Einführung in die 3-Meter-Erlebnisqualität für Windows-Spieleentwickler*innen

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Eine wachsende Anzahl von Menschen nutzt ihre PCs auf völlig neue Weise. Wenn Sie an die typische Verwendung eines Windows-basierten Computers denken, dann denken Sie wahrscheinlich daran, wie Sie an einem Schreibtisch mit einem Monitor sitzen und eine Maus und Tastatur oder vielleicht einen Joystick verwenden. Dabei handelt es sich um das immer noch gängigste Windows-Spielerlebnis, bei dem Spieler*innen in einem Abstand von etwa 60 cm vor dem Monitor sitzen. Doch es gibt auch einen weiteren Trend, von dem Sie in Zukunft wahrscheinlich vermehrt hören werden: die 3-Meter-Erlebnisqualität, die die Verwendung eines Computers als an einen Fernseher angeschlossenes Unterhaltungsgerät beschreibt. In diesem Artikel werden die 3-Meter-Erlebnisqualität vorgestellt und die Punkte erläutert, die Sie bei diesem neuen Interaktionsmuster zuerst berücksichtigen sollten, auch wenn Sie nicht erwarten, dass Ihr Spiel auf diese Weise gespielt wird. Ein Teil Ihrer Kund*innen führt Ihr Windows-basiertes Spiel auf einem Computer mit Windows Media Center aus. Daher ist es besser, wenn Sie dieses Spielerlebnis aus erster Hand kennen, bevor Sie das Spiel veröffentlichen.

Was ist Windows Media Center?

Windows Media Center kann als Schnittstelle für die Multimediafunktionen des Hostcomputers fungieren. Die Website für dieses Feature, die Windows Media Center-Startseite, bietet eine umfassende Einführung und stellt alle hilfreichen Features vor, die in der aktuellen Version verfügbar sind. Media Center ist in Windows XP Media Center Edition, Windows Vista Home Premium, Windows Vista Ultimate und den meisten Editionen von Windows 7 enthalten.

In der Vergangenheit war die einzige Möglichkeit, Windows Media Center zu erhalten, einen Media Center-PC von einem First-Tier-Systemhersteller zu kaufen. Da Windows Media Center jetzt jedoch in zwei Editionen von Windows Vista enthalten ist, hat sich auch der potenzielle Absatzmarkt vergrößert.

Die 3-Meter-Erlebnisqualität

Windows Media Center wurde mit dem Gedanken entwickelt, dass Benutzer*innen Windows für ein umfangreiches Unterhaltungserlebnis im Wohnzimmer verwenden könnten. Daraus ergibt sich, dass die meisten Benutzer*innen es vorziehen, Windows Media Center auf eine andere Weise als herkömmliche Computeranwendungen zu verwenden. Wenn Kund*innen den Computer im Wohnzimmer zu Unterhaltungszecken verwenden, wird die Ausgabe wahrscheinlich auf einer anderen Anzeige als einem herkömmlichen Computermonitor angezeigt. Dabei könnte es sich um analoge und hochauflösende digitale Fernseher sowie verschiedene LCD-Monitore handeln. Diese Arten von Anzeigen werden in der Regel aus einem Abstand von etwa drei Metern betrachtet, woraus sich die Bezeichnung 3-Meter-Erlebnisqualität ergibt.

Die 3-Meter-Erlebnisqualität ist nicht auf Benutzer*innen von Windows Media Center beschränkt. In den letzten Jahren wurde es immer üblicher, dass Benutzer*innen ihre Arbeitsstation oder ihr Notebook mit ihrem Fernseh- und Audiosystem verbinden. Immer häufiger werden Anzeigegeräte von Endbenutzer*innen verwendet, um RGB- oder DVI-Verbindungen verfügbar zu machen. Dabei handelt es sich um die Standardvideoausgabeanschlüsse von Computern. Darüber hinaus sind S-Videoanschlüsse ein typisches Feature von High-End-Grafikkarten und bieten eine einfache Möglichkeit für die Ausgabe an ein alternatives Anzeigegerät.

Es gibt einige wichtige Entwurfsrichtlinien, die für eine angenehme Nutzung im Abstand von drei Metern berücksichtigt werden sollten: Installation, Benutzereingabe und Anzeige.

