3D-Grafik im Wandel der Zeit, Teil 10
Physik in Spielen
Nicht so auffällig wie Licht, Schatten oder Wasser in Spielen aber für deren realistisches Verhalten zuständig ist die Physik-Engine. Wir habe einige Meilensteine der letzten 20 Jahre für Sie zusammengestellt.
Von
Marc Sehr, Julian Heimpel
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Datum:
28.01.2012
Zum Thema
» 3D-Grafik im Wandel der Zeit
Teil 1: Schatten in Spielen
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Teil 2: Texturen in Spielen
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Teil 3: Vegetation in Spielen
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Teil 4: Wasser in Spielen
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Teil 5: Babes in Spielen
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Teil 6: Autos in Spielen
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Teil 7: Beleuchtung in Spielen
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Teil 8: Polygone in Spielen
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Teil 9: Explosionen in Spielen
In den vorangegangenen Artikeln der Serie haben wir uns auf offensichtliche Weiterentwicklungen in der 3D-Grafik der letzten 20 Jahre konzentriert, wie sie etwa bei Texturen, Schatten, Wasser, Vegetation und Beleuchtung stattgefunden haben. Diesmal wollen wir uns einem weniger augenfälligen Element und dessen Entwicklung widmen, das zur Erzeugung von glaubwürdigen Spielwelten aber unabdingbar ist– die Physik in Spielen. Mittlerweile kommt kein großer Titel mehr ohne eine solide Physik-Engine aus, denn nur eine zerstörbare oder zumindest teilweise dynamische Umgebung wirkt authentisch und erhöht damit die Intensität des Spielerlebnisses.
Zwar bleibt die Zerstörung der virtuellen Umgebung in Spielen meist die Hauptaufgabe der Physik-Engine, einige Spiele zeigen mit scheinbar simplen Rätseln und dem geschickten Einsatz der Gravitation, dass Spielspaß auch ganz subtil ohne Demolierungsorgien erzeugt werden kann. Einen Großteil der Physik-Effekte berechnet nach wie vor die CPU, das gilt meist auch für die mittlerweile Nvidia gehörende PhysX-Engine. Nur die aufwändigsten PhysX-Effekte erfordern zwingend eine Geforce-Karte, um flüssig spielbare Bildwiederholraten zu bekommen. Für die zukünftige Entwicklung wäre unserer Meinung nach eine einheitliche Schnittstelle für die Physikberechnung wünschenswert, damit sich die Entwickler zunehmend auf ausgefeiltere und realistischere Physik-Effekte konzentrieren, ohne auf unterschiedliche Hardware-Architekturen achten zu müssen.
FIFA 96 (1995)
Seit 1993 erscheint jährlich mindestens ein Titel, der den Namenszug FIFA trägt und ein Fußballspiel aus dem Hause EA Sports ist. Am Spiel hat sich wie in der Realität wenig geändert: Sie steuern die Mannschaft Ihrer Wahl und erringen einen Sieg nach dem anderen um am Ende ganz oben in der Tabelle zu stehen. FIFA 96 kam 1995, dank des enormen Erfolgs des Vorgängers, für etliche Plattformen wie etwa DOS, Playstation, Sega Saturn und Super Nintendo auf den Markt. Während sich bis 1994 alle Titel in reinem 2D präsentierten, leitete FIFA 96 (erschienen 1995) die Dreidimensionalität ein. Spieler, Ball und Publikum sind zwar lediglich Bitmaps, das Stadion und die Spielfläche ist allerdings in 3D modelliert. Dieser Umstand trug unteranderem dazu bei, dass der Ball gewisse physikalische Eigenschaften bekam. Er springt beispielsweise je nach Abschlagshöhe unterschiedliche vom Rasen ab und prallt bei Kopfbällen je nach Auftreffwinkel ab. Hat das virtuelle Leder beim Auftreffen einen entgegengesetzten Drall, bleibt der Ball sogar auf der Stelle liegen.. Die Trägheit des Balls wirkt jedoch so, als wäre er einige Kilo schwer und die Flugbahnen muten teils sehr unnatürlich an.
Trespasser (1998)
Als Heldin wider Willen finden Sie sich im Spiel Trespasser von Dreamworks nach einem missglücken Flug auf einer menschenleeren Insel wieder. Einsam und verlassen ist das Eiland indes nicht, denn sieben unterschiedliche Saurierarten warten darauf, entdeckt zu werden. Was nach Jurassic Park klingt, ist genau das: Mit der Lizenz der Kinohits versetzt Sie das Spiel nämlich auf die Geburtsinsel der Dinosaurier. Auf der Suche nach einem Funkgerät dringen Sie mit der Heldin immer weiter in das Innere des Dschungels vor. Die extrem fordernde Grafik-Engine erzeugt weitläufige Areale mit einer für damalige Verhältnisse ungewöhnlich großen Weitsicht. Ebenfalls völlig neu war die Physik des Spiels: Jedes bewegliche Objekt besitzt ein bestimmtes Gewicht. Schleudern Sie beispielsweise einen Stein auf eine Flasche, wird diese in Bewegung versetzt und stößt möglicherweise weitere Gegenstände um. Steinsäulen fallen nach Beschuss wie Dominosteine zu Boden. Die Physik-Engine war im Vergleich zu heute allerdings höchstens rudimentär und hatte sehr hohe Hardware-Anforderungen.