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Nintendo Wii U GamePad - tem melhor resposta que a tua TV?

O Digital Foundry analisa a latência no ecrã do novo aparelho da Nintendo.

Qual a rapidez do GamePad Wii U? Será que a capacidade de fazer stream sem fios de gameplay da consola principal tem algum tipo de penalidade na latência? Armados com uma câmara de alta velocidade, decidimos descobrir.

A nível básico, o equipamento Wii U é capaz de gerar duplos framebuffers - um para o sinal da consola, e o outro para o comando tablet, oferecendo gameplay multi-ecrã. Alternativamente, muitos jogos - incluindo New Super Mario Bros. U, Batman: Arkham City e Call of Duty: Black Ops 2 - têm a capacidade de espelhar o ecrã principal, permitindo aos jogos "saírem" da TV e "passear" até certa distância. A distância varia, mas ficamos muito impressionados com o alcance de 10m que inclui a capacidade para jogar noutras salas, sem qualquer linha de visão necessária com a consola principal.

A função de espelho tem outros usos. Oferece a possibilidade de medir com eficácia o tempo necessário para o vídeo ser codificado na consola principal e depois transmitido e descodificado no tablet. No nosso teste Wii U pós-E3, testamos isto anteriormente, apenas para descobrir que as medidas foram demasiado boas para serem verdade: as unidades GamePad estavam ligadas por um cabo à consola (uma função do equipamento debug) e na verdade descobrimos que o comando estava a correr 116ms mais rápido que as HDTVs LG que a Nintendo levou para o evento. Com o equipamento de venda nas mãos, é altura de ter um resultado mais apurado.

Medir a latência do comando é um processo de duas fases: todas as HDTVs modernas têm uma certa quantidade de latência de processamento, o nosso trabalho é escolher uma para o nosso teste Wii no qual esta é uma quantidade conhecida. Entra em ação o nosso monitor 3D PlayStation. Na nossa análise, descobrimos que todos os sinais têm dois fotogramas (ou 33ms) de latência, independente da resolução fonte. Para ter o dobro da certeza que o nosso controlo era eficaz neste teste, voltamos a medir o ecrã usando um quadro de monitorização de latência de comando da Ben Heck. Anteriormente, descobrimos que Forza MotorSport 4 tinha 66ms, quatro fotogramas como tempo de resposta, e o ecrã 3D devolvia uma latência de seis fotogramas no nosso teste mais recente, confirmando o nosso resultado inicial de latência de dois fotogramas.

De seguida, corremos a Wii U no mesmo ecrã na mesma resolução, e colocamos o gamepad diretamente na sua frente e filmamos os dois ecrãs usando uma câmara de alta velocidade. Escolhemos New Super Mario Bros. U como jogo porque corre com 60FPS com v-sync com um novo único fotograma produzido sem falha a cada atualização do ecrã. Com as nossas medidas e jogo prontos, quaisquer diferenças na atualização entre os dois ecrãs pode ser usada para ter o nosso resultado.

"Mesmo pesando a codificação, transmissão e descodificação, o gamepad possui uma latência de ecrã quase idêntica à do monitor PlayStation 3D, ligado diretamente à Wii U via HDMI."

Apontamos uma câmara de 60FPS a uma HDTV com o gamepad Wii U também na imagem. Tendo estabelecido uma latência de dois fotogramas para o ecrã maior ficamos agradavelmente surpresos ao descobrir que o atualizar do gamepad iguala fotograma a fotograma. Vemos os mesmos resultados noutros jogos, incluindo Nintendo Land.

O resultado é uma vindicação importante para a tecnologia de streaming da Nintendo, porque não conseguimos descobrir qualquer diferença entre as latências do monitor PlayStation 3D e o gamepad Wii U baseado na amostra a 60FPS que tivemos da nossa câmara. Neste caso abrandamos a nossa câmara, para veres os resultados do nosso teste. A qualidade não é boa (filmamos no escuro devido ao indesejado reflexo do ecrã no monitor PS3) mas as amostras que vemos aqui de NSMBU falam por si - temos uma igualdade entre ambos os ecrãs por fotograma, confirmando uma latência geral na área dos 33ms. É um feito espantoso.

Então como foi isto alcançado? Um recente artigo da Polygon sugere que a Nintendo trabalhou de perto com a companhia tecnológica Broadcom (responsável pelo chip principal no Raspberry Pi, entre outras grandes coisas), adaptando uma tecnologia existente chamada Miracast para a nova consola. Os princípios são similares aos do AirPlay da Apple: o vídeo é codificado usando o sistema de compressão h.264, depois é enviado por WiFi via protocolo 802.11n para o receptor onde é descodificado e apresentado. A diferença é que uma ligação peer-to-peer direta é estabelecida ao invés de passar por um router, cortando significativamente a latência e permitindo à Nintendo padronizar e optimizar a ligação usando partes personalizadas.

A compressão é essencial devido ao grande volume de dados. Um stream 24-bit RGB em bruto com uma resolução de 854x480 a 60FPS iria precisar de um rácio de transferência de 72MB/s - demasiado elevado para WiFi. Como notamos na nossa análise Wii U original, espaço de cor na imagem transmitida foi reduzido significativamente, reduzindo a largura de banda da imagem base para 36MB/s. Empregar tecnologia de compressão como a h.264 podia reduzir isso por um factor de dez com pouca perda na qualidade. A ligação direta pode até abrir a porta à compressão MJPEG menos intensiva computacionalmente: é frequentemente empregue em aplicações nas quais a latência é um grande problema e o padrão sem fios 802.11n deve ser capaz de sustentar largura de banda para um ecrã a 480p a correr a 60Hz.

Independente dos prós e contras, os nossos testes demonstram que numa área na qual a Nintendo não podia falhar, o streaming de vídeo do gamepad oferece resultados excelentes, de baixa latência com uma performance sólida como rocha. Tendo em conta que muitas HDTVs operam com níveis de latência bem mais altos, este é um feito significantivo. Na verdade, para muitos, usar o ecrã do GamePad vai providenciar uma experiência com um pouco melhor de resposta do que jogar no seu ecrã regular.

Sobre o Autor

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Richard Leadbetter

Technology Editor, Digital Foundry

Rich has been a games journalist since the days of 16-bit and specialises in technical analysis. He's commonly known around Eurogamer as the Blacksmith of the Future.

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