Anvil Engine & Assassin's Creed Shadows: So wird Japan gerendert

Nicolas Lopez arbeitet als Technical Artist bei Ubisoft Montreal und machte das Unmögliche möglich: Er sprach derart schnell, dass er seinen einstündigen Vortrag auf der Game Developers Conference 2025 in San Francisco mit so vielen Infos füllte, die langsam vorgetragen auch für zwei Stunden gereicht hätten. Grund genug dafür hatte er, denn er und seine Kollegen mussten die hauseigene Anvil-Engine mit zahlreichen Updates und Erweiterungen aufbohren, um das Japan des 16. Jahrhunderts in Millionen und Abermillionen von Polygonen darzustellen.

Eine kurze Geschichte der Anvil-Engine

Bereits 2004 begannen die Arbeiten an der Ubisoft-eigenen Anvil Engine. 2007 erschien dann das erste damit entwickelte Spiel: Assassin's Creed. Doch auch bei zahlreichen anderen Serien kommt die Anvil Engine zum Einsatz, darunter Shaun White Snowboarding, For Honor, Rainbow Six und Ghost Recon - teilweise in stark unterschiedlichen Varianten oder Forks. Dazu kommen weitere Engines wie Snowdrop, Dunia oder Voyager. Warum das Assassin's-Creed-Team der Anvil Engine die Treue hält? "Große Titel brauchen eine Menge Entwicklungszeit, schon ohne das komplette Neu- oder Umprogrammieren einer Engine", erklärt Nicolas Lopez. Ein weiterer Vorteil: Mehrere Studios rund um den Globus können mit dem gleichen Programmcode arbeiten und so eine nahtlosere Übergabe von Inhalten bewerkstelligen.

Japan ist schön - ob nah oder fern

Assassin's Creed Shadows ist der erste Serienteil, der nur für aktuelle Konsolen und die entsprechenden PC-Grafikkarten entwickelt wurde. Klotzen statt kleckern hieß demzufolge die Devise der Entwickler: Die Spielwelt umfasst 256 Quadratkilometer, die sich ständig verändern. Dynamische Tag- und Nachtwechsel, ein eigens programmiertes Wettersystem, vier Jahreszeiten und die Möglichkeit, Gegenstände und Gebäude zu zerdeppern. Und natürlich sollte die Optik mit Raytracing-Funktionen so echt wie möglich wirken. Weil eine so große Welt unmöglich auf einen Schlag in den Grafikspeicher passt, arbeiten die Entwickler mit fünf Distanzbereichen, die wie ein Schachbrett die Umgebungen um den Spieler von 96 Metern bis über acht Kilometer abdecken.

Quelle: Roland Austinat/PCGH Quelle: Roland Austinat/PCGH

Im ersten Bereich, der einen Umkreis von 96 Metern umfasst, befinden sich Gegenstände wie Truhen, die ein Spieler unmittelbar beeinflussen kann. Der zweite Bereich erweitert den Umkreis auf 128 Meter. Hier bekommt die Engine am meisten zu tun, denn hier tummeln sich Gebäude, NPCs und Tiere. Größere Objekte wie Hügel oder Brücken finden im dritten Bereich Platz, der bis 384 Meter reicht. Wenn unsere Helden auf einem Gebäude oder Berg stehen und in die Ferne schauen, tritt Bereich vier auf den Plan: Zwischen rund einem und vier Kilometern wird die Umgebung mit weniger Details dargestellt. Geht der Blick der Protagonisten bis zu acht Kilometer weit über das Meer oder in die Berge, werden diese in einer Art "Punktwolke" gerendert. Jenseits der acht Kilometergrenze kommen dann vorgefertigte Ansichten zum Einsatz.

Quelle: Roland Austinat/PCGH

Seid umschlungen, Millionen!

Solche Blickweiten erzeugen gewaltige Mengen von Objekten, die auch in Assassin's Creed Shadows aus Polygonen zusammengebaut werden. Um die Details von Tempeln und Burgen herauszuarbeiten, setzten die Entwickler auf Mikropolygone: In Städten werden rund 410 Millionen Dreiecke GPU-seitig von der Anvil-Engine bearbeitet. Schlaue Culling-Funktionen, die nicht sichtbare Bereiche wie etwa die Rückseite eines Hauses aus den darzustellenden Dreiecken herausfiltern, machen daraus immer noch 1,7 Millionen. Wer denkt, dass es in freier Wildbahn ohne Gebäude und NPCs geruhsamer zugeht, hat die Rechnung ohne Gras, Büsche und Bäume gemacht: Hier sausen sagenhafte 1,5 Milliarden Dreiecke durch die GPU. Die Culling-Routinen machen daraus 6,8 Millionen.

