3. Il 3D proprio come lo desideri
Umezu-san, ha pensato: “Oh-oh...” perché non si aspettava di usare un LCD stereoscopico?
Proprio così. Certo, conoscevo i cristalli liquidi per il 3D, ma non avevo visto i test con Luigi’s Mansion e quindi non avevo idea di come sarebbe stato realizzare un gioco in 3D. Quando Konno-san me lo disse all’improvviso, ho pensato si trattasse solo di uno slancio momentaneo. (ride)
(ride)
A essere onesti, inizialmente ho pensato: “È un bel problema!”. Però era andata davvero bene quando decidemmo di inserire i due schermi nel bel mezzo dello sviluppo della console Nintendo DS.
Quindi ha pensato che potesse valere la pena provare?
Sì. E ho pensato: “Dopotutto è meglio dei due schermi!”. (ride)
(ridono)
In fondo ero riuscito ad adattare i due schermi all’ultimo minuto.
Suppongo che cambiare le carte in tavola all’ultimo momento vi consenta di restare uniti. (ride) Ma non deve essere stato facile passare al 3D.
No. Perché usare uno schermo stereoscopico significa dover visualizzare contemporaneamente due immagini su uno schermo.
Nonostante vi sia un unico schermo fisico, bisogna realizzare due immagini separate, una per l’occhio sinistro e una per l’occhio destro, quindi è come dover far vedere due schermi.
E se aggiungiamo lo schermo inferiore, diventano tre.
Dovevo far vedere lo schermo superiore 3D al doppio della velocità abituale, il che significava ripensare il SoC che avevo progettato.
Il che ci porta indietro a quando aveva progettato il primo SoC lasciando un po’ di margine riguardo la potenza.
Sì. Renderlo 3D aumentava il fabbisogno di energia, quindi ho finito per usare tutta la potenza extra.
Gli shader programmabili19 per visualizzare le ombre nella grafica 3D sono diventati di uso comune, ma per il Nintendo 3DS abbiamo adottato una tecnologia dalla Digital Media Professionals (DMP)20. Potrebbe spiegarcela? 19Shader programmabile: uno shader è uno strumento software utilizzato principalmente per rappresentare luce e ombra nella grafica. Uno shader programmabile permette al programmatore di scegliere come vuole che vengano calcolati gli effetti di luce e ombra. L’elevato livello di personalizzazione rende possibile un’ampia varietà di effetti.20Digital Media Professionals Inc.: azienda che si occupa principalmente di sviluppare e vendere processori grafici. La sede principale è a Mitaka, Tokyo.
Ciò che consuma più elettricità di qualunque altra cosa in un dispositivo di gioco portatile è la retroilluminazione dell’LCD.
La console Nintendo 3DS ne ha due, e quello superiore è per il 3D.
Giusto. E quello per il 3D deve fornire immagini separate per l’occhio sinistro e quello destro. Questo significa che in 3D la quantità di luce fornita a ogni occhio è dimezzata. Per farla apparire naturalmente luminosa, è necessario aumentare la luminosità della retroilluminazione, il che aumenta ancora di più la quantità di energia utilizzata.
La scelta del 3D ha portato alla necessità di raddoppiare la grafica e aumentare la luminosità della retroilluminazione, quindi devono esserci state molte difficoltà relative all’energia.
Sapevo fin dall’inizio che gli LCD avrebbero richiesto un sacco di energia, quindi ho pensato che non ne potevamo usare così tanta per la grafica. Ho passato un bel po’ di tempo a studiare gli shader programmabili, ma quando usi questo metodo per un sistema di gioco portatile, devi anche avere l’elaborazione software nel SoC, e una serie di passaggi diventano indispensabili per calcolare le ombre in un punto dello schermo, e per fare questo la frequenza di funzionamento21 deve essere sufficientemente alta. 21Frequenza di funzionamento: conosciuta anche come frequenza di clock. Rappresenta il valore di sincronizzazione tra le parti di un circuito.
In altre parole, questo metodo consuma troppa energia.
