Kaboom! Videospiele werden physisch

Starten Sie die meisten Videospiele und Sie betreten ein Paralleluniversum, in dem die Gesetze der Physik nicht gelten. Flugbahnen, Kollisionen, Explosionen verhalten sich alle anders als hier auf der Erde. Während sich die Grafikauflösung und die Klangqualität in den letzten Jahren dramatisch verbessert haben, ist die zugrunde liegende Physik primitiv geblieben.

Das soll sich ändern. In ihrem fortwährenden Streben nach mehr Realismus aktualisieren und entwerfen Spielehersteller neue 3D-Simulationsspiele, indem sie eine große Dosis realer Physik einbringen. Spieleentwickler müssen immer neue Dinge finden, um innovativ zu sein, und für viele bedeutet dies heute bessere Physik, bemerkt Chris Hecker, technischer Entwickler bei Definition Six, einer in Seattle ansässigen Spielefirma, die auf Entwicklerkongressen Vorträge über Physik organisiert hat.

Diese Geschichte war Teil unserer Ausgabe vom September 1999

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Mit mehr Computerleistung und entsprechenden Fähigkeiten können Entwickler Spiele entwickeln, bei denen die zugrunde liegenden Eigenschaften vieler Spielobjekte – nicht nur einiger weniger – den Gesetzen der Physik entsprechen. Waffen, Brücken und Fahrzeuge müssen nicht mehr geskripteten Mustern folgen. Stattdessen können Objekte mit einem zugrunde liegenden Regelwerk programmiert werden, das sie auf intuitive Weise fallen, stapeln, rutschen und sinken lässt und die Vielfalt des Alltags zeigt. Für Spieler von Motorsport, Flugsimulationen und allen Arten von Action- und Shoot-em-Up-Spielen bedeutet dies weitaus realistischere und unvorhersehbarere Explosionen, Einbrüche und Kollisionen. Spielwelten werden jetzt mit plätschernden Wellen, strömendem Regen, sehnigem Rauch und flackernden Feuern aufgewertet.

Dank der verbesserten Spielphysik können die Spieler durch Fenster brechen, Kanaldeckel aufheben und das Gewicht und das Gewicht verschiedener Waffen spüren. Sie werden massive Explosionen erleben, bei denen Partikel und Granatsplitter wild außer Kontrolle geraten und auf ihrem Flug eine Kraft auf alles ausüben. Dies wird, so die Entwickler, eine enorme Verbesserung gegenüber dem heutigen typischen Action-Spiel sein, bei dem eine Explosion zu einer statischen Cartoon-Grafik mit der Aufschrift Kaboom führen kann.

Einige sagen voraus, dass die Erstellung dieser komplexen, algorithmengesteuerten 3D-Simulationen eine Überarbeitung der Art und Weise erfordern wird, wie Spiele entworfen werden. Spielefirmen stellen möglicherweise fest, dass sie Teams aus physik- und mathematisch versierten Programmierern bilden müssen. Motorsims aus Irving, Texas, hat beispielsweise einen Doktortitel in Fahrzeugkollision und -handling angestellt
dynamics zusammen mit einem ehemaligen Chefingenieur in der Luft- und Raumfahrt von Boeing, um an seinen neuen Rennspielen zu arbeiten.

Eine andere Strategie besteht darin, eine Physik-Spiel-Engine zu lizenzieren, die von einem von mehreren neuen Unternehmen wie Telekinesys in Dublin und Ipion in München produziert wird. Ein Unternehmen - die zweijährige MathEngine - beschäftigt 50 Physiker, Mathematiker und Computerprogrammierer. Diese Experten, die sich am Hauptsitz des Unternehmens in Oxford, England, und an fünf weiteren Standorten auf der ganzen Welt befinden, arbeiten als virtuelles Team an der Entwicklung von Physik-Engines. Will Osborn, der Theoretische Physik an der Cambridge University studiert hat und heute die Forschungsgruppe von Math-Engine leitet, erklärt die Attraktivität seines neuen Berufes: Anstatt sich jedes Jahr zu fragen, woher meine Forschungsgelder kommen sollen, beschäftige ich mich mit einer ganzen Reihe von Physik -Aerodynamik, Starrkörperdynamik, Fluiddynamik sowie Grafik- und Rendering-Techniken.

Die Physik-Engine von MathEngine ist eines von mehreren Tools, die für die Sony Playstation-Spielekonsole der nächsten Generation sanktioniert wurden. Die Software ermöglicht es Entwicklern, komplexes physikalisches Verhalten zu Echtzeit-3D-Umgebungen hinzuzufügen, ohne die komplizierte Mathematik von Grund auf neu ableiten zu müssen. Dadurch sind Spielehersteller in der Lage, interaktive und dynamische Sequenzen in Stunden statt in Tagen oder Wochen hinzuzufügen. Einfache visuelle Demos auf der Firmenwebsite zeigen Animationen von wirbelnden Blättern und andere Beispiele komplexer Physik, die das MathEngine-Kit leicht macht ( www.mathengine.com/Product/demos.htm ).

Man könnte meinen, Spieleentwickler würden diese neuen Tools mit offenen Armen begrüßen. Aber tatsächlich haben einige gemischte Gefühle. Ken Perlin, Gründer von New Yorks Improv Technologies und Schöpfer eines neuen Cartoon-Physik-Tools für Entwickler, sagt, dass das Schlüsselelement für ein erfolgreiches Spiel darin besteht, dass die Charaktere glaubwürdig sind – was nicht dasselbe ist wie realistisch. Beim Design von Computerspielen ging es nie darum, die Realität zu modellieren, betont Noah Falstein, Gründer von The Inspiracy, einer Spieleberatungsfirma im kalifornischen Greenbrae. Stattdessen ging es ihm vor allem darum, Illusionen der Realität zu erzeugen: Erleben Sie die Popularität von Star Wars Pod Racer-Spiele-George Lucas ist ein Genie darin, eine Fantasie zu erschaffen, die sich trotz grober Verstöße gegen physikalische Gesetze richtig anfühlt.

Aber genauso wie frühere Fortschritte bei der Computerhardware die Erwartungen der Spieler an Grafikpräzision und Audioqualität in die Höhe getrieben haben, hat die Bewegung in Richtung realistischer Physik zu viel Schwung, um aufzuhalten Element der Physik in jedem Spiel wird weiter zunehmen, sagt Michael Valdez, ein Spieleentwickler bei den Looking Glass Studios in Cambridge, Massachusetts, der über das Studium der Luftfahrt am MIT zu Spielen kam und am Jet Propulsion Laboratory der NASA arbeitet.

Angesichts des jüngsten Aufruhrs über die Gewalt in Videospielen ist ein verbesserter Realismus natürlich nicht genau das, was die Ärzte der Gesellschaft befehlen. Aber die Verbraucher von Spielen werden diejenigen sein, deren Geschmack überwiegt - und diese Verbraucher werden wahrscheinlich einen Geschmack für die neue Physik entwickeln, sobald sie online ist.

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