När Nokia lanserade spelmobilen N-gage sköljde en våg av intresse över de företag som säljer komponenter för spel och grafik till mobiler.

- Det syntes direkt i min mailbox, berättar Göran Sander, affärsutvecklingschef på svenska Synergenix vars programkomponent för spel, Mophun, används i bland annat Ericsson T300.

- De resurser Nokia satsat på N-gage visar hur seriöst bolaget tar på spel i mobiltelefoner, säger Petri Nordlund, teknikchef på finska Bitboys, som säljer IP-kärnor för spelgrafik.

Ännu har inga mobiler på marknaden några specialsydda spelkretsar, inte heller Nokia N-gage. Den är byggd på samma plattform som Nokia 3650 och 7650. Spelgrafiken hanteras av en vanlig Arm9 på 104 MHz.

Slutet av 2004

De första telefonerna med grafikhårdvara lanseras om några månader. Då handlar det om 2D-grafik. I slutet av nästa år kommer mobiler med 3D-grafik i hårdvara.

Hårdvara för datorspelsgrafik gör det möjligt att använda fler detaljer i scenerna och fler bilder per sekund än när en standardprocessor gör beräkningarna.

När spelfiguren är färdigritad, styr huvudprocessorn animeringen i spelet genom att manipulera ett fåtal koordinater. Resten av arbetet görs i grafikkretsarna.

2D-grafikoperationer är till exempel att rita linjer, att skapa bilder som kan röra sig i två dimensioner, att rotera bilder och att blanda bildpunkter med varandra.

I 3D-grafik kan föremål röra sig och rotera i alla dimensioner, projicerat i perspektiv. Här ingår också effekter som belysning, skuggor, dimma, och tapetsering av ytor med mönster i perspektiv (texturing). Prestanda mäts i trianglar (även kallade polygoner) per sekund, det vill säga hur många målade triangelytor - vilka bygger upp föremålen - som 3D-kretsen hinner spotta ur sig.

Exakt hur stor marknaden är för grafikkretsar är en öppen fråga.

- Om två år kommer vi att få se dedicerade chips för grafik i massmarknadstelefoner, om man räknar optimistiskt. Tre år är mer realistiskt, säger Gaël Rosset, chef för TTPCom i Danmark.

- Materialkostnaden är för stor jämfört med mervärdet.

TTPCom nöjer sig därför med programvarustöd för spel i sin nyligen lanserade referenskonstruktion B'ngo.

Nedlagda projekt

Flera projekt att bygga dedicerade spelmobiler har lagts ner. Bland annat Ericssons Red Jade och ST:s Pocket multimedia platform.

Men intresset för kraftfullare grafik finns kvar bland mobiltillverkarna. Också företag som Nintendo, Sony och Microsoft umgås med planer på avancerade spel, i mobiler eller i handdatorer, enligt uppgift till Elektroniktidningen.

Bland komponenttillverkarna finns intressenter från flera håll.

ATI och Nvidia, de gamla tillverkarna av grafikkort till pc, är intresserade. ATI är pionjären, företagets grafikhjälpprocessor Imageon 100 används i handdatorn Toshiba PocketPC e740 sedan förra året.

Brittiska MediaQ säljer mediaprocessorer som stöder 2D-grafik och kan mycket väl tänkas dyka upp i mobiltelefoner snart.

- Vi har också färdig IP för 3D-grafik, men vi väntar på att marknaden ska mogna innan vi sätter dem i produkter, säger Cliff Cheng, produktchef på MediaQ.

Processortillverkaren Intel kommer att addera en extra hjälpprocessor för grafik till sin Xscale-arkitektur. Den kallas Wireless MMX och ska enligt planerna finnas i Xscaleprocessorer i höst.

IP-processorleverantören Arm erbjuder en systemkretslösning med en IP-kärna till Arm9E och Arm10E. ST extrautrustar sin Nomadik, en systemkrets för mobiltelefoner, med en kärna för grafik.

Både ST:s och Arm:s spelgrafikkärnor kommer från Imagination, som är det ledande företaget när de gäller de mest avancerade grafikkretsarna. Andra officiella kunder är NEC, Hitachi och Intel.

