwischen den Augen bei den Menschen verschieden.
Ja. Dieses Problem haben wir mithilfe des 3D-Tiefenreglers gelöst, mit dem der 3D-Effekt eingestellt werden kann.
Aber, Mr. Sugino, als Sie all diese Anfragen zur Erhöhung der Schalteranzahl erhielten, wie: „Wir müssen noch einen Tiefenregler einbauen“ und „wir brauchen noch einen mechanischen Schalter zur Unterbrechung der Drahtlos-Kommunikation“, waren Sie und die anderen Designer da nicht besorgt, das Produkt könne chaotisch werden, weil Sie all diese Schalter nicht ordentlich würden anordnen können?
Ja, das stimmt. Zum Beispiel haben wir für den 3D-Tiefenregler zunächst einen +/-- Schalter in die engere Wahl gezogen.
Wenn man einen physischen Mechanismus für den Schieberegler wählt, dann nimmt dieser Platz weg. Ich nehme an, Sie wollten das vermeiden, weil wir doch nach einer kleinen, dünnen Konsole suchten.
Ja. Aber als ich fragte, ob ein +/--Schalter geeignet wäre, sagten sie, es müsse ein Schieberegler sein, den die Nutzer beliebig frei verstellen könnten. Mr. Miyamoto und Mr. Konno war dies ganz wichtig. Ich erwiderte: „Aber ist die Funktion nicht die gleiche?“ Mr. Konno hat daraufhin tatsächlich einen Prototyp angefertigt und ihn mir gezeigt.
Ich wollte, dass er ihn ausprobiert. Also hat das technische Team innerhalb relativ kurzer Zeit einen Schieberegler in die Wii-Fernbedienung eingebaut. Wenn man diesen Schieberegler um die Hälfte bewegte, veränderte sich die 3D-Tiefe um die Hälfte. Ich zeigte es ihm und sagte: „Ist 3D nicht einfach großartig, wenn man den stereoskopischen Grad beliebig einstellen kann?“
Hat ihn das sofort überzeugt?
Ja. (lacht)
Ich fand es auf jeden Fall gut.
Bei einem Schieberegler weiß man immer genau, wo er ist. Es ist unglaublich wichtig, auf direktem Wege an die gewünschte Position zu gelangen.
Das stimmt. Das ist bei einem +/--Schalter nicht möglich. Dieser analoge Aspekt ist großartig. Daher war ich mir sicher, dass wir einen Schieberegler brauchten. Bei diesem Projekt, kam Mr. Konno mit einem neuen Vorschlag zu mir, der tatsächlich funktionierte – so wie der 3D-Tiefenregler beim 3D-Bildschirm – und sagte: “Ich habe das hier gemacht. Was halten Sie davon?” Etwas tatsächlich auszuprobieren, anstatt sich nur eine Erklärung anzuhören, hat viel mehr Überzeugungskraft. Daraufhin sagte ich dann: „Okay, wir machen das!“
Also haben Sie ihn beim 3D-Bildschirm und anderen Elementen mit Testmodellen überzeugt, indem Sie ihn diese ausprobieren ließen. (lacht)
Ja. (lacht)
Später, als Sie sich für den 3D-Tiefenregler entschieden hatten, kamen Sie auf die Idee, zwei Kameras einzubauen. Wie haben Sie sich darauf geeinigt?
Eine 3D-Kamera war unumgänglich.
Das war also eine Selbstverständlichkeit?
Ja. Ich dachte: „Wenn wir ein 3D-Display hinkriegen, dann können wir auch eine 3D-Kamera einbauen.“
Diese Entscheidung wurde ganz schnell getroffen.
Natürlich. Das Nintendo DSi-System hat auch eine Kamera, aber 3D-Fotos zu machen ist etwas ganz anderes. Also wollte ich das irgendwie ermöglichen. Aber im Vergleich zu der Zeit, als wir Mario Kart Wii in 3D machten, dauerte es schon eine ganze Weile, bis es uns gelang, stereoskopische Bilder zu machen und diese auf dem Bildschirm anzuzeigen. Wir haben verschiedene Methoden ausprobiert, und als wir tatsächlich etwas aufgenommen hatten, das nach 3D aussah, war ich überglücklich.
Das Lustige an 3D-Fotos ist, dass die Leute, die darauf abgebildet sind, alle möglichen Posen einnehmen können.
Genau. Als ich die gerade fertig gewordene 3D-Kamera auf Mr. Miyamoto richtete, machte er gerade eine Box-Pose und sagte: „Wow, das springt wirklich hervor!“ (lacht)
(lacht)