Alles begann im Jahre 1997, als sich ein paar Arbeitskollegen zusammentaten, Piranha Bytes gründeten und sich vornahmen, das beste Spiel der Welt zu entwickeln. Das Ergebnis dieser Arbeit wurde im März 2001 unter dem Namen Gothic veröffentlicht und war in vielen Dingen revolutionär: Noch nie hatte es ein Rollenspiel mit einer solch beeindruckenden Spielwelt gegeben. Doch welche Technik zeichnete sich für das tolle Erlebnis in Gothic verantwortlich und wie ging es danach weiter?
Von Ravenhearth
Rückblick, 1997. Bei Greenwood Entertainment arbeiten Alex Brüggemann, Stefan Nyul, Tom Putzki und Michael Hoge und träumen von der Entwicklung ihres eigenen Spieles. Eines Tages tauchen dort drei Studenten der Universität Oldenburg auf - Ulf Wohlers, Dieter Hildebrandt und Bert Speckels - und stellen ihre Engine vor. Später verlassen die vier Mitarbeiter die Firma und gründen Piranha Bytes. Sie lizensieren die Engine der drei Studenten, um ihre Vision eines Rollenspiels umzusetzen, und stellen die drei ein, die intern später Mad Scientists genannt werden. Die Engine bekommt irgendwann den Namen ZenGIN und wird im Laufe der Entwicklung von Gothic weiter aufgepeppt, bis das Spiel 2001 erscheint. Bis dahin haben die drei Programmierer Piranha Bytes zwar wieder verlassen, aber die Engine ist geblieben und treibt das beeindruckende Rollenspiel an.
Das Minental von Gothic konnte komplett ohne Ladepausen durchquert werden, nur für die vier größten Dungeons gab es separate Ladezonen. Die Sichtweite in dieser offenen Spielwelt war riesig und zwang viele Rechner in die Knie. Spielern, die das erste Mal ihren Blick über den Talkessel mit dem Alten Lager im Zentrum und schroffen Bergen in der Ferne schweifen ließen, klappte die Kinnlade herunter, denn ein Rollenspiel in 3D war damals noch etwas Neues. Neben Offenheit und Sichtweite beeindruckte auch eine vertikale Ebene, die es so bisher nicht gegeben hatte. Doch die Spielwelt war nicht nur groß, sondern auch unglaublich lebendig: Ein fließender Tag- und Nachtwechsel sowie Wetter mit realistischen Regengüssen hauchten der Welt Leben ein, am Nachthimmel waren Sternschnuppen zu sehen und ab und an grollte die magische Barriere, die das Tal von der Außenwelt abschnitt, über den Köpfen der Gefängnisinsassen. Charaktere gingen einem lebensnahen Tagesablauf nach, sie schliefen, standen auf, aßen, wuschen sich, liefen umher und plauderten miteinander. Zudem beeindruckte das Spiel mit natürlich wirkenden Umgebungen, DirectX 7-Integration mit Hardware Transform and Lighting und einer tollen Vegetation. Dinge, die alle zur Immersion beitrugen.
Gothic entwickelte sich zwar nicht sofort zu einem Erfolg, was auch an den hohen Hardware-Anforderungen, den Bugs und der sperrigen Steuerung gelegen haben könnte, wurde aber zu einem Geheimtipp. Piranha Bytes begann mit der Entwicklung eines Action-Spiels, doch dieses wurde wenig später zugunsten eines Addons zu Gothic aufgegeben, welches seinerseits wieder Gothic 2 weichen musste. Dieses setzte die Geschichte des ersten Serienteils fort, lies den Spieler in das Minental zurückkehren und gegen Drachen kämpfen. Gothic 2 wurde im November 2002 nach nur 11 Monaten Entwicklungszeit veröffentlicht, doch verbesserte die Grafik sichtbar. Die Modelle verfügten über mehr Polygone, die Texturen waren wesentlich höher aufgelöst und die Sichtweite war höher. Die Anzahl der Objekte hatte sich gesteigert, ebenso die Darstellung der Vegetation, die nun mit sanft im Wind wiegenden Tannen wesentlich besser aussah. Das Spiel nutze DirectX 8 für verbesserte Beleuchtung und das Wasser sah hübscher aus. Es gab wieder einen fließenden Tag- und Nachtwechsel und die Spielwelt konnte ohne Ladezeiten bereist werden - es sei denn man wechselte die Region. Besonders beeindruckend war die dicht bevölkerte Hafenstadt Khorinis mit ihren zahlreichen Bürgern und Händlern, die den Prozessor jedoch schnell in die Knie zwingen konnte.