Sì. Sapevamo che la tecnologia di DMP aveva il vantaggio di eseguire i calcoli tramite l’hardware, quindi potevamo ridurre l’energia utilizzata.
La tecnologia di DMP si serve dell’hardware per la maggior parte delle elaborazioni effettuate solitamente tramite uno shader programmabile, quindi anche a frequenze operative più basse è possibile ottenere gli stessi risultati. Con l’attuale tecnologia di semiconduttori, la frequenza ha un impatto diretto sull’utilizzo di energia, quindi si dimostra molto vantaggiosa sotto questo aspetto.
Sì. Ho pensato che la tecnologia di DMP fosse la migliore per risparmiare energia, dati i limiti di un sistema di gioco portatile. Inoltre, per risparmiare ancora un po’, abbiamo preparato una nuova modalità di risparmio energetico per la retroilluminazione.
Potrebbe dirci cosa fa?
Come ho detto prima, ciò che consuma più energia in un dispositivo di gioco portatile è la retroilluminazione LCD, e realizzando uno schermo 3D si aveva il problema di un utilizzo di energia ancora maggiore da parte della retroilluminazione. La modalità di risparmio energetico utilizza una tecnologia chiamata retroilluminazione attiva, che controlla con precisione la luminosità della retroilluminazione in base alla luminosità dell’immagine visualizzata sullo schermo. Quando l’intero schermo è nero, anche la retroilluminazione si abbassa riducendo così i consumi.
In teoria potrebbe non servire a molto in un gioco con molte schermate luminose, ma se imposti un livello elevato di retroilluminazione, più schermate scure ci sono in un gioco, maggiori sono i benefici della modalità di risparmio energetico.
Esatto. Ma non si può dire esattamente quanto ha effetto la modalità di risparmio energetico sull’elaborazione del gioco, poiché ci sono vari fattori che influenzano il consumo di energia, come il tempo nel quale il SoC è in esecuzione, se si usa la fotocamera o la comunicazione wireless e quanto è alta l’impostazione del volume.
Forse non è possibile essere precisi, ma volendo approssimare?
Abbiamo annunciato l’altro giorno che la durata della batteria quando si gioca con titoli Nintendo 3DS va dalle tre alle cinque ore. Quando l’ho misurata giocando a diversi giochi Nintendo con la retroilluminazione impostata al livello più luminoso e la modalità di risparmio energetico disattivata, la durata della batteria è stata di circa tre ore. Ma utilizzando la modalità di risparmio energetico con le stesse condizioni, l’autonomia si prolunga di circa il 10-20%. E se si imposta la retroilluminazione al livello meno luminoso, la batteria dura cinque ore, ma in questo caso la modalità di risparmio energetico influisce di meno.
In altre parole, la luminosità della retroilluminazione produce l’effetto maggiore sulla durata della batteria.
Esatto. Inoltre, con la retroilluminazione impostata al massimo, la durata della batteria varia all’incirca del 25% a seconda se si giochi in 2D o in 3D.
Sì, il 3D è una battaglia contro il consumo di energia. E per quanto riguarda la comunicazione wireless? Alcuni giocatori potrebbero preoccuparsene.
In modalità StreetPass22, il sistema non comunica sempre, quindi non c’è un grande impatto sulla batteria, ma i giochi che scambiano molti dati tramite gioco in rete locale o in Wi-Fi – con la retroilluminazione impostata al massimo livello di luminosità – hanno un impatto superiore al 10% sulla batteria. 22StreetPass: funzionalità che permette di scambiare informazioni di gioco con altri sistemi Nintendo 3DS quando i proprietari si incrociano fisicamente con il sistema acceso o in modalità riposo.
Quindi sarà necessario ricaricare il sistema più spesso di quanto si faceva con i sistemi precedenti. Per questo motivo abbiamo incluso uno speciale stand ricarica . Consigliamo ai giocatori di inserirvi il loro sistema quando tornano a casa. Un’altra sfida che abbiamo affrontato questa volta, quando abbiamo deciso di adottare un LCD 3D, è stata quella di capire in che modo persone diverse percepiranno l’effetto tridimensionale. Una caratteristica che varia da un individuo a un altro, ad esempio, è lo spazio tra gli occhi.
