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  • 红白机启示录(上):任天堂如何成为游戏公司

  • 发布人:九四玩
  本文编译自 1994 年至 1995 年连载的《日经电子》杂志的文章“FC 是这样诞生的”,提供了许多珍贵的开发故事,不仅面向玩家,而且也向所有人全方位地展示了任天堂参入游戏业,并开发出这款主机的过程。

  第一回:电视游戏的黎明期

  70年代后半,美国游戏市场已初具规模,然而,此时的任天堂却还没有踏足这片领域。但说到任天堂的电视游戏,却绕不开这段历史。FC 生父上村雅之认为,“电视游戏机的雏形来自70年代中期,FC 也受到了深刻的影响。”所以要说到 FC,必须从电视游戏的黎明期开始说起。

  1972年,产业的起点

  电视游戏诞生于1962年。一位麻省理工学院专攻电脑图形专业的学生史蒂夫·拉塞尔(Steve Russell),在那一年制作一个名为《空间大战》(图1)的微机程序,成为了电视游戏的原点。

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▲《空间大战》机器,英文名为《Spacewar!》


  然而,真正商业化的游戏,还须待到十年后。美国雅达利公司的创始人之一,诺兰·布什内尔(Nolan Bushnel)受到《空间大战》的启发,在60年代后半着手开发户外设置的娱乐电脑,以便运行游戏来赚取利润,这就是如今街机的雏形。1972年,雅达利公司根据他的创意所制作的《Pong》正式发售,确立了电视游戏产业。

  就在诺兰·布什内尔着眼于街机的同时,自然也有许多人窥伺着家用市场。当时,生产并贩卖工业电子仪器的美国公司 Sanders Associates 里的员工拉夫·亨利·贝尔(Ralph H.Baer),大胆提出建议,让电视增设游戏功能。在 1969 年左右,其原型机被顺利研发出来,并得到了美国电视制造商 Magnavox 的一纸合约,在此原型上开发第一代电视游戏主机。在 1972 年,名为”奥德赛“的游戏机以约 100 美元的价格正式发售。

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▲拉夫·亨利·贝尔


  家用主机雏形的确立

  家用游戏机天字第一号“奥德赛”由一台主机本体,两只控制器,用来选择游戏的卡带以及天线信号切换器组成。(图3)上村雅之认为“虽然是最初的产品,但已经确立家用游戏机的雏形。”

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▲奥德赛主机,由35个晶体管构成


  控制器配备有可变式电阻。玩家旋转旋钮即可改变显示信号的频率,从而移动画面的位置来进行游戏。

  奥德赛共有10种游戏。通过更换游戏的卡带来选择游戏类型。每张卡带内部都有印制电路板。不同的卡带会产生不同的显示信号,对应各种游戏。

  除此之外,为搭配游戏画面。部分游戏类型配备有一张半透明的塑料布,敷于电视上,这张透明布上绘制着与游戏相关的图案充当背景,或补充内容。

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▲奥德赛需要在电视上覆盖上一层透明布以“显示”游戏内容,图中的光点才是真正的游戏画面


  在奥德塞开发过程中,还出现了接上有线电视网络的奇思妙想。根据 Magnavox 公司的 Gordon H.Allison Jr.?的论文中所述:“利用有线电视网络,距离很远的人也能够享受到游戏的乐趣。”(译者按:可能是一种传输有线电视信号来玩游戏的构思。)显示了奥德赛在各个方面都十分超前的理念。

  大规模集成电路,热潮来临

  可惜的是,于 1972 年登场的奥德赛没能成为大热的商品。1975年 末至 1976 年,美国家用游戏机的热潮方被点燃。首先,美国雅达利公司1975年圣诞节商战,发售了搭载大规模集成电路(Large scale integration,以下简称 LSI),成本大幅降低的家用版《Pong》,获得极高的人气。乘着这股势头在 1976 年,各路厂商相继参入家用游戏业,同年夏季电子消费展(Consumer Electronics Show,以下简称 CES)上,总共有20家以上的公司展出了自己的游戏机,全年美国游戏机出货 300 万台以上。