Gothic 2 hatte bei Release zwar auch Probleme mit Bugs, die aber größtenteils behoben wurden, und entwickelte sich schnell zu einem Hit. Zehn Monate später folgte das Addon Die Nacht des Raben, das als eines der besten Addons der Rollenspielgeschichte gilt und Gothic 2 in einen unsterblichen Klassiker verwandelte. Dieses führte Spieler nach Jharkendar, einem vorher unzugänglichen Teil von Khorinis, in dem sich das Tal der Erbauer und ein Wüstencanyon befanden und Piraten ihr Unwesen trieben. Das Addon verbesserte die Optik allerdings nur leicht, beispielsweise mit Glanzeffekten für Metallobjekte wie Kanonen.
Dann ein Schnitt. Noch während das Team unter Leitung von Björn Pankratz an Die Nacht des Raben gearbeitet hatte, hat das Hauptteam unter Mike Hoge schon mit der Entwicklung eines Nachfolgers begonnen, Gothic 3. Die ambitionierten Pläne von Gothic 3 sahen eine komplett offene Spielwelt mit drei Kontinenten vor. Um dieses Ziel umzusetzen, schaute sich Piranha Bytes nach einer neuen Engine um. Ihr Auge fiel damit auch auf die Gamebryo-Engine von Numerical Design Limited, die schon 1991 entwickelt worden war und zuletzt vom Konkurrenten Bethesda Game Studios für The Elder Scrolls III: Morrowind eingesetzt worden war. Die Gamebryo-Engine hatte den Vorteil, dass sie modularer und besser dokumentiert war. Später stellte sich jedoch heraus, dass die Gamebryo-Engine nicht für alle Anforderungen, wie das Physiksystem und die ladefreie Welt mit beliebig komplexen Meshes, ausreichen würde, sodass Piranha Bytes ihre eigene Engine parallel dazu aufbaute und die Gamebryo-Engine so ersetzte. Piranha Bytes machte auch zum ersten Mal ausgeprägten Gebrauch von Middlewares wie Ageia Physx für die Physik (später von Nvidia gekauft), Emotion FX2 für Animationen und Mimiken, Miles Sound System für Ton und Speedtree für Vegetation.
Doch die Entwicklung einer eigenen Engine gestaltete sich problematisch. Generell war die Entwicklung von Gothic 3 ein gewaltiger Kraftakt für Piranha Bytes. Ein Rollenspiel in einer riesigen Spielwelt zu erschaffen, die völlig ohne Ladezonen durchquert werden konnte und dem Spieler die freie Wahl ließ, war eine unterschätzte Aufgabe für das kleine Team von rund 20 Leuten. Gothic 3 musste gegenüber frühen Planungen um ein Jahr verschoben werden und wurde schließlich im Oktober 2006 veröffentlicht, als Jowood die finanziellen Belastungen der Entwicklung kaum noch weiter tragen konnte und Piranha Bytes sich zuversichtlich genug fühlte, um das Spiel zu veröffentlichen.
Piranha Bytes wusste, dass das Spiel bei Release nicht fehlerfrei sein würde und hatte geplant, die Probleme mit Patches zu beheben, doch sie hatten das Ausmaß der Probleme bei weitem unterschätzt. Gothic 3 war eine technische Katastrophe, in vielen Reviews wurde vor den Problemen gewarnt. Das Spiel war geplagt von ständigen Abstürzen, schlechter Performance und Rucklern, kaputten Spielständen, Grafikfehlern, Tonfehlern, Fehlern in Aufgaben, einem nicht funktionieren Fernkampf und weiteren. Auch spielerisch merkte man, dass dem Team die Zeit ausgegangen war. Die Story war dünn und vor allem das Ende des Spiels schien notdürftig, das Kampfsystem war unausgegoren und das Balancing unausgewogen. Nachdem sich die erste Aufregung gelegt hatte, reifte die Erkenntnis, dass das Team sich mit dem Projekt übernommen hatte.
Dennoch hatte Piranha Bytes mit Gothic 3 auch Großes geleistet. Der Fehler zum Trotz funktionierte das Spiel auf einem grundsätzlichen Niveau und hätte mit ein paar Monaten mehr Entwicklungszeit richtig gut werden können. Sie hatten es geschafft, parallel zum Spiel eine komplett neue Engine zu entwickeln, die die riesige Spielwelt ohne Ladezeiten streamen konnte. Außerdem waren alle Meshes beliebig komplex. Dies bedeutete einen erheblichen Mehraufwand für jede Art von Berechnungen, sowohl Rendering auch auch Physik. Im Zusammenhang mit dem Streaming und dem LoD-System war das einzigartig. Die Engine verfügte über 1,5 Millionen Codezeilen, die von 3-6 Programmierern in etwa dreieinhalb Jahren geschrieben worden waren. Grafisch war das Spiel teilweise eine Augenweide. Das Terrain erstreckte sich bis zum Horizont, die Vegetation war dicht und lebensecht, das Spiel glänzte mit einem flüssigen Tag- und Nachtwechsel, einer modernden Beleuchtung und dynamischen Schatten. Allerdings besaß die Optik auch Schwächen wie das flache Ozeanwasser, merkwürdige Körperproportionen und zu starkes LoD, sodass Piranha Bytes im Gesamten nicht an The Elder Scrolls IV: Oblivion herankam, das früher im Jahr von Bethesda auf Basis der Gamebryo-Engine (mittlerweile von Emergent Game Technologies gekauft) veröffentlicht worden war. Dieses bot eine höhere Sichtweite, bessere Texturen und FP16-HDR-Rendering, musste sich Gothic 3 allerdings bei dessen Stärke geschlagen geben, der händisch entworfenen, natürlich wirkenden Landschaft. Zudem unterstützte die Engine theoretisch komplexe Physikberechnungen, Ingame-Rätsel, sehr viel detailliertere Meshes und hatte ein ausgefeiltes Materialsystem. Piranha Bytes veröffentlichte mehrere Patches, die die gröbsten Probleme behoben. Der letzte erschien kurz vor Weihnachten 2006.
Intern gab es Uneinigkeiten mit Publisher Jowood. Piranha Bytes wollte Gothic 3 hinsichtlich Technik, Story und Gameplay überarbeiten, wobei die Änderungen die Grundlage für ein Addon werden sollten, um nicht zu viel Arbeit in ein eigentlich abgeschlossenes Projekt zu investieren. Gleichzeitig sollten einige der Änderungen als Patch für das Hauptspiel veröffentlicht werden, zudem war ein Modkit geplant. Jowood verlangte von Piranha Bytes stattdessen die Arbeit an einem umfangreichen Patch. 2007 kam es zum Verwürfnis, Piranha Bytes trennte sich von Jowood und fand mit Koch Medias Spielesparte Deep Silver einen neuen Publisher. Piranha Bytes behielt die Marke Gothic, doch Jowood bekam ein temporäre Verwendungsrecht für mehrere Jahre zugesprochen. Einige Mitarbeiter verließen das Team, darunter der leitende Programmierer.
Da keine Aussicht auf offizielle Patches mehr bestand, machten sich die Fans daran, Gothic 3 von Fehlern zu befreien. Der erste Community Patch erschien schnell, viele weitere folgten, später sogar in Zusammenarbeit mit Spellbound Entertainment. Diese Version 1.6 wurde Anfang 2008 veröffentlicht und sogar als Gothic 3 Gold Edition verkauft. Jowood ließ unterdessen ein Addon mit dem späteren Titel Götterdämmerung beim indischen Entwickler Trine Games produzieren, das Ende 2008 jedoch mit bereits gepatchten und ganz neuen Bugs erschien und inhaltlich nicht der Rede wert war. Dieses Addon erhielt 2012 einen umfangreichen Patch des früheren Community Patch Teams. Dieses veröffentlichte Mitte 2009 den sehr großen Patch 1.7 für Gothic 3, der neben zahlreichen Fixes und einem neuen Balancing eine verbesserte Grafik brachte - auch durch kleinere Versionssprünge bis 2012 - zum Beispiel Hitzeflimmern, Soft Particles, Rim Lighting und ein HDR-Effekt.