Imaginations kretsar stöder samma typ av 3D-spelgrafik som finns i pc- och konsolvärlden idag, inklusive skuggning, belysning och andra finesser. Prestanda är imponerande, Imagination hävdar bestämt att den ligger i nivå med spelkonsollen Dreamcast.

- Vi har ingen konkurrent när det gäller 3D-grafik, säger David Harold på Imagination.

Finska Bitboys levererar en enklare spelgrafik-IP inriktad på massmarknadstelefoner i samma kategori som till exempel Ericsson T300.

- Imaginations produkt är huvudsakligen lämplig för handdatorer. Den är alldeles för stor för att kunna integreras i en mobiltelefon, säger Petri Nordlund, teknikchef på Bitboys.

Bitboys har ännu varken offentliggjort produkter, partners eller kunder.

Finländare i täten

Så fort mobil- eller handdatortillverkaren har färdiga prototyper av ny spelhårdvara, skickas den till Finland och programvaruföretaget Fathammer som skräddarsyr sina programkomponenter för den. Hårdvarutillverkarna vill kunna lansera spelstöd och produkter samtidigt. Och så vill de ha något att demonstrera på mässorna.

- Utvecklingen av mobilgrafik följer samma kurva som pc-världen gjort, men i högre fart, säger Samuli Syvahuoko, Fathammers grundare.

Orsaken är att samma teknik som används i spelkonsoller och grafikkort kan stuvas om till mobiltelefonversioner.

- Det är ganska enkelt för Nvidia och ATI att ta en gammal 3D-chipdesign och göra en mobilversion av den, de behöver inte starta från noll, säger Samuli Syvahuoko.

Fathammer säljer en så kallad spelmotor. Den motsvarar de programkomponenter som säljs av företag som Unreal, ID, och Epic i pc-världen. Företaget har lagt 50 manår i utvecklingstid på sin programvara och är i princip ensam i sin nisch. Den ena halvan av produkten är spelgrafiken. Den andra hanterar "fysiken" i spelets värld, till exempel gravitation och kollisioner.

Svenska Synergenics spelmotor Mophun används i billiga mobiltelefoner, som Ericsson T300, redan idag. Spelmotorn är betydligt enklare och grafiken är tvådimensionell.

Eftersom Mophun är specialsydd för spel ger den mellan 10 och 100 gånger prestanda än de javaspel som körs på mobiltelefonens javamaskin.

Java "i vägen"

Stödet för avancerade 3D-spel i Java är idag mycket begränsat. I Japan har enklare 3D-grafik i Java, utan särskilt hårdvarustöd, funnits i mobiltelefoner sedan ett år.

Java är annars den stora plattformen för användarprogram i mobiltelefoner. Problemet är att standarden för Java i mobiltelefoner, Midp 1.0, inte stöder spelgrafik. Situationen förbättras litet grand i och med version 2.0 av Midp.

Dessutom tar Sun nu fram en speciell javaprofil för mobilspel, JSR184. I arbetsgruppen ingår bland annat Fathammer. Fathammer porterar dock ännu inte sina spelprogramkomponenter till Java.

- Vi kan göra det snabbt den dagen det är kommersiellt intressant, säger Samuli Syvahuoko.

Java kommer aldrig att att ge de häftigaste spelen i mobiltelefoner, eftersom den virtuella Javamaskien som kör Javaprogrammen "ligger i vägen" för hårdvaran. Spelprogrammerare vill komma så nära hårdvaran som möjligt för att kunna göra effektiva spel.

Å andra sidan, den teknik som blir framgångsrik ekonomiskt är inte nödvändigtvis den häftigaste. Synergenics pratar lika mycket om sin teknik för att distribuera spel, som om spelmotorn Mophun i sig. Spelen kan säljas och laddas över mobilnätet.

- Jag tror att den stora massmarknaden ligger i mobiler under tusenlappen. De är inte så sexiga tekniskt, men det är här användarna finns, säger Ralph Barbagallo, författare till en bok om spelprogrammering av mobiler.

- Häftiga spelmotorer som Fathammer kan vara upphetsande för riskkapitalister, men jag har ännu inte sett en vettig affärside kring avancerade 3D-spel på mobiltelefoner.

Jan Tångring