Star Citizen: Hagel und Granaten - Schadensmodell auf der GDC präsentiert (Video-Update)

Auch, wenn die Crowdfunding-Phase mit über 700.000 Unterstützern seit Ende 2012 abgeschlossen ist: "Star Citizen" von Chris "Wing Commander" Roberts sammelt durch den Verkauf von Raumschiffen und anderen Goodies bis heute Geld ein. Aus den ursprünglich knapp fünf Millionen wurden bis heute weit über 70 Millionen US-Dollar - Tendenz steigend. Finanzmittel, das Roberts' Studio Cloud Imperium Games dafür einsetzt, ein gleichermaßen gigantisches wie schick aussehendes Weltraum-Action-Epos zu entwickeln. Auf der GDC 2015 in San Francisco gab uns Director of Graphics Engineering Alistair Brown Einblicke in die Entwicklung des realistischen Schadensmodells.

Zu groß für die Grafikkarte

Eine filmreife Optik ist Chris Roberts und damit auch den Entwicklern von "Star Citizen" sehr wichtig. Doch das stellt die Programmierer und Grafiker vor so manche Herausforderung. "Unsere Schiffe besitzen beispielsweise doppelt so viele Polygone wie sonst in Spielen üblich", erklärt Alistair Brown. Das Verhältnis Textur zu Polygonen liegt bei dem Weltraumtitel bei 60:40 statt 80:20. Warum ist der Wert so hoch? Brown zeigt uns das Bild eines Cockpits: "Jeder Schalter und jedes Display besitzt einen Zweck, alle sind animiert." Doch damit werden die Raumschiffmodelle mit acht bis neun GByte so groß, dass sie nicht mehr in den Speicher einer Grafikkarte passen. "Wir setzen deshalb stark auf Streaming", sagt Alistair Brown. Das übernimmt die CryEngine, derzeit noch unter DirectX 11. Zum Glück kommt es auch so gut wie nie dazu, dass ein komplettes Fahrzeug in allen Details angezeigt wird. Oft ist nur ein Ausschnitt sichtbar, etwa das Cockpit oder eine detailreduzierte Ansicht eines gegnerischen Raumers.

Schmauchspuren und Löcher in der Tragfläche

Für die Größe der Modelle waren zunächst fünf unterschiedliche Beschädigungsgrade zuständig: unversehrt, zu 25, 50 und 75 Prozent beschädigt sowie komplett fluguntauglich. Doch mit vier verschiedenen Detailstufen und über zehn Baugruppen pro Schiff sind das über 200 Polygonnetze, die pro Beschädigungsgrad über 100 MByte verschlingen. Und bei einer Raumschlacht sind erfahrungsgemäß mehrere Vehikel gleichzeitig auf dem Bildschirm. Die Programmierer gingen daran, ein dynamisches Schadensmodell zu entwickeln, das auf Pixel Shader setzt, um den Löwenanteil der jeweiligen Beschädigungen zu berechnen und darzustellen. Vier physikalische Parameter kommen dabei zum Einsatz: Deformation, Materialdicke, Temperatur und Verbrennung. Verbrannte Farbe sieht schließlich anders aus als geschmolzenes Metall: Ist eine Farbschicht komplett verbrannt, kommt das darunterliegende Metall glänzend bis verrußt zum Vorschein. Diese Oberflächenveränderungen berechnet die Grafik-Engine in Form von 2D-Texturen, in die je nach Treffer Löcher "gestanzt" werden, optisch begleitet von einem per Partikelsystem animierten Funkenflug. Doch bei starkem Beschuss kommen auch die dreidimensionalen Innereien des Schiffs zum Vorschein. Mithilfe von Geometry Morphing werden beschädigte Bereiche eingedrückt und teilweise komplett entfernt. Nun kann ein Pilot beispielsweise durch ein Loch im Flügel auf die "darunter" fliegenden Gegner blicken und mit der Hand nach dem Schleudersitzauslöser tasten.

Gaswolken und Wurmlöcher

Doch selbst mit einem funktionierenden und ressourcensparenden Schadensmodell können sich die Entwickler von Cloud Imperium Games noch lange nicht zurücklehnen. Noch immer müssen immense Mengen von Polygonen bewegt werden. "Ein leerer Hanger ist vielleicht zwei Millionen Polygone groß, doch mit einigen Schiffen darin kommen wir schnell auf 20 Millionen", sagt Alistair Brown. Im Weltall sind obendrein Raumstationen und Großraumer an der Tagesordnung, gegen den ein Spielergefährt wie eine Fliege auf einem Elefantenrücken wirkt. Derzeit experimentieren die Designer daher mit einem System, das automatisch die Detailgrade der Fahrzeuge reduziert, doch dabei nach wie vor hochauflösende Texturen verwendet. Wie das im Alltag einer Raumschlacht funktionieren soll? "Das wissen wir derzeit noch nicht", antwortet Brown mit erfrischender Offenheit. Doch er ist sich sicher, dass sein Team dieses Problem lösen wird. Und peilt mit der Darstellung von Gaswolken, Asteroidenfeldern, Sternen, Planeten und Wurmlöchern gleich die nächsten Herausforderungen an. Etwas Zeit hat er noch: Vor 2016 soll "Star Citizen" final nicht erscheinen. Bis dahin werden weitere Module veröffentlicht. In kurzer Abfolge sollen die Module Arena Commander 1.1, FPS-Modul und Social-Modul veröffentlicht werden.

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Star Citizen: Hagel und Granaten - Schadensmodell auf der GDC präsentiert (Video-Update) Seit Ende 2012 laufen die Arbeiten an "Star Citizen", Chris Roberts' geistigem Nachfolger von "Wing Commander". Auf der Game Developers Conference in San Francisco gab uns Chefgrafiker Alistair Brown Einblicke in das Schadensmodell des Weltraum-Action-Titels.

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