Spiele-Engines: Raytracing, CryEngine, Frostbite und Unity

Raytracing

Eine sehr ursprüngliche Art, die wegen der RTX-Grafikkarten von Nvidia im September 2018 einer breiten Öffentlichkeit wieder schmackhaft gemacht wurde, ist Raytracing. Raytracing ist aber keine Spiele-Engine, sondern ein Verfahren, um 3D-Grafik zu berechnen. Raytracing verfolgt durch Algorithmen berechenbaren Lichtstrahlen bis ins letzte Detail - allerdings nicht von der Lichtquelle ausgehend, sondern vom virtuellen Betrachter aus. In einem Special vom 1. September 2018 haben wir das Thema auch ausführlich geschildert.

Dabei beachten die Rechenvorgänge auch das Material und die Farbe der Gegenstände, Reflexionen, Licht und Schatten werden einbezogen - eigentlich klingt dies nach dem, was auch Spiele-Engines tun, aber das Ergebnis von Raytracing ist dabei besonders realistisch, da unter anderem im Gegensatz zu einer klassischen Spiele-Engine einzelne Lichtstrahlen und auch nicht von der Kamera erfasste Objekte viel stärker mit einbezogen werden, es wird wirklich jedes Detail physikalisch korrekt beachtet.

Quelle: PCGH Ein Raytracing-Bild aus dