Quo vadis, 3D-Engine? Entwickler reden Klartext: So sieht die Zukunft der Spiele-Engines aus

Die aktuell bei der Spiele-Produktion zum Einsatz kommenden Engines lassen sich grob in zwei Gruppen einteilen. Auf der einen Seite stehen Eigenentwicklungen, die Studios mit wenigen Ausnahmen nur für hauseigene Titel einsetzen. Bekannte Vertreter sind Rockstars RAGE (GTA 4/5 und Max Payne 3), die Frostbite 2.0 von DICE (Battlefield 3, NFS: The Run), Capcoms MT Framework (Lost Planet 2/3) sowie die "Alan Wake"-Engine, die Remedy speziell für die PC-Version des spielbaren Thrillers technisch erweitert hat und von der im Laufe unseres Entwicklergesprächs noch die Rede sein wird.

Die zweite Fraktion bilden Basistechnologien, die primär auch für die Kreation eigener Spiele eingesetzt, allerdings von anderen Firmen auch in Lizenz erworben werden können. Dazu gehören Valves Source-Engine (Half-Life 2), Bethesdas "id Tech5"-Engine (Rage), die Gamebryo-/Creation-Engine (Skyrim), die Cry Engine 3 (Crysis 2/3) sowie die Unreal Engine 3. Gerade die beiden letztgenannten Vertreter sind aktuell dank DX11-Renderer, Mehrkernunterstützung sowie ihrer Eignung für die Cross-Platform-Entwicklung marktführend. Ob diese Spielemotoren auch zukunftstauglich sind und welche Features eine Engine mit Zukunftscharakter, beispielsweise die erst vor Kurzem vorgestellte Unreal Engine 4, haben sollten, das erörtern wir im Gespräch mit Markus Mäki, Chief Technology Office bei Remedy, und Carl Jones, Director of Global Business Development bei Crytek.

Quo vadis, 3D-Engine: Gleichschaltung: Eine Technik für alle Plattformen?

Ein Trend, der sich seit Längerem bei vielen Spiele-Produktionen beo­bachten lässt, ist die Tatsache, dass die Firmen für ihren Titel eine En­gine entwickeln, die mit geringen Abstrichen auf allen Plattformen (PC, Konsole und Tablet/Smartphone) eine fast indentische Optik sowie den gleichen technischen Standard liefert. Ist die ideale 3D-Engine der Zukunft also eine Cross-Platform-Technologie, bei der der PC seine Vorreiterrolle verliert?

Carl Jones von Crytek jedenfalls bestätigt uns das nicht. "Als Entwickler der Cry Engine 3 versuchen wir immer, die Grenze des Machbaren bei allen Plattformen, für die wir ein Spiel entwickeln, weiter nach oben zu setzen", entgegnet er. "Die Arbeiten an der Zielplattform geschehen immer in Verbindung mit der PC-Version der Engine, wobei wir Cry Engine 3 Live Create nutzen." Dieser Editor gebe dem Techniker die Möglichkeit, in Echtzeit an der Zielplattform für die Xbox 360 oder PS3 zu spielen. Ob man in Zukunft auch für andere Plattformen entwickeln werde, dazu wollte sich Carl Jones noch nicht äußern. Die Fähigkeit, so viel in Echtzeit zu erschaffen und zu spielen, wie es die Hardware erlaube, wolle man sich aber erhalten, ergänzt unser Gegenüber.