Installation

Bei der durchschnittlichen Nutzung im Abstand von etwa 60 cm sitzen Benutzer*innen eine Armlänge vom Computer entfernt. Sollte es während des Spielstarts oder beim Spielen selbst erforderlich sein, dass Benutzer*innen Medien anschließen, einlegen oder wechseln, können sie dies von ihrem Sitzplatz aus tun. Bei der durchschnittlichen Nutzung im Abstand von drei Metern befindet sich der Computer am anderen Ende des Raums, wodurch Benutzer*innen jedes Mal aufstehen und zum Computer gehen müssen, um mit ihm zu interagieren. Aus diesem Grund sollten Sie es vermeiden, Benutzer*innen zum Wechseln von Medien zu zwingen, und stattdessen erwägen, eine vollständige Installation Ihrer Anwendung auf der Festplatte zuzulassen.

Benutzereingaben

Ein weiteres Feature von Windows Media Center ist die Unterstützung von Standardfernbedienungen, bei denen es sich um die allgemein bevorzugten Eingabegeräte handelt. Die Verwendung einer Fernbedienung als geeignetes Eingabegerät hängt zwar weitgehend vom Genre Ihres Spiels ab, Sie sollten es Benutzer*innen aber trotzdem ermöglichen, mit einer Fernbedienung das Spiel zu unterbrechen und auf In-Game-Menüs zuzugreifen. Stellen Sie jedoch sicher, dass Benutzer*innen diese Menüs ebenfalls mithilfe des primären Eingabegeräts des Spiels steuern können. Weitere Informationen zum Entwerfen und Entwickeln für Windows Media Center und zugehörige Geräte finden Sie unter Windows Media Center Software Development Kit.

Vermeiden Sie physische Interaktionen zwischen Benutzer*innen und dem Computer oder dessen Peripheriegeräten. Das Wechseln der Eingabegeräte während des Spielens ist nicht wünschenswert, da sich wahrscheinlich lediglich das primäre Eingabegerät des Spiels in Reichweite der Benutzer*innen befindet.

Microsoft hat allgemeine Gamepadcontroller für die Verwendung mit Windows und Xbox 360 entwickelt. Erleichtern Sie den Testprozess Ihres Spiels mit potenziellen Eingabegeräten, indem Sie ein gutes Spielgefühl mit den allgemeinen Controllern sicherstellen.

Anzeigen

Durch das breite Spektrum an potenziellen Anzeigegeräte ist es schwierig, Empfehlungen zu formulieren, da jeder Gerätetyp über besondere Einschränkungen verfügt. Einige der Probleme im Zusammenhang mit spezifischen Anzeigetechnologien werden später in diesem Artikel vorgestellt. Unabhängig vom Videoausgabegerät ist es wichtig, dass Schriftarten und Grafiken der Benutzeroberfläche groß genug sind, um aus einem Abstand von drei Metern gut leserlich zu sein. Beachten Sie außerdem, dass Schriftarten mit Kantenglättung in der Regel leserlicher sind.

Sie sollten außerdem horizontale Linien und statische Elemente auf der Benutzeroberfläche mit einer Pixel- oder Detailstärke von 1 Pixel vermeiden. Ältere Fernseher zeigen möglicherweise keine feinen Details an, und auch auf den neuesten Anzeigegeräten ruft das Ausführen im Interlacemodus ein Flimmern Ihrer Inhalte hervor, da eine einzelne Reihe von Pixeln nur die Hälfte der Zeit sichtbar ist. Als Ersatz für kleine Details erscheint bei einer Pixelstärke von 2 eine graue Linie dünner als eine weiße Linie. (Dies ist im Wesentlichen identisch mit dem Weichzeichnen einer weißen Linie mit einer Pixelstärke von 1.)

Seitenverhältnis und Breitbildmonitore

Das Seitenverhältnis beschreibt die Breite und Höhe der Anzeige. Standardfernseh- und Computermonitoranzeigen weisen ein Seitenverhältnis von 4:3 auf. Das bedeutet, dass für alle 4 Pixel entlang der Breite des Framepuffers 3 Pixel entlang der Höhe vorhanden sind (das wird manchmal auch als 1,33 dargestellt).