Um den gleichen Fehler wie bei Gothic 3 nicht noch einmal zu machen, krempelte Piranha Bytes den ganzen Entwicklungsprozess und die Organisation um. Es wurden mit dem Publisher feste Milestones vereinbart, auch um eine Crunch-Phase am Projektende zu vermeiden, das Team arbeitete organisierter. Das Spiel wurde nicht erst kurz vor Release aus Einzelteilen zusammengebaut, sondern schon lange vor Release und die Qualitätssicherung wurde verstärkt. Diese Mechanismen haben sich in ähnlicher Form bis heute erhalten. Beim Gameplay ging Piranha Bytes wesentlich konservativere Wege, obwohl man nun eine neue Marke kreierte. Das neue Spiel wurde kleiner und man hörte wieder mehr auf die Fans. Dieses „Gothic 2 in modern“ wurde 2009 veröffentlicht und hörte auf den Namen Risen.
Risen basierte trotz der damaligen Probleme auf einer weiterentwickelten Version der Genome-Engine aus Gothic 3, die jedoch zu großen Teilen neu programmiert worden war und nicht mehr offiziell Genome-Engine genannt wurde. Um die Fehlerfreiheit zu gewährleisten, hatten die Programmierer mehrere Maßnahmen ergriffen. So wurde die Engine gründlich von Bugs befreit und für die Autoren ein Questsystem erschaffen, dass Questbugs und Plotstopper verhindern sollte. Die Engine bekam ein neues Multithreading-System spendiert, um auch Zweikern-Prozessoren gut auszulasten und bis zu vier Kerne zu unterstützen, sowie ein verbessertes Streaming, das im Optimalfall auf einem eigenen Kern lief, sodass es nun keine Ruckler mehr bei der Fortbewegung durch die Spielwelt gab, stattdessen sackte Framerate nur kurz ab. Die Wegfindung und künstliche Intelligenz wurde verbessert, sodass die NPCs dem Spieler problemlos durchs Unterholz folgen konnten. Zusammen mit den organisatorischen und strukturellen Maßnahmen führten diese technischen Verbesserungen dazu, dass Risen abgesehen von kleineren Fehlern wie Clippingfehlern praktisch bugfrei war. Piranha Bytes Ruf war teilweise wiederhergestellt, auch durch das grundsolide Gameplay und die Story.
Risen verfügte natürlich auch über Grafikverbesserungen. Während man wie bei Gothic 3 einen Forward-Renderer und DX9 mit Shader Model 3.0 beibehielt, wurde die Grafik deutlich aufgebohrt. Die Engine verfügte weiterhin über ein mächtiges System zur Steuerung der Beleuchtung, die durch Tageszeit, Wetter und Region beeinflusst werden konnte. Außerdem integrierte Piranha Bytes FP16-HDR-Rendering plus dynamisches Tone Mapping in die Engine, wodurch ein deutlich natürlicheres Bild entstand. Erweitert wurde dies durch Eye Adaption, bei der sich das digitale Auge erst an die Lichtverhältnisse gewöhnen muss, wenn man ins Freie oder umgekehrt in einen dunklen Raum tritt. Neu war zudem Cascade-Shadow-Mapping mit Soft Shadows. Eine Verbesserung der Optik wurde auch durch die zuerst aus Crysis bekannte SSAO (Screen Space Ambient Occlusion) erzielt, die indirekte Schattierung simuliert und dem Bild einen realistischeren Eindruck verleiht. Zudem gab es Sonnenstrahleneffekte zu bewundern. All diese Verbesserungen führten dazu, dass Risen vor allem mit einer wundervollen Beleuchtung überzeugen konnte. Aber auch die natürlich gestaltete Landschaft der Insel Faranga, die ohne Ladepausen erkundet werden konnte, und die dichte Vegetation konnten sich sehen lassen. Gegenüber Gothic 3 wurde auch die Wasserdarstellung verbessert, da man sich auf einer Insel oft in Gewässernähe befindet und die Tiefenunschärfe wurde überholt. Kritisiert wurde Risen dagegen für eine etwas allgemein angestaubte Optik, woran relativ niedrige Polygonzahlen, durchwachsene Texturauflösungen und altbackene Animationen die Schuld trugen. Die Xbox 360-Fassung vom französischen Entwickler Wizarbox war optisch dagegen katastrophal.
