Erkennbare Polygone sind Vergangenheit

Vor kurzem hat das Unternehmen Epic Games mit der Vorstellung der Unreal Engine 5 für Furore gesorgt. Die mit der Software erstellte 3D-Animation einer Landschaft sieht realistischer aus als alles, das Videospieler bisher an animierten Landschaften gesehen haben. Denn die große Besonderheit ist, dass man im Gegensatz zu bisherigen Animationen in Videospielen keine einzelnen Polygone mehr erkennen kann. Doch was ist ein Polygon überhaupt?

Pixel und Polygone

Um genauer zu verstehen, worum es sich auf Animationen bezogen um ein Polygon handelt, muss zunächst einmal der Unterschied zwischen einem Pixel und eine Polygon geklärt werden. Ein Pixel bezeichnet einen Bildpunkt. Aus einer hohen Anzahl dieser Bildpunkte setzt sich dann ein digitales Bild zusammen. Je mehr Pixel ein Bild besitzt, desto höher ist die Auflösung, von der man spricht. Während sich so mancher noch an deutlich sichtbare Pixel etwa beim Gameboy oder bei frühen Smartphones erinnern kann, sind auf modernen, hochauflösenden Displays im Normalfall für das bloße Auge keine einzelnen Pixel mehr erkennbar.

Pixel und ihre Dichte sind aber nicht nur in Videospielen von Bedeutung, sondern auch bei der alltäglichen Darstellung jeglicher Benutzeroberfläche oder auch Internetseiten, sei es auf dem Smartphone oder Arbeitscomputer. Dabei macht es keinen Unterschied, welche Art von Seite man im World Wide Web aufruft (auch wenn Darstellung und Navigation variieren kann). Es kann sich u.a. um einfach gestaltete Seite handeln, wie Google, komplexe Onlineversandhändler wie Amazon.de, oder Sportnachrichtenseiten und Seiten für Wettquoten wie https://extra.bet365.com/news/de/. Auch hier sieht man als Nutzer technisch betrachtet eine Anzahl verschiedener Pixel. In diesem Fall fügen sich diese Pixel zu einem Text zusammen, der beispielsweise Auskunft darüber gibt, wie die aktuellen Quoten für Spiele der englischen Premier League sind. Ein anderes Beispiel ist boerse-online.de, eine Seite die Informationen zu aktuellen Börsenkursen verschiedener Unternehmen zur Verfügung stellt. Während die erstgenannte Seite eher textlastig ist, beinhaltet die zweite Seite auch Grafiken und Charts. Aus technischer Sicht handelt es sich allerdings um ein und das gleich Phänomen: So besteht auch die Kurve, die beispielsweise den letztjährigen Verlauf des Börsenwerts eines Automobilherstellers abbildet, technisch gesehen aus einer bestimmten Anzahl einzelner Bildpunkte.

Aktie eines Automobilherstellers. Screenshot von boerse-online.de.

Anders verhält es sich mit Polygonen. Denn bei ihnen handelt es sich um Vielecke, die berechnet werden, um dem Betrachter ein dreidimensionales Bild zu präsentieren. Ein einzelnes Polygon bildet den kleinsten Teil eines animierten Bildes. Jedem Videospieler dürften Polygone bekannt sein. Insbesondere bei Open-World-Games wird die Polygonstruktur der Spielwelt sichtbar, je näher die Spielfigur und damit der Bildausschnitt an einem animierten Gegenstand heranrückt

Die Polygone sind quasi unsichtbar

Die geradezu revolutionäre Neuerung bei der Unreal Engine 5 ist, dass die Entwickler die Größe dieser einzelnen Polygone stark verringern konnten. Zwar besteht die im Demovideo präsentierte Landschaft noch immer aus Polygonen. Doch sind diese zu klein für das menschliche Auge, um diese als eckige Figuren zu erkennen. Die Folge ist, dass sich der Betrachter unweigerlich in einer deutlich realistischeren Welt fühlt, als er es von bisherigen Videospielen gewöhnt ist. Die sogenannte Nanite-Technologie ermöglicht es, Milliarden kleiner Polygone zu berechnen. Nun mag man sich fragen, weshalb diese Technologie für Videospiele erst im Jahr 2020 entwickelt wurde, während animierte Kinofilme bereits seit circa 25 Jahren ohne erkennbare Polygone realisiert werden. Man nehme als Beispiel die Toy-Story-Reihe, deren erster Teil bereits 1995 ohne sichtbare Polygone im Kino lief. Mittlerweile gibt es bereits den vierten Teil, an der immer schon exzellenten Qualität der Animation hat sich seither allerdings wenig geändert. Auch inhaltlich konnte der Film bei Kritikern überzeugen, wie diese Rezension auf Spiegel.de beweist. Hervorgehoben wird in diesem Fall besonders, dass sich der Film längst nicht nur an ein junges Publikum richtet, sondern durch seine hintergründige Botschaft auch Erwachsene bewegt und zum Nachdenken animiert. Dass eine solche Animation bereits vor 25 Jahren möglich war liegt daran, dass es bei einem Film kein Zeitlimit für die Berechnung der einzelnen Polygone gibt. Ganz anders ist das bei einem Videospiel: Dort trifft der Gamer aktiv Entscheidungen, beeinflusst damit die Handlung und somit auch die Berechnung der Spielumgebung. Deshalb muss die Generierung von einzelnen Polygonen quasi in Echtzeit erfolgen, um ein befriedigendes Spielerlebnis zu garantieren.

Spiele werden wie Kinofilme

Mit der Etablierung der neuen Engine wird die Grafik von animierten Spielfilmen und Videospielen in Zukunft wohl nicht mehr zu unterscheiden sein. Im Hinblick auf die neue Spielkonsolengeneration können sich Gamer also auf ein vollkommen neuen Spielerlebnis freuen. Denn nicht nur sichtbare Polygone gehören zukünftig der Vergangenheit an. Durch den Einsatz der neuen Technologie lassen sich auch andere grafische Verbesserungen in Videospiele implementieren. So wird es beispielsweise für Spieleentwickler möglich werden, einen stufenlosen Tag-Nacht-Wechsel in ihre Werke zu integrieren. Auch auf eine stark verbesserte Spielphysik und ganz neue Möglichkeiten im Multiplayerbereich dürfen sich Gamer freuen.

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