  而支持着这一热潮的,正是当时的半导体技术。如今以视频压缩技术而著称的美国通用仪器(General Instrument,以下简称GI),在1975年末开始对外销售游戏的专用LSI。以此为契机,美国国家半导体公司(National Semiconductor)与德州仪器公司(Texas Instruments)相继发售了专用 LSI。

  当时的专用 LSI,为显示固定的画面组合,集成了计数器(注1)与同步信号发生电路。具备了能够实现上下移动棒状的球拍,来回击球的网球游戏所需的功能。半导体厂商集体开发游戏的专用 LSI,也是为了将来生产计算器与电子表等市场大展拳脚而作准备。

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▲电视游戏专用 LSI 的产品列表(1975年~1977年)


  自然,作为先行厂商的 GI 公司得到了大片的市场份额。1976年末采用 GI 社 LSI 的游戏机厂商达到20家以上,甚至 GI 公司的 LSI 供应能力一定程度上决定了市场的大小。

  电视游戏的功能通常收纳于一枚芯片上。下图是一幅使用美国 GI 社的游戏专用 LSI “AY-3-8500-1”的游戏机的结构图,照片(a)是搭载了这枚芯片的美国 Lloyd's Electronics International 公司的主机“TV Sports 812”的外观,由日本计算器厂商 Systec 生产。(b)是这款主机的内部:

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  在日本,第一个贩卖游戏专用 LSI 的是冲电气工业(1976年)。很快在1977年,三菱电机与NEC也持续跟进。采用三菱电机 LSI 的便是任天堂,使用 NEC 的则是 Epoch 公司(注2)。

  微处理器搭载,软件变成了独立商品

  1976 年,美国游戏业发生了一件大事。美国 Fairchild 公司最先发售了搭载微处理器的家用游戏机“Video Entertainment System”(图7),其中藏有同社开发的8位微处理器“F-8”。而微处理器主机登场的背景,则是使用专用 LSI 的游戏机表现有很大限制,游戏种类单一,玩家亦产生了厌倦的心理。

  微处理器也改变了商业模式。Fairchild 公司将装有游戏软件的ROM卡带,当做独立的商品与主机分开销售,这种销售方式,也对今后包括 FC 在内的所有游戏主机产生了深远的影响。

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▲Fairchild公司的8位主机“Video Entertainment System”(一年后重命名为Channel F)与另外销售的游戏卡带



  第二回:任天堂,加入游戏业!

  在“Family Computer”(FC)问世之前,任天堂还发售了两种家用游戏机。其中之一是 1977 年至 1979 年发售,搭载了专用 LSI 的游戏机(图8)。另一种则是任天堂在1980发售的便携式游戏机“Game & Watch”(图9)。从这两件产品中获得的宝贵经验,是催生出FC的原动力。

  这一回将会以任天堂最初搭载 LSI 的家用游戏机的开发为重点阐述。搭载专用 LSI 的游戏机,即是集成了计数器等逻辑电路的游戏机。而如今搭载了微处理器的游戏机在当时还不多见。

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▲左侧照片是任天堂于 1977 年至 1979 年发售的搭载专用 LSI 的第一款游戏机“Color TV Game 6”。右侧则是“Color TV Game 15”


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▲获得极高人气的掌机“Game & Watch”,在后续章节里会详细说明


  以电子计算器为契机

  “目标:电子计算器商品化”

  任天堂进军家用游戏机的契机,来源于这个如今很难想象是由任天堂所发起的计划。

  1970 年代,任天堂的开发小组没有任何明确的目标。小组内的个人只要提出恰当的建议,就可以成为公司下一步的产品。

  任天堂此刻的业务已不局限于玩具,开始向其它领域延伸。不仅有家用简易复印机与乳母推车,甚至连签名笔市场也有所染指。其中于 1971 年发售的简易复印机“NCM COPILAS”成为了热门产品。价格 9800 日元,出货 10 万台以上。