Quo vadis, 3D-Engine: Clever portieren

Carl Jones' Entwickler-Kollege Markus Mäki, der bei Remedy als Technischer Leiter unter anderem auch an der PC-Version von Alan Wake gearbeitet hat, sieht das etwas anders. Für ihn steht fest, dass sich Entwickler dahin bewegen müssten, wo die Zielgruppe ist. Dabei sei eine Multi-Plattform-Technik der richige Weg sicherzustellen, dass es genug potenzielle Kunden gibt, die das Spiel kaufen, so Markus Mäki. "Ehrlich gesagt, bei der Spiele-Technologie geht es nicht um die 3D-Engine an sich, sondern um die Infrastruktur der kompletten Basistechnologie eines Spiels", räumt Remedys Chef-Techniker ein. "Egal ob OpenGL oder Direct3D zum Einsatz kommt, 3D-Features sind mittlerweile standardisiert. Es kommt eher darauf an, dafür zu sorgen, dass die Rendertechniken auf allen Plattformen effizient arbeiten." So hieße es eher 7 SPUs (PS3) contra 3 PPCs (Xbox 360) contra 2 bis 12 Prozessorkerne (PC).

In vielen Fällen, führt Markus Mäki weiter aus, arbeite das für eine Plattform entworfene Engine-Design auch mit anderen Entsprechungen gut zusammen. Ein Beispiel sei das für die Xbox-360-Version von Alan Wake entwickelte Speicher-Management, die Datenstruktur sowie das DVD-Ladesystem. Das hätte bei der PC-Fassung ohne Optimierungen und Modifikationen wieder genutzt werden können. Trotzdem hält der Finne den PC für eine bequem zu handhabende Entwicklungsplattform, die mit Visual Studio eine unschlagbare Programmierumgebung bereitstellt. Schwierigkeiten treten laut Markus Mäki immer dann auf, wenn man Technik-Features speziell für eine Plattform designt. Multithreading, das für die Xbox 360 optimiert ist, bekomme man beispielsweise nur schwer auf der PS3 zum Laufen.

Epics Unreal Engine 4: Spiele-Technik von morgen schon heute?

Unreal Engine 4 (1) Unreal Engine 4 (2) Im Rahmen der E3 präsentierte Epic mit einem beeindruckenden Trailer zur Unreal Engine 4, wie die Zukunft der Spielegrafik aussehen könnte. Epics Technologiedemo zeigt den „Elemetal Knight“, der wie seine Umgebung extrem detailliert gerendert ist. Für die Berechnung der filigranen Geometrie inklusive DX11-Tessellation ist eine sehr flotte Grafikkarte gefragt – nicht umsonst kam bei der Präsentation auch eine Geforce GTX 680 zum Einsatz. Neben dem hohen Polygondurchsatz beeindruckt die Unreal Engine 4 mit ihrem in Echtzeit ablaufenden sowie dynamischen globalen Beleuchtungssystem (Global Illumination) inklusive Glossy Reflections und Fully Emissive Surfaces (selbstleuchtende Oberflächen). Dank der beiden letztgenannten Render-Techniken interagiert jede Lichtquelle des Deferred Renderers mit allen Oberflächen, akkurate Spiegelungen inklusive. Natürlich hat die Demo auch die obligatorischen Lens Flares, Depth of Field inklusive Bokeh-Filter, Deferred Decals (Strukturveränderung von Oberflächen) sowie Subsurface Scattering (Licht durchdringt bestimmte Materialien wie Haut oder Glas) zu bieten. Eine weitere Stärke der Unreal Engine 4 ist ihr Umgang mit Partikeln. Von denen kann Epics zukunftsweisender Spielemotor Millionen gleichzeitig darstellen und diese sogar mit verschiedenen Lichtquellen beleuchten und miteinander interagieren lassen. Das Partikel-System kommt aber auch beim Rendern des sehr plastisch aussehenden, volumetrischen Rauchs zum Einsatz. Die Rauchpartikel werden sogar pro Pixel schattiert, sodass der korrekt beleuchtete Rauch auch einen Schatten auf seine Umgebung wirft. Hierfür setzt Epic wahrscheinlich eine eigene Partikelsimulation ein.

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Die Engine ist das Grundgerüst jedes Computerspiels und oft besitzt die dafür entwickelte 3D-Technik bereits Zukunftspotenzial. Was aber macht einen Spielemotor zukunftstauglich? PCGH fragte bei bekannten Entwicklern nach und versucht eine Antwort darauf zu geben, wie die Zukunft der Engines aussehen könnte.

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