Das ist aber nur die "nackte" Geometrie, die noch mit diffuser volumetrischer globaler Illumination stimmungsvoll beleuchtet werden will. Im Vergleich mit früheren Assassin's Creeds schlägt Shadows alle Rekorde. Zum Vergleich: Assassin's Creed Unity servierte Paris auf vier Quadratkilometern und mit vier Tageszeiten. Das Berechnen oder "Einbacken" der Beleuchtung dauerte vier Tage, die fertige Stadt lieferte 15 GByte unkomprimierter Daten. Assassin's Creed Origins mit 256 Quadratkilometern und elf Tageszeiten? Schlappe 156 Tage Berechnungszeit und 468 GByte Daten. Diese Zahl wäre in Assassin's Creed Shadows mit vier Jahreszeiten vervierfacht, für das Berechnen dieses Daten-Fujis von 1,9 TByte wären 624 Tage nötig. Die Lösung der Entwickler: Sie markierten nur die Stellen auf der Karte, die unbedingt so beleuchtet werden mussten, und warfen 90 Prozent aller anderen "Einbackbereiche" aus dem Spiel. Mit anschließender Kompression landeten sie bei neun GByte - eine Verkleinerung der Datenmenge um den Faktor 200!

Brandneue Raytracing- und Wetter-Engines

Die Anvil-Engine nutzt selbstmurmelnd auch die Raytracing-Funktionen moderner Konsolen und PC-Grafikkarten und lässt sich dabei von der Snowdrop Engine inspirieren. Die Programmierer verpassten der Anvil-Engine allerdings ein einheitliches Raytracing-API - mit Routinen, die 30 Prozent schneller arbeiten und dabei nur wenige Verluste produzieren. "Wir haben die zum Teil erst gegen Ende der Entwicklung in die Engine eingebaut, und so die Verschiebungen des Spiels genutzt", sagt Nicolas Lopez. Erwartungsgemäß haben PC-Spieler durch den Einsatz moderner Hardware die Nase vorn: Eine RTX-4080-Grafikkarte erledigt Tracing, Lighting und Denoising eines pixelgroßen Lichtstrahls bei einer Auflösung von 1440p in 1,9 Millisekunden. Eine Playstation 5 Pro benötigt dafür bei gleicher Auflösung 6,67 Millisekunden.

Und noch etwas schrieben die Programmierer von Grund auf neu: die Atmos-Wetter-Engine, die die Tage und Nächte in Japan mit Ereignissen wie wild herunterprasselndem Regen und damit mit neuen Schleichmöglichkeiten versorgt. Gleich zwei verschiedene Schneearten beherrscht Atmos: tiefen Schnee, der die Bewegungen unserer Helden verlangsamt und sich deformieren lässt, sowie leichten Schneefall, der vor allem für Atmosphäre sorgt. Auch über dessen Verbleib machten sich die Designer Gedanken: "Wenn es taut, verwandelt sich der Schnee zunächst in Pfützen, die dann im Laufe der Zeit im Erdreich versickern", sagt Nicolas Lopez.

Ein Spiel für viele Systeme

Zu den Tools, die bei der Entwicklung von Assassin's Creed Shadows zum Einsatz kamen, gehört auch der Plattform-Manager. Mit ihm lassen sich vier Konsolen - Playstation 5, Playstation 5 Pro, Xbox Series S, Xbox Series X - sowie PC, Mac OS und Steam Deck im Entwicklungs-Editor simulieren. Und damit sicherstellen, dass die Version, die beispielsweise auf einer Xbox Series X problemlos läuft, nicht die schwächere Xbox Series S in die Knie zwingt - beziehungsweise die PS5-Version mit noch mehr Raytracing auf der Pro-Fassung der Konsole aufhübscht.

Die ungewöhnlich große Zahl von Systemen nennt Nicolas Lopez dann auch als eine der größten Herausforderungen der Entwicklung - Tageszeiten, systemisches Wetter und vier Jahreszeiten inklusive. Zukünftige Versionen der Anvil-Engine sollten seiner Meinung nach verstärkt auf Mikropolygone und Raytracing setzen, da gerade die "eingebackene" globale Beleuchtung für viel Kopfzerbrechen gesorgt hat. Auf jeden Fall ist es erfreulich, dass eine über 20 Jahre alte Engine immer noch verbessert und aufgewertet wird - auch, wenn sie kein "Unreal" im Namen trägt. Die Ergebnisse sprechen gerade bei Assassin's Creed Shadows für sich, das selbst auf einer über vier Jahre alten Playstation 5 spektakulär aussieht.

Was denken Sie? Nutzen Sie die Kommentarfunktion und teilen Sie uns Ihre Meinung mit. Zum Kommentieren müssten Sie auf PCGH.de oder im Extreme-Forum eingeloggt sein. Sollten Sie noch keinen Account haben, könnten Sie über eine Registrierung nachdenken, die viele Vorteile mit sich bringt. Beachten Sie beim Kommentieren aber bitte die gültigen Forenregeln.

Artikel teilen

Anvil Engine & Assassin's Creed Shadows: So wird Japan gerendert Milliarden von Polygonen auf 256 Quadratkilometern, systemisches Wetter und vier Jahreszeiten: Für Assassin's Creed Shadows erhielt die Anvil-Engine die vielleicht größten Upgrades ihrer Geschichte. Wir waren auf der Game Developers Conference 2025 live dabei, als Nicolas Lopez von Ubisoft Montreal Erstaunliches zu berichten wusste.

Per E-Mail versenden

8