Ingegneri Nintendo spiegano la tecnologia video del GamePad di Wii U

In un contenuto chiamato "Iwata chiede", in cui il presidente di Nintendo of America Satoru Iwata fa delle domande ad alcuni degli uomini chiave della società, si possono trovare diverse informazioni importanti sul funzionamento del GamePad di Wii U, ovvero l'elemento di maggior richiamo della nuova console che arriverà sul mercato il 18 novembre nel Nord America e il 30 novembre in Europa.

I designer della nuova console hanno chiesto agli ingegneri un controller con uno schermo che visualizzasse i contenuti elaborati dal sistema principale in modalità wireless e senza ritardi. Quest'ultimo è stato naturalmente il più grande problema da superare: nessuno avrebbe voluto ritrovarsi nella situazione per cui Mario avrebbe saltato solo un secondo dopo la pressione del pulsante. Nessuna tecnologia esistente consentiva di raggiungere questi risultati, quindi gli ingegneri hanno dovuto sperimentare nuove tecniche.

"Generalmente, per un sistema video basato su compressione/decompressione, la fase di compressione viene espletata dopo che il primo fotogramma è stato messo nel circuito integrato", spiega Kuniaki Ito, product-development engineer di Nintendo. "Poi viene inviato in modalità wireless e decompresso dal dispositivo che lo riceve. Infine, l'immagine viene inviata al monitor LCD dopo che la decompressione è finita".

Funziona in questo modo, ad esempio, Netflix. Il software usa degli speciali codec per suddividere i frame ricchi di informazioni in unità di dati più piccole in modo che possano viaggiare velocemente sulla rete. Il dispositivo finale, che può essere un PC, una Xbox 360 o una PS3, infine decodifica il tipo di compressione realizzata e ricrea l'immagine in un'approssimazione dell'originale, in formato ora non compresso.

"Ma dal momento che questo metodo potrebbe causare la latenza, nel caso di Wii U abbiamo pensato a un modo per suddividere l'immagine in immagini più piccole", continua Ito. "Abbiamo pensato che avere a che fare con immagini più piccole in uscita dall'unità di elaborazione grafica di Wii U avrebbe consentito di ridurre il ritardo nell'invio di una schermata".

Wii U, attraverso la propria GPU, è quindi in grado di comprimere le immagini in unità di dati molto più piccole e a una maggiore velocità.

"Abbiamo subito capito che la nostra tecnologia era quella vincente", aggiunge Kenichi Mae, altro tecnico di Nintendo. "Se la quantità di dati che deve essere bufferizzata è grande bisogna minimizzare il più possibile la latenza. Eravamo in grado di farlo consumando poca memoria e dissipando poca energia, quindi quella tecnologia era un buon esempio per risolvere diversi problemi insieme".

La tecnologia di compressione delle immagini deve tenere conto di vari fattori, in modo da avere un sistema il più possibile ottimizzato. L'occhio umano è molto sensibile a certe cose, e molto meno ad altre. Questo comporta che il trasferimento di immagini naturali sia più facile, mentre ottimizzazioni del genere non possono essere praticate su immagini in grafica pre-renderizzata con un alto bitrate.

Generalmente nella tecnologia di compressione dei video, l'immagine precedente viene confrontata con la successiva in modo da determinare cosa è cambiato e realizzare la compressione solo di ciò che varia. Ma nel momento in cui i movimenti degli oggetti non possono essere determinati, la compressione non funziona nel modo corretto.

"La latenza sul controller è di un sessantesimo di secondo, quindi è in ritardo solamente di un frame. È pazzesco, così veloce da potersi considerare istantaneo. Questo consente agli sviluppatori di considerare il dispositivo come una parte integrante del design del gioco", ha detto nei giorni scorsi Michel Ancel, storico autore di Rayman e di Beyond Good & Evil.

Secondo Ancel, dunque, Nintendo è riuscita a ridurre la latenza al di sotto degli 0,017 secondi, ovvero il tempo che impiega il sistema a visualizzare un frame sullo schermo quando mantiene il frame rate di 60 fps. Si tratta di una latenza che non sarà riscontrabile a occhio nudo per la maggior parte dei giocatori.

Fonte: Nintendo.com