Mit dem Aufkommen von HDTV ist das Seitenverhältnis 16:9 (auch bekannt als Breitbild) zum künftigen Standard des Fernsehens geworden. Zusammen mit Enhanced Definition Television (EDTV) gibt es drei Anzeigemodi, auf die Sie wahrscheinlich stoßen:

480p EDTV

480 Abtastlinien werden progressiv präsentiert. Dieser Modus kann entweder 4:3 (mit einer Framepufferauflösung von 640 × 480) oder 16:9 (720 × 480) ausgeben.

720p HDTV

720 Abtastlinien werden progressiv präsentiert. Dieser Modus wird immer als 16:9 (1280 × 720) ausgegeben.

1080i HDTV

1080 Abtastlinien werden im Interlacemodus präsentiert. Dieser Modus wird immer als 16:9 (1920 × 1080 oder 1920 × 540, wenn die Interlacefelder separat gerendert werden) ausgegeben.

Wenn Ihr Spiel für ein Seitenverhältnis von 4:3 hartcodiert ist, stehen Benutzer*innen, die Ihr Spiel auf einem 16:9-Bildschirm anzeigen, wahrscheinlich drei Optionen zum Anzeigen des Bilds zur Verfügung, von denen keine besonders zufriedenstellend ist:

Dehnen

Der 4:3-Framepuffer wird gedehnt, um die native Auflösung der 16:9-Anzeige perfekt abzudecken, sodass Ihre Szenenobjekte breiter als gewünscht angezeigt werden. Einige Fernseher bieten zusätzliche Dehnmodi, die versuchen, das Seitenverhältnis in der Nähe der Anzeigemitte beizubehalten und die Dehnung am Rand des Bildes schrittweise zu erhöhen.

Zentrieren

Der 4:3-Framepuffer wird in der Anzeigemitte unverzerrt angezeigt, wobei Volltonfarbbalken die verbleibenden Pixel auf den Seiten füllen.

Ausfüllen

Der 4:3-Framepuffer wird auf einen Bereich von 16:9 zugeschnitten, der dann die native Anzeigeauflösung ohne Verzerrung ausfüllt. Beachten Sie, dass die Pixel oberhalb und unterhalb des Clipping-Rechtecks vollständig verworfen werden. Bei diesen handelt es sich jedoch um Bereiche, in denen sich häufig Benutzeroberflächenelemente eines Spiels befinden.

Ein besserer Ansatz besteht darin, Ihrem Spiel die Unterstützung für Breitbildmonitore hinzuzufügen. Die wichtigste Änderung besteht darin, die Projektionstransformation der Spielkamera so festzulegen, dass ein Seitenverhältnis von 16:9 verwendet wird, wodurch eine Dehnungsverzerrung vermieden wird. Auch wenn Sie den Hintergrundpuffer bei einer 4:3-Auflösung verlassen, wird die wahrgenommene Genauigkeit des gerenderten Bilds durch den Wechsel der Projektionstransformation auf 16:9 erheblich verbessert. Das endgültige Bild wird so gefiltert, dass die Auflösung des 4:3-Hintergrundpuffers auf die native Auflösung von 16:9 zugeschnitten wird. Das ruft jedoch weniger auffällige Artefakte als die Dehnungsverzerrung hervor, die durch das Nichtübereinstimmen der Seitenverhältnisse verursacht wird.

Das Rendern einer Szene durch eine 16:9-Kamera ist möglicherweise leistungsintensiver als bei einer 4:3-Kamera (auch bei identischen Auflösungen), da mehr Szenenobjekte im breiteren Frustum sichtbar sind. Sie sollten auch wissen, wie sich der vergrößerte sichtbare Bereich auf das Spielerlebnis auswirken kann. Beispielsweise würde eine Spielkamera mit einem Seitenverhältnis von 16:9 mehr Ihrer Spielwelt als eine 4:3-Kamera zeigen.