Sì. Abbiamo risolto il problema con il regolatore di profondità 3D , che permette di regolare l’effetto 3D.
Ma, Sugino-san, mentre riceveva tutte queste richieste di aumento del numero di interruttori, del tipo: “ci serve un regolatore di profondità 3D” e “ci deve essere un interruttore fisico per spegnere il wireless”, lei e gli altri disegnatori non eravate preoccupati che il prodotto sarebbe potuto risultare disordinato, se non foste riusciti a posizionare nel modo migliore tutti gli interruttori?
Sì, è vero. Ad esempio, per quanto riguarda il regolatore di profondità 3D, all’inizio pensavamo che se avessimo inserito un interruttore +/- avrebbe avuto un aspetto elegante e funzionale.
Inserendo un meccanismo fisico per il regolatore, questo occupa spazio. Suppongo che lei volesse evitarlo visto che cercavamo un dispositivo piccolo e sottile.
Già. Ma quando ho chiesto se un interruttore +/- andasse bene, mi hanno detto che doveva essere un regolatore che l’utente poteva regolare liberamente a suo piacimento. Miyamoto-san e Konno-san hanno insistito particolarmente su questo punto. Ho detto: “Ma la funzione non è la stessa?”. Poi, Konno-san ha realizzato un prototipo e me lo ha mostrato.
Volevo che lo provasse, così in un tempo relativamente breve lo staff ha inserito un regolatore su un telecomando Wii. Se si muoveva il regolatore a metà, la profondità del 3D si dimezzava. Gliel’ho mostrato e gli ho detto: “Vedi quanto è fantastico il 3D se puoi aggiustare il livello di stereoscopia come più ti piace?”
Lo ha convinto subito?
Sì. (ride)
Ho pensato che fosse decisamente buono.
Con un regolatore si sa a che punto ci si trova. È incredibilmente importante ottenere esattamente quello che si vuole.
È vero. Non lo si può fare con un interruttore +/-. L’aspetto analogico è ottimo, quindi ho capito che ci serviva. In questo progetto Konno-san veniva da me con un nuovo suggerimento e qualcosa che già funzionava – come per lo schermo 3D e il regolatore di profondità 3D – e mi diceva “Ho fatto questo. Cosa ne pensi?”. Poter provare qualcosa invece di ascoltare solo una spiegazione è molto più convincente. Dopo dicevo: “Bene, facciamolo!”.
Quindi per lo schermo 3D e altri elementi, lo convinceva realizzando un modello di test e facendoglielo provare. (ride)
Sì. (ride)
Poi, dopo aver deciso di includere un regolatore di profondità 3D, è venuta fuori l’idea di includere due fotocamere . Come è stata presa questa decisione?
Una fotocamera 3D era indispensabile.
Era una questione di principio?
Sì. Ho pensato: “Se possiamo guardare immagini in 3D, allora possiamo aggiungere una fotocamera 3D”.
È stata una decisione rapida.
Certo, anche Nintendo DSi ha una fotocamera, ma scattare foto 3D è un tipo diverso di divertimento, quindi volevo trovare un modo per farlo. A differenza di quando abbiamo fatto girare Mario Kart Wii in 3D però ci abbiamo messo un bel po’ di tempo prima di riuscire a scattare foto stereoscopiche e visualizzarle sullo schermo. Abbiamo tentato una serie di approcci, e quando finalmente abbiamo ottenuto qualcosa che sembrava 3D, ero davvero soddisfatto.
La parte divertente delle foto 3D è che le persone assumono le pose più incredibili.
Sì. Quando ho rivolto la fotocamera 3D appena ultimata verso Miyamoto-san, lui si è messo in posa da pugile e ha detto: “Wow, sembra proprio uscire dallo schermo!”. (ride)
(ride)