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▲左侧照片为简易复印机“NCM COPILAS”,右侧是1972年发售的乳母车“妈妈小推车”价格为8900~9500日元


  电子计算器的商品化计划自然也是这一时期的产物。然而,这一研发计划却由于计算器市场的竞争趋于白热化而作罢。

  当时正处于计算器行业的过渡期,许多厂商纷纷介入,比拼哪家能够先将售价降到 10000 日元以下,已经到了不打价格战便无法生存的地步。任天堂极力避开了这股将要吞噬自己的巨浪。

  同时引起任天堂注意的,还有一家名为 Systec 的计算器制造商。他们不仅制造计算器,同时也向美国输出电视游戏机。他们为美国 GI 社共生产了 100 万台专用 LSI 的游戏机。

  FC 生父上村雅之回想起当时,他认为,“一样是使用 LSI 技术的话,与其开发计算器,还不如开发游戏机。”于是,以他为首的任天堂的研发团队从此将目标从计算器转向了家用游戏机。

  突如其来的 LSI

  1973 年,任天堂在许多户外娱乐场所设置了光枪打靶的游戏设备。

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▲照片中的是保龄球馆所使用的飞碟打靶游戏“光线射靶”


  开发这套游戏设备的三菱电机在 1976 年向任天堂吹风:“我们正在开发彩色电视游戏机用的 LSI,怎么样,不试着做做看游戏机吗?”

  当时,能够显示彩色画面的游戏机尚未商品化。感到可行的上村,马上向山内溥社长提议开发游戏机。社长认可了这项计划,但条件是必须将发售价格压低到一万日元以下。

  这里不得不再次提到上文所述的 Systec。三菱电机希望任天堂采用的 LSI,实际原本是为 Systec 开发的。Systec 一边制造 GI 公司的 LSI 游戏机,同时委托三菱电机研发新型的 LSI。然而天有不测风云,1976年 Systec 破产,失去顾客的三菱电机急于找到买家,想起曾与任天堂合作过光枪打靶系统。于是顺水推舟,向任天堂提出了这件事。

  由于看到 Systec 的成功先例而决心加入游戏业的任天堂,又使用着原本属于 Systec 的 LSI 来制作新的游戏机。不得不说两家公司虽无交集,却有着奇妙地联系。

  上村所率领的研发小组马上干劲十足地投入到了游戏机的研发。当时在研发小组里每个人都对电子技术抱有一定程度的憧憬。成为了研发的莫大动力。

  然而,他们很快就撞到了高墙上。无论怎么压低成本,都无法达到山内社长 10000 日元以下的条件。即使假设销售 100 万台,也只能将售价设置为 15000 日元。无论如何都希望能够商品化的上村与社长进行了多次交涉。但社长的想法是无法这么简单就改变的。

  最后,开发组想到一个办法,才挣脱了这一泥潭:即发售两款使用完全相同基板的游戏机,一款是10000日元以下的机种,另一款则15000日元的机种。10000日元以下的机种削减游戏功能,作为薄利多销的产品推出,而15000日元的机种则带来真正的收益。社长才认可了这一方针。

  如此一来,任天堂终于 1977 年发售了 9800 日元的“Color TV Game6”,以及15000日元的“Color TV Game15”

  以此为契机,任天堂与精通 LSI 的三菱电机共同展开了之后多款主机的研发工作。

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▲TV Game 15,作为游戏公司的任天堂的起点


  第三回:70年代后半,专用LSI游戏机的时代

  如前回所述,任天堂发售的“Color TV Game 6”,“Color TV Game 15”虽然两款主机内部完全相同,但却是在9800日元的机种上施加了只能玩6款游戏的硬性限制,从而突出较高端机的优势。出色的营销理念使这两款主机共售出了约100万台,而其中有70%以上是15000日元的机种。

