Spielfiguren im Wandel der Zeit: Von Sprites über Polygone bis hin zu Tessellation

Der folgende Artikel stammt ursprünglich aus dem April 2009. PC Games Hardware hat ihn hinsichtlich Inhalt, Bildvergleichen und Galerie auf den aktuellen Stand gebracht, überarbeitet und erweitert.

 

Hübsche Männer braucht das Land: Max Payne war einer [Quelle: siehe Bildergalerie]

 

Turok 2008: Schwaches Spiel, aber tolle Viecher [Quelle: siehe Bildergalerie]

 

Splinter Cell Conviction: Typisch für die Serie sind gelungene Animationen [Quelle: siehe Bildergalerie]

 

Half Life 2 mit Cinematic Mod [Quelle: siehe Bildergalerie]

Der Beginn: Erste Sprites und Polygone
Anfang der 80er-Jahre betraten mit Pac Man und Co. erste animierte Sprite-Figuren die Bildschirme, welche in Perlen wie der Monkey-Island-Serie oder Lemmings gipfelten. Sprites werden von der Grafikhardware über einen Hintergrund bewegt. Ein klassisches Beispiel ist ein Mauszeiger, für den die Grafikhardware einen Sprite bereitstellt. Im klassischen Sinne ist das Objekt nicht im VRAM abgelegt, heutzutage wird die Bezeichnung Sprite aber auch für im VRAM abgelegte Objekte verwendet.

Die ersten bekannten Pseudo-3D-Spielfiguren dürften die gewesen sein, die sich anno 1992 in einer deutschen Schloßburg tummelten, erste aus Polygonen bestehende Charaktere samt Texturen gab es beispielsweise ein Jahr später in Ultima Underworld zu bewundern. Die Kämpfer in Virtua Figher anno 1993 basierten dagegen auf Bezier-Patches. 1996 läutet das erste Tomb Raider dank 3dfx' Voodoo-Karten den Lara-Croft-Kult ein, Spiele wie Half Life 1 (dt.) (1998) erzeugten dank Motion Capturing und sich Gordon zuwendenden Charakteren sehr real wirkende Spielfiguren. Ein aktuelles Beispiel für gutes Motion Capturing ist Modern Warfare 2: Die (gegnerischen) Soldaten laufen, hüpfen und rollen eindrucksvoll hinter Deckungen.

Wir schreiten voran: Voxel, Foto-Texturen und Bone-Animation
Die bis dato modernste Engine samt Blob-Schatten bot Epics Unreal (1), Expendable aus dem Jahr 1999 gar Stencil-Schatten. Die Spielfiguren aus Jedi Knight: Jedi Outcast verfügten per Ini-Tuning über Self-Shadows, das Adventure Outcast dagegen setzte auf Voxel statt Polygone. Voxel ist die Ableitung aus "volumetric pixel". Ein Voxel hat keine bestimmte Form, sondern stellt eher die Dreidimensionalität eines Pixels dar, in dem in ihm XYZ-Koordinaten gespeichert werden. Im deutschen ist es auch als Volumenpixel bekannt. Sie kommen oft in Voxelgittern zum Einsatz.

Die gepatchte Version von Giants: Citizen Kabuto bot anno 2000 erstmals Bump-Mapping (Informationen über Schattierungen werden in der Textur abgelegt und erzeugen so die Illusion der Dreidimensionalität) auf den Spielfiguren, ein Jahr später überzeugte Max Payne (dt). mit Hardware-T&L (Transform & Lightning) und Foto-Texturen. Die Spielfiguren aus Far Cry (dt.), Half Life 2 (dt.) und Doom 3 verfügten über realistische Gesichtsanimationen, welche im Falle des G-Man eine beängstigend reale Mimik ermöglichten.

Der aktuelle Stand: Tessellation und Co.
Spielfiguren wie Psycho aus Crysis Warhead oder Malcolm aus Unreal Tournament 3 protzen mit Massen an (tessellierten) Polygonen, Per-Pixel-Lighting, hochauflösenden mehrschichtigen Texturen und vielen weiteren Render-Techniken, die die Figuren realer erscheinen lassen. Bis DirectX 11 ließen sich 3D-Figuren nur über den sogenannten Polycount noch realistischer darstellen - von ein paar Textur- und Shader-Tricks wie Parallax-Mapping mal abgesehen. Mit der neuen DirectX-API haben die Entwickler nun die Möglichkeit, Hardware-Tessellation auf Grafikkarten zur noch detailreicheren Darstellung von Figuren zu verwenden - im Prinzip wird hiermit auch der Polycount erhöht. Bisherige Spiele mit DirectX 11 setzen Tessellation jedoch nur in unbefriedigendem Maße ein, die Figuren wirken nicht realer, sondern schlicht aufgepumpt - inklusive verzerrten Texturen. Für die (optische) Zukunft wünschen wir uns neben sauber umgesetzter Tessellation und einem generell hohen Polycount vor allem Verbesserungen bei der Texturierung und der Mimik.

Spielfigur im Vergleich (Metro 2033)

Ohne Tessellation Mit Tessellation

Spielfigur im Vergleich (Stalker Clear Sky)

Ohne Tessellation Mit Tessellation

Spielfigur im Vergleich (Lost Planet 2)

Ohne Tessellation Mit Tessellation

Spielfigur im Vergleich (Aliens vs. Predator)

Ohne Tessellation Mit Tessellation

Spielfigur im Vergleich (Colin McRae Dirt 2)

Ohne Tessellation Mit Tessellation

Im Folgenden finden Sie nun eine umfangreiche Bildergalerie, die Sie eine Zeitreise durch die Geschichte der Figurenentwicklung auf dem PC machen lässt. Im vorderen Teil stellen wir beispielhaft einige Herren der Schöpfung vor, gefolgt von einigen Damen (wegen des höheren Polycounts) und zum Schluss noch das ein oder andere Monster. Der Galerie vorangestellt sind noch einige praktische Vergleich-Beispiele an, die verdeutlichen sollen, wie sich die Figuren mit der Zeit verändert haben. Tomb Raider kann hier als besonders Beispiel herhalten, da die Serie von Beginn an dabei war und auch über aktuelle Teile verfügt.

Tomb-Raider-Version per Mausklick auswählen

 

TR 1 TR 2 TR 3 TR 4 TR 5 TR 6 TR 7 TR Anniv. TR Underworld

Charakter aus Unreal-Engine per Mausklick auswählen

Malcom: Unreal Engine 1 Malcom: Unreal Engine 2 Malcom: Unreal Engine 3

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Operation Flashpoint 1 Armed Assault 1 Armed Assault 2

Spielfigur im Vergleich (Mafia)

Mafia (2002) Mafia 2 (2010)

Spielfigur im Vergleich (Riddick)

Alte Engine (2004) Neue Engine (2009)

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