Um optimale Ergebnisse auf einer 16:9-Anzeige zu erzielen, sollten Sie in einen 16:9-Hintergrundpuffer rendern, auch wenn hierbei mehr Pixel gefüllt werden müssen. Der Unterschied zwischen 640 × 480 und 720 × 480 beträgt fast 38.400 Pixel, was einem Anstieg von 12,5 Prozent entspricht. Sofern genügend Leistung zum Füllen dieser größeren Fläche zur Verfügung steht, wird dieser Ansatz empfohlen.

Titelsichere Bereiche

Der Framepuffer des Bildes könnte teilweise verdeckt sein, da einige Pixel am Rand häufig vom vorderen Anzeigerahmen verdeckt werden. Um sicherzustellen, dass wichtige Benutzeroberflächenelemente auf einer Vielzahl von Anzeigehardware sichtbar sind, sollten Sie die Anforderungen des Zielanzeigemodus für den titelsicheren Bereich beachten. Bei Nicht-HDTV-Modi entspricht der titelsichere Bereich den inneren 85 Prozent des Framepuffers, und bei HDTV-Modi entspricht dieser den inneren 90 Prozent. Daher sollten Sie für die größtmögliche Kompatibilität mit aktueller und zukünftiger Anzeigehardware alle kritischen Indikatoren für Benutzeroberflächenelemente und das Head-up-Display innerhalb der inneren 85 Prozent des Framepuffers beibehalten.

NTSC-Empfehlungen

Da es sich bei NTSC um den gängigsten Videostandard für Verbraucheranzeigehardware in den USA handelt, ist es wichtig, einige der Richtlinien zu kennen, die Sie für Ihr Ausgabebild befolgen sollten.

Clamping der RGB-Farbkomponentenwerte zwischen 16 und 235

Farben außerhalb des Bereichs von 16–235 können zwar an einen NTSC-Fernseher gesendet werden, jedoch ist es wahrscheinlich, dass Werte außerhalb dieses Bereichs als Audiodaten interpretiert werden. Das wird häufig als Rauschen bezeichnet und wäre am deutlichsten hörbar, wenn Ihre Inhalte vor einem durchgehend weißen Hintergrund präsentiert wurden. Sie können das Clamping der Ausgabefarben innerhalb eines Pixelshaders problemlos implementieren.

Vermeiden ähnlicher Farben, die gleich wirken könnten

Die NTSC-Farbskala bietet nicht dieselbe Palette wie ein typischer Computermonitor. Vermeiden Sie daher die Verwendung ähnlicher Farben, wenn Spieler*innen die Unterschiede erkennen sollten.

Vermeiden scharfer Kontrastunterschiede

Obwohl es nicht immer zweckmäßig ist, diese Richtlinie zu befolgen, können Sie einige Ärgernisse im Zusammenhang mit Color-Bleeding auf NTSC-Monitoren (auch bekannt als Cross Luminance) verringern, indem Sie die richtigen Farben für die Vordergrund- und Hintergrundelemente Ihrer Benutzeroberfläche auswählen: Mit weißem Text auf einem farbigen Hintergrund erzielen Sie wahrscheinlich bessere Ergebnisse als mit kontrastierenden Farben.

Zusammenfassung

Dieser Artikel hat einen Blick auf die 3-Meter-Erlebnisqualität aus der Perspektive von Windows-Spieleentwickler*innen geboten, jedoch handelt es sich hierbei nicht um eine umfassende Untersuchung. Sie sollten sich weiter in diese Themen einarbeiten, wenn Sie ein Windows-Spiel entwickeln, auch wenn eine Verwendung mit Windows Media Center nicht vorgesehen ist. Der wahre Test besteht darin, Ihr Spiel auf einer Vielzahl von Videoanzeigegeräten zu testen, um sicherzustellen, dass es auf allen Anzeigegeräten ein angenehmes Spielerlebnis bietet. Basierend auf der typischen Lebensdauer eines Windows-basierten Spiels und dem prognostizierten Wachstum der Nutzung von Windows Media Center ist es fast garantiert, dass ein Spiel, das Sie heute veröffentlichen, zu einem Teil der 3-Meter-Erlebnisqualität wird. Ob Kund*innen Ihr Spiel von einem komfortablen Sofa aus spielen können, oder ob sie es an ihren Schreibtischen spielen müssen, liegt größtenteils bei Ihnen.