Ein Jahr später veröffentlichte Jowood den offiziellen Gothic-Nachfolger Arcania, der auf der Trinigy Vision-Engine basierte und ebenfalls sehr bugfrei war, aber inhaltlich enttäuschte und daher floppte. Jowood ging konkurs und dessen Marken wurden von Nordic Games aufgekauft, die eine österreichische Niederlassung gründeten und ein Jahr nach Arcania noch ein kurzes Addon dazu herausbrachten, das vom Arcania-Entwickler Spellbound entwickelt worden war, welcher auch Insolvenz anmelden musste. Zeitgleich veröffentlichte Bethesda The Elder Scrolls V: Skyrim auf Basis der neuesten Version der Gamebryo-Engine, die sie jedoch weiter entwickelt und in Creation Engine umbenannt hatten. Zu dieser Zeit entwickelte Piranha Bytes bereits an Risen 2: Dark Waters für Deep Silver, das das klassische Piranha Bytes-Spielprinzip auf den Kopf stellte und ein neues Setting mit Piraten bot. Nach dem inhaltlich sehr konservativen Risen traute man sich bei Piranha Bytes nun wieder mehr zu. Das Spiel wurde von den Fans aufgrund der zahlreichen Änderungen und des schwachen Kampfsystems allerdings durchwachsen aufgenommen und konnte trotz per Patch eingefügter Ausweichrolle auch nicht an die Verkäufe von Risen anknüpfen.
Technisch war das Spiel ähnlich bugfrei wie der erste Teil, doch die Grafik hatte einen großen Sprung hingelegt. Der Renderer wurde auf einen sogenannten Light-Prepass-Renderer umgestellt. Das Ergebnis war eine bessere Beleuchtung, aber auch die Schattendarstellung mit Cascade-Shadow-Maps, aber ohne Soft Shadows, war neu programmiert worden. Es gab zum ersten Mal dreidimensionale Wellen auf dem Meer und Hitzeflimmer-Effekte über Feuer. Auch die Himmelsdarstellung war überarbeitet worden. Zudem wurde eine neue Version der Speedtree-Middleware verwendet, die Risen 2 dreidimensional aussehende Bäume spendierte, im Gegensatz zu den manchmal platt wirkenden Pflanzen aus Gothic 3 und Risen. Ein volumetrischer Nebel in der Ferne verlieh der Optik mehr Tiefe. Risen 2 war das erste Piranha Bytes-Spiel, das von Haus aus Kantenglättung bot, nämlich FXAA. Dieser Filter erkennt Kanten und zeichnet wie weich, verleiht dem ganzen Bild jedoch etwas Unschärfe und kann wenig gegen Sub-Pixel-Flimmern machen. Für die Terrainerstellung hatte Piranha Bytes eine Terrain-Engine eingebaut, sodass sie mit Heightmaps arbeiten konnten, welche wesentlich einfacher zu erstellen und nachzuarbeiten waren, anstatt ein einziges großes 3D-Modell zu verwenden.