  当时的家电厂商亦有加入电视游戏的欲望。如松下电器计划推出20000日元的产品。然而看到任天堂9800日元的价格,也只能断了这个念头。

  掌握半导体设计的方法

  继“Color TV Game”系列后,任天堂于1978年、1979年又分别推出了“Car Race 112”与“打砖块”两款游戏机(图1)。每台都搭载了 LSI,其电路从设计、开发到生产都由三菱电机完成。

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▲照片左侧是“Car Race 112”,价格18000日元。右侧是“打砖块”,价格13500。值得一提的是,当时宫本茂在任天堂内担任工业设计,“打砖块”的外观就由他负责


  制作“ColorTV Game”时已经有了现成的LSI。而这次的“Car Race 112”则是任天堂的原创产品,需要制作出面包板(注3)出来评估,并将电路图送到三菱电机那里。然而任天堂社内并无此类人材,于是上村将六乐内彰次等两位年轻的研发人员送到了三菱电机那里。

  六乐内等人从电路的基础学起,受到了三菱电机的半导体技术人员诸多教诲。连电路图开头都是三菱电机的人给画的,功能区块的电路图也是从三菱电机那里带回来,再制作面包板。如果不能正常运行的话,三菱电机还会派技术人员去任天堂帮他们调整。

  面包板完成后,三菱电机便派出北伊丹制作所(兵库县),共同进行 LSI 的设计。任天堂的派遣社员整整4个月频繁出入三菱电机,将光掩模(注4)的写法也学会了。三菱的技术员也很亲切,对他们说:“学会了这种技术,以后就不愁没饭吃啦!”受到了这样的鼓励,六乐内他们更加努力地进行工作。

  自主设计第三款主机

  从“Car Race 112”的研发中,掌握 LSI 设计方法的六乐内等人,在第三款主机“打砖块”时,根据游戏的创意,自行制作了面包板,并将电路图送到了三菱电机。

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▲(a)“打砖块”构思时的草图。(b)得分表示部分的电路图。均由任天堂的六乐内彰次所绘制


  面包板总共包含了 400 个左右的标准逻辑电路。要让球进行移动,首先要先制作球的显示电路,然后再实现移动的电路。六乐内等人饶有兴趣地进行着这些工作。

  接下来要将完成的电路图带到三菱电机,开始设计LSI的电路。当时还没开始使用 CAD 制图。OR 电路与逆变器等电路的存储单元都是在方格纸上一笔一划画出来的,并将其组合起来推进设计过程。(图3)

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▲ LSI 电路设计图。任天堂的六乐内彰次从游戏设计到 LSI 设计一个人把工作全包了。能够设计出 FC 所使用的 LSI 的技术人员就是这样诞生的


  “打砖块”可以说是使用专用 LSI 的家用游戏机的集大成者。当时的任天堂不仅有硬件技术人员,也有开发软件的人材。自己想出创意,画下电路图,并制作硬件。“打砖块”就是他们代表作。

  将营业用游戏机(街机)的人气产品均使用 LSI 移植至家用机的六乐内们意气风发,继续进行着研发工作。

  随着微处理器的登场而消亡

  然而,1979年《太空侵略者》(注5)的横空出世,令情况急转直下。搭载了微处理器的游戏机的功能,复杂到了专用LSI无法实现的地步。

  上村将“打砖块”后继续在三菱电机进行着游戏机LSI研发的六乐内等人召回,并告诉他们,专用LSI游戏机的时代已经一去不返了。“学会了就不愁饭吃”的工作,只过了3年便告寿终正寝。但是,六乐内等人所积累的半导体生产的经验,至今依然在任天堂的半导体品质管理技术中发挥着作用。

  在约莫3年后,任天堂委托理光进行 FC 用的 LSI 的研发。这时,任天堂的开发小组,与当时教导他们专用 LSI 半导体技术的技术人员再次相遇。这位技术人员便是八木广满,他从三菱电机跳槽到了理光,成为了实现 FC 用 LSI 的重要角色。

