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; 筐体
: デザインに関しては今までにないもの、かつ北米で流行するものを念頭に置き、3次元CADを用いて同社の前世代機までにはなかった曲線を多く用いた<ref>{{Cite web|work=N.O.M 1999年1月号 No.5 特集『いい仕事してます こだわりの逸品! NINTENDO64』|title=こだわりその1 デザインのコンセプト|url=https://www.nintendo.co.jp/nom/9901/sono1/sono1_01.html|date=1999-01||publisher=任天堂|accessdate=2021-08-02|}}</ref>。
: ボディ色はスーパーファミコンの時はユーザーの好みを反映させたが、本機は全世界で統一色にするためにどの国でも嫌われない色を採用した<ref name="nom199901_1">{{Cite web|work=N.O.M 1999年1月号 No.5 特集『いい仕事してます こだわりの逸品! NINTENDO64』|title=こだわりその1 カラーリングへのこだわり|url=https://www.nintendo.co.jp/nom/9901/sono1/sono1_02.html|date=1999-01||publisher=任天堂|accessdate=2021-08-02|}}</ref>。
; コントローラ
: 筐体とは異なり、デザインは従来通りのアナログの手法も併用<ref name="nom199901_2">{{Cite web|work=N.O.M 1999年1月号 No.5 特集『いい仕事してます こだわりの逸品! NINTENDO64』|title=こだわりその2 デザインのコンセプト|url=https://www.nintendo.co.jp/nom/9901/sono1sono2/sono2_02.html|date=1999-01||publisher=任天堂|accessdate=2021-08-02|}}</ref>、三つ又の形状を採用し、3次元空間を体感するため、同社の前世代機までに使用された十字キーに加えて、コントローラ中央に「3Dスティック」{{Efn|テレビや雑誌等で「スリーディースティック」と呼称する場合があったが、正しくは「サンディスティック」と読む<ref name="nintendo64hardware">{{Cite web |url=https://www.nintendo.co.jp/n01/n64/hardware/index.html |title=NINTENDO64ハードウェア紹介 |publisher=任天堂 |accessdate=2021-03-09}}</ref>}}という名称のアナログスティックを採用した{{Efn|アナログスティックを搭載したゲームコントローラは[[1989年]]に[[電波新聞社]]から発売されたPCおよび[[メガドライブ]]用のアナログコントローラ「XE-1 AP」が初であり、NINTENDO64のコントローラはそれに次ぐ2例目。}}。
: 色がライトグレーであるのは、日本国外の市場を意識した本機にあって、スーパーファミコンの名残を残すためである{{R|nom199901_1}}。
; 読み込み速度
: データ転送速度を高速にするためにカートリッジ内には[[CD-ROM]]の36倍速に相当する5.3MB/sのROMを採用し、本体には当時主力パソコンの2.5倍相当の250MHzの[[RDRAM]]を採用した<ref>{{Cite web|work=N.O.M 1999年1月号 No.5 特集『いい仕事してます こだわりの逸品! NINTENDO64』|title=こだわりその3 シーク時間ゼロを実現|url=https://www.nintendo.co.jp/nom/9901/sono3/sono3_01.html|date=1999-01||publisher=任天堂|accessdate=2021-08-02|}}</ref>。
; 描画
: 据え置き型のゲーム機として[[64ビット]][[CPU]]・[[浮動小数点数]]演算機能・[[パースペクティブ補正]]・[[Zバッファ]]{{Efn|本機以降、[[スーパーファミコン#スーパーファミコンジュニア|スーパーファミコンジュニア]]や同世代競合機種のマイナーチェンジ機種を除く全ての据置型ゲーム機はZバッファを標準で搭載している。また携帯型ゲーム機でも[[ニンテンドーDS]]以降、[[ゲームボーイミクロ]]を除く全ての機種で搭載している。}}を初めて採用した。そのため他の同世代機種に比べて[[3Dポリゴン]]の演算能力と描画品質が高く、同世代で唯一ポリゴン描画で擬似的な手法を用いず、理論的に正しい手法で描画を行ったため、[[ワークステーション|CGワークステーション]]に近い安定した3次元空間を描画できた{{Efn|NINTENDO64と同世代の[[PlayStation (ゲーム機)|PlayStation]]や[[3DO]]はポリゴンを採用したが、座標計算は固定小数点数演算かつ[[画家のアルゴリズム|Zソート法]]に簡略化されており、[[セガサターン]]に至っては四角形スプライトの変形であったため、どちらも理論的に正しい描画方法ではなく表示の破綻が目に付いた。}}。