Den größten Unterschied in der Optik machten aber die deutlich verbesserten Assets aus, also Modelle, Texturen und Animationen. Piranha Bytes setzte das wesentlich größere Budget für Risen 2 teilweise für Outsourcing ein, sodass die Qualität der Objekte und Charaktere im Spiel einen großen Sprung nach vorne machte, der von Piranha Bytes alleine nicht zu stemmen gewesen wäre. Dazu gehörten auch wesentlich verbesserten Animationen, denn zum einen wurden für Gesichtsanimationen Blend-Shapes verwendet, zum anderen wurden beispielsweise die Kampfanimationen mit Motion Capturing erstellt und sahen wesentlich besser aus. Als neue Animations-Middleware wurde Morpheme verwendet und kommt auch heute noch zum Einsatz. Doch ein paar grafische Probleme hatte Risen 2: Die Schatten neigten zum ausgeprägten Flackern, das durch Treiberupdates zwar abgemildert, aber nicht behoben werden konnte. Die Vegetation war so konfiguriert, dass sie beim näherkommen „morphte“, sich also zusammenzog und wieder ausbreitete, um immer dicht zu erscheinen, was jedoch ungemein störte. Auch das Level of Detail-System war sehr aggressiv in Risen 2, sodass Objekte sehr spät ins Bild ploppten oder ihre Form änderten. Beides wurde mit späteren Patches allerdings abgemildert, wenn auch nicht behoben. Wizarbox entwickelte dieses Mal nicht nur eine Version für XBox 360, sondern auch für Playstation 3, die unterdurchschnittlich ausfielen.
Fast zwei Jahre später wurde der bisher letzte Teil der Risen-Reihe angekündigt, Risen 3: Titan Lords, der im Herbst 2014 für Xbox 360, Playstation 3 und PC veröffentlicht wurde. Mit diesem Teil schwenkte Piranha Bytes nach dem sehr piratenlastigen Risen 2 wieder zurück, vereinte das Setting des direkten Vorgängers mit einzelnen Elementen aus der Gothic-Reihe und Risen, und verbesserte das Gameplay, sodass der Titel von den Fans wieder besser aufgenommen wurde. Aber auch die Technik war verbessert worden.
Für Risen 3 hatte Piranha Bytes die Engine von Risen 2 weiterentwickelt: Der Renderer blieb zwar bei DirectX 9, wurde aber auf einen Full-Deferred-Renderer umgestellt, außerdem wurde Physically Based Shading integriert. Dadurch können Oberflächen und Materialien wie Stein, Metall, Wasser, Leder usw. wesentlich realistischer dargestellt werden. Weitere Verbesserungen sind abermals neue Schatten, die nicht mehr flackern, in Risen 3 auch wieder Soft Shadows. Der volumetrische Nebel wurde um volumetrische Nebelschatten erweitert, die eine Art Sonnenstrahlen-Effekt hervorrufen, das Volumetric Lighting also verbessert. Zudem gab es eine neue Wassersimulation, die Schiffskämpfe für Risen 3 ermöglichte. Das LoD wurde verbessert und das Morphing der Vegetation behoben. Es gab eine neue Physik für Stoffe und Objekte wie Fässer und nass aussehende Oberflächen bei Regen. Durch Motion-Capturing auch für Gesten und neu erstellte Animationen wurde deren Qualität gesteigert. Zudem wurde die Objektdichte etwas erhöht.
Anstatt Waypoints manuell setzen zu müssen, erledigte das nun die Engine, was den Entwicklern Arbeit abnahm. Auch verwendete Risen 3 wieder eine selbst programmierte Technik für das Occlusion Culling, also das Ausblenden nicht im Bild sichtbarer Objekte. Die Performance war durch Optimierungen an der Engine trotz der besseren Grafik im Durchschnitt auf dem Niveau von Risen 2, teilweise sogar besser, denn in Risen 2 hatte die Schattendarstellung stellenweise ihren Tribut in Form stark reduzierter Performance gefordert. Auch die Multicore-Unterstützung und das Streaming wurden verbessert. Die Portierungen für die Konsolen wurden dieses Mal von Piranha Bytes in Kooperation mit einem anderen Entwickler selber durchgeführt und sind immerhin solide geworden.
Ein Jahr später wurde die Risen 3: Enhanced Edition für PC und PS4 veröffentlicht – Piranha Bytes erstes Spiel für die neue Konsolengeneration, das hier zudem wesentlich besser lief. Die Enhanced Edition wurde abermals von Piranha Bytes selber portiert und enthielt einige grafische Verbesserungen. Die Engine setzt seitdem 64bit voraus, was den Weg für detailliertere Texturen und höhere Sichtweiten ebnete, welche bei der Enhanced Edition auch zu den Verbesserungen gehörten. Zudem wurden ein neuer HDR-Bloom-Effekt eingebaut, ein neuer Depth-of-Field-Effekt mit Bokeh und eine neue, physikalisch basierte Wolkendarstellung.