  第四回:便携式游戏机的构想

  自 1977 年登场的专用LSI游戏机登场之后,任天堂的下一款大热门产品便是响誉全球的便携式游戏机“Game & Watch”(图15)。一台游戏机内藏两种游戏,还具有时钟的功能。

  1980年发售以来,“Game & Watch”8年间在全世界推出了约70款机型。总销售台数超过4800万台。而在其系列中期所采用十字键,也原封不动地被 FC 所继承,对 FC 的设计产生了莫大的影响。包括如今市面上销售的“Gameboy”掌机,也是作为“Game & Watch”的后继机种来研发的。

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▲“Game & Watch”的一种


  FC三剑客的相遇

  “Game & Watch”的产品策划由制造本部开发第一部部长横井军平(译者按:此为1994年成文时的职位)担任,而技术相关则由制造本部开发技术部部长冈田智(同上)担当。

  这两位好搭档在“Game & Watch”之前已研发过许多热门商品。代表作有“超级怪手”、“超级机器”、“光枪游戏”等。(图16)

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▲(a)超级怪手(b)超级机器(c)光枪游戏


  横井并非一开始就能够进行这些游戏的研发工作。他在入社的时候,任天堂依然是一个以花札作为主要产品的公司,而在电气工学科出身的他最早被按排的岗位是生产设备修理的职务。主要工作是检查配电盘。

  一个契机令他能够着手游戏机开发的工作。横井是一个很喜欢做些小东西的人,在上班过程中,经常会用社内的工作设备制作玩具来玩。有一次他的这种行为被社长抓了个正着,但没想到社长很是中意这个玩具,下令将它变成了一件真正商品。

  这个玩具便是超级怪手。事情正向着横井意想不到的方向发展。商品化后,超级怪手通过电视广告的宣传变得家喻户晓。“当时的玩具业只要能够卖掉10万份就算是热门产品,但这款却意外卖了超过100万份。”横井回忆说。超级怪手火了之后,任天堂赶鸭子上架一般开张了研发部门。横井被调任至此,开始担任玩具研发工作。

  随后,冈田也入社并加入到了新开张的研发部里。实际上,横井在大学里学的技术都是以真空管为中心的,而当时晶体管与集成电路都已相继登场。横井认为自己肯定跟不上这些新技术,于是决定专攻策划,而技术方面则由年轻人负责。自此以来,便一直是横井思考游戏设计,而冈田则担任技术部分。

  此2人组最初合作开发的产品便是光枪游戏。另外,当时的上村雅之还是夏普的社员(1994年时任任天堂制造本部开发第二部部长),为了推销太阳能电池来到了任天堂。

  上村推销的太阳能电池。虽然名字是电池,实则是一种感应器(Sensor)。于是横井便构思将其作为光枪的感应器来使用。从靶子的那一侧发射光线,光枪上所装备的太阳能电池则来感知光线,从而判断是否打中。就这样,研发FC的三剑客由于光枪游戏初次相遇。

  在新干线上得到灵感

  开发完光枪游戏后的横井与冈田,又开发了一些营业用游戏机,还制作了一款面向家庭的玩具“Chiritori”(图18)。但那个年代很少出现大热的产品。横井回顾那段时间时说“一直处于暗中摸索的状态”。

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▲遥控吸尘器“Chiritori”1978年发售。又可以当玩具,又可清洁房间。外型酷似如今的扫地机器人。是构思十分超前的产品


  横井构思“Game & Watch”的时间,是在他一次乘坐新干线的时候。“去东京出差回来的车里,坐在我边上的一位白领除了计算没别的事情可干,只能玩一只口袋大小的计算器。那时我就想,是不是可以做一台小的游戏机,没法当计算器用也可以。”横井说。

  以此为基础生发的概念便是“能够满足从东京到大阪3小时乘坐新干线时间娱乐的游戏机。并且即便是大人也可以旁若无人地享受的,不太显眼的小尺寸产品。”此时的横井还完全没有考虑到是否使用液晶等具体的细节。