Die Risen 3: Enhanced Edition bereitete zudem Elex vor, das am 17. Oktober 2017 für Playstation 4, Xbox One und Windows ab Version 7 veröffentlicht werden soll. Als Publisher fungiert nicht mehr Deep Silver, sondern THQ Nordic (vorher Nordic Games). Elex soll ein postapokalyptisches Science-Fantasy-Rollenspiel mit einer komplett offenen Welt werden, die 1,5 Mal so groß ist wie die von Gothic 3. Abermals führt Piranha Bytes die Portierungen selbst durch und hat weitere Verbesserungen an der Engine vorgenommen, um ihre Vision Wirklichkeit werden zu lassen - und wir haben exklusive Informationen von Piranha Bytes über die Änderungen an der Engine für Elex bekommen. So hat Piranha Bytes ihre Streaming-Technologie weiter verbessert, da keine Ladezonen den Spielfluss von Elex stören sollen. Dafür hat Piranha Bytes die Welt in statische und dynamische Objekte unterteilt, wobei statische Objekte sich weder bewegen können noch in Spielständen gespeichert werden. Die statische Szene wird speicher- und laufzeiteffizient abgelegt und im Hintergrund nachgeladen, während die dynamische Szene beim Spielstart geladen wird. Damit ELEX stärker vom mehreren Prozessorkernen profitiert, hat Piranha Bytes das gesamte Rendering parallelisiert. Zusätzlich läuft die Spielelogik ebenfalls parallel zum Rendering. Außerdem wurde neben das polygonbasierte Wegfindungssystem ein zusätzliches wegpunktebasierte System gelegt, wodurch ermöglicht wird, NPCs durch die gesamte Welt von ELEX navigieren zu können.
Die Grafik macht einen großen Sprung nach vorne, da zum ersten Mal DirectX 11 eingesetzt wird, welches laut Piranha Bytes gegenüber DirectX 9 viele neue Features bietet, die ganz neue Möglichkeiten eröffnen. Piranha Bytes macht starken Gebrauch von Direct Compute sowie der Möglichkeit, an eine beliebige Position in einen Buffer oder eine Textur zu schreiben (Unordered Access Writes). Dadurch werden Effekte wie eine vereinheitliche volumetrische Beleuchtung und "Line-Sweep Ambient Obsurance" möglich, die sich mit einem herkömmlichen Pixelshader nicht umsetzen lassen. Das volumetrische Beleuchtungssystem wurde laut Piranha Bytes komplett überarbeitet, es ist nun ebenfalls "physically based". Anders als in Risen 3 werden in Elex alle Lichtquellen, inklusive Schatten und GI, in die volumetrische Beleuchtung einbezogen. Zudem werden Compute-Shader genutzt, um die Performance zu verbessern, beispielsweise bei Filteroperationen oder der Sichtbarkeitsprüfung. Außerdem unterstützt Piranha Bytes Materialsystem die Tesselierung beliebiger Objekte.
Der Renderer wurde erst auf einen Forward+ Renderer und relativ spät in der Entwicklung nochmals auf einen Tile-Based Deferred-Renderer umgestellt. Der Forward+ Renderer hatte einen geringeren Speicherbedarf als der Deferred Renderer von Risen 3, da Forward+ Renderer direkt das fertige Bild erzeugen. Mit dem Forward+ Renderer war es zudem einfacher möglich, spezielle Materialien wie Haare, Haut oder anderes zu integrieren (Physically Based Shading). Auch konnten transparente und solide Objekte gleich behandelt werden. Durch Forward+ wurde auch die Nutzung von klassischer MSAA-Kantenglättung möglich, welche bei einem Deferred-Renderer sehr viel mehr Performance und Speicher kostet. Kombiniert werden konnte diese in Elex mit SMAA oder FXAA. Aufgrund von Performance-Problemen bei der Berechnung von Materialien, vor allem auf älteren PCs und Konsolen, wurde dann entschieden, den Renderer auf einen Tile-Based Deferred-Renderer umzustellen. Dadurch verbesserte sich die Performance, allerdings muss Elex nun auf MSAA verzichten.
Ein neues Grafikfeature ist Global Illumination, durch die indirekte Beleuchtung berechnet wird, was die Optik wesentlich realistischer erscheinen lässt. Durch den hohen Rechenaufwand von Global Illumination ist diese in vielen Spielen vorberechnet, sodass kein fließender Tag- und Nachtwechsel möglich ist und Spiele mit solch einem Wechsel verzichten meist auf GI. Die Nutzung von Global Illumination zusammen mit einem Tag- und Nachtwechsel in Elex ist damit eine große technische Herausforderung. Piranha Bytes hat daher verschiedene Ansätze gemischt: Für die diffuse Beleuchtung erzeugt Piranha Bytes in einem Vorberechnungsschritt ein unstrukturiertes Gitter aus Light-Probes, wobei jeder Probe mehrere Informationen enthält, die nötig sind um sie zur Laufzeit mit der aktuellen Lichtsituation nachzubeleuchten. Die Light-Probes werden dann mit Hilfe von tetrahedraler Interpolation zu einem Volumen verknüpft, sodass sich für jeden Punkt im Raum die indirekte Beleuchtung abfragen lässt. Desweiteren verhindert Piranha Bytes, dass indirektes Licht durch dünne Wände scheint, was ein typisches Problem von volumenbasierter Global-Illumination darstellt. Für Reflektionen berechnet Piranha Bytes ebenfalls an verschieden Punkten im Raum Cubemaps, die zur Laufzeit an die aktuelle Beleuchtungssituation angepasst und mit Hilfe des schon in der diffusen Beleuchtung benutzen Gitters interpoliert werden.
Als weitere Verbesserungen bietet Elex eine Physical Based Camera, also eine nach physikalischen Gesichtspunkten operierende, virtuelle Kamera. Bestimmte von einander abhängige Werte wie die Öffnung der Linse und die daraus entstehende Unschärfe werden physikalisch simuliert. Ebenfalls verbessert ist die Umgebungsverdeckung: Der Spieler wird "Horizontal Based Ambient Occlusion” (HBAO) und “Line-Sweep Ambient Obscurance” (LSAO) zur Auswahl haben. Bei beiden handelt es sich um "Far Field Ambient Occlusion"-Techniken, selber eine Unterform von SSAO. HBAO ist auch für schwächere Rechner geeignet, während LSAO eine wesentlich bessere Qualität liefert. Dabei werden zur Berechnung der Umgebungsverdeckung parallele "Strahlen" in unterschiedliche Richtungen über das Tiefenfeld geschickt. Außerdem wirft Gras zum ersten Mal in einem Piranha Bytes-Spiel Schatten auf sich selbst und die Umgebung, wodurch es realistischer aussieht und sich besser in die Umgebung integriert. Auch sämtliche Modelle, inklusive der Charaktere, sind detailreicher, die Texturen wesentlich höher aufgelöst und die Animationen sind lebensechter. Unterstützung für DirectX 12 oder Vulkan wird Elex allerdings nicht bekommen, denn zu Beginn der Entwicklung standen beide noch nicht zur Verfügung und momentan hat Piranha Bytes nicht die Zeit, diese zu integrieren. Allerdings ist Vulkan laut Piranha Bytes eine interessante Alternative zu DirectX.
Angesichts Piranha Bytes Verbesserungen an der Engine und ihr Bemühen, fehlerfreie Spiele abzuliefern, darf man von Elex eine sehr moderne Grafik und eine gute Performance erwarten. Auch Bugs dürften sich sehr in Grenzen halten, aber mit Sicherheit lässt sich das erst sagen, wenn Elex am 17. Oktober 2017 erscheint. Und wer weiß, vielleicht wird es ja das beste Spiel der Welt. ;)
Quellen
Piranha Bytes
Gamestar 10/2008
Making Games Magazine 09-10/2017
Artikel auf World of Gothic
Antworten der Piranhas im World of Elex-Forum
Antworten der Piranhas zu Gothic 3
Entwicklerinterview zu Risen 1
Entwicklerinterview zu Risen 2
Entwicklerinterview zu Risen 3
Links