  不过,即使是横井,对这一项目也充满着不安。当时的玩具业即便是很小的商品也会使用很大的包装来销售。“小型的玩具真的能卖出去吗?这违被了世间的法则吗?”这些想法一直在横井脑中挥之不去。但山内社长对小型游戏机的研发当即拍板。研发计划箭在弦上,不得不发。此时的年份是 1977 年。

  对人体工学的彻底追求

  横井在设计“Game & Watch”时非常强调人体工学设计。游戏机的外壳的形状被设计成方便两手握持,并且能够在握持的状态下隐藏机身的宽度。游戏必要的按键为了让两手方便操作,设置为左右各一。

  冈田在听说要制作小型游戏机的概念后,预计“画面使用液晶显示屏,微处理器用计算器用的那种。”参考的产品为美国推出的使用液晶屏的打砖块游戏机,而任天堂的产品会按这个游戏机的形状缩小到计算器的程度。

  问题在于液晶显示屏到底要多大呢?最初的产品定下液晶屏大小为高2厘米。“一般想来大小总得5厘米吧。但是有天我读到本杂志,上面登载了一个女性的照片,然后这个照片中的女性又拿着杂志,在拿着的杂志的照片里也映出了人脸,连这张脸也看得很清楚。所以我就想是不是意外地用很小的尺寸也行得通呢。”横井说。就这样,大致的形状也定了下来。

  液晶屏由大变小,为缩减产品的成本作出了卓越的贡献。事实上,就在任天堂投入“Game & Watch”的研发之时,其它公司也推出了类似的产品。但是这些竞品无一例外比任天堂的产品要更大,价格也更高。结果任天堂赢得了市场的认可。对液晶尺寸的判断也是横井的一大功绩。

  游戏软件先行

  就在产品的概念已经成型的阶段,社长下达了实际研发工作交给其它部门的指示。理由在于当时这两人所属的开发1部的成员,也仅仅只有这两个人而已。然而,被委任的部门却得出了技术上无法做到的结论,再次将研发的责任转稼到了两人的身上。

  于是,横井与冈井决定先构思在上面运行的怎样的游戏,从头开始进行研发。此举目的是为了将游戏机的画面固定下来。

  而构思出的游戏的方案便是“Ball Game”(下图)。画面里登场的角色像杂耍一样反复扔球,如果球掉在地上则游戏结束。

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▲冈田所绘制的游戏示意图的一部分。角色左右摆动来接球。球落地则Out


  对这款游戏产生很大影响的事物,横井称是当时最热门的街机游戏“太空侵略者”。在侵略者游戏里,随着游戏的进行,画面速度也会加快。而进行到一定的程度后,速度又会恢复初始。“Ball Game”也采用了这一方案。最初很简单就能上手,随着游戏进行一点点加快速度。如此一来玩家即可体验到适度的紧张感。

  横井对于 Ball Game 的基本玩法的构想是“鱼和熊掌不可兼得”(注6)。在这款游戏里,如果玩家为了接球让角色往右移动,下一只球就很可能会落到左侧。

  横井的创意完成后。游戏机的制作便正式开始了,这台掌机将经历什么样的开发历程,其中又有哪些元素被FC继承,我们下期继续。

  注1 -计数器:用于计数的部分,可设定到达某一数字时触发各种功能。

  注2 -Epoch公司:日本玩具制造商,曾发售日本早期家用游戏机Cassette Vision。

  注3- 面包板:用飞线构建电路,在开发初期使用的简陋基板样本。测试创意时使用。

  注4-光掩模:即光罩,是在集成电路制作过程中利用光刻蚀在半导体上形成图型的技术。

  注5-太空侵略者:1978年由Taito公司推出的游戏,真正引发电子游戏现象级的热潮,甚至造成当年日元硬币短缺。

  注6:原文为日本谚语“安身此处,就不能安身他处。”指事情无法两全其美。

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via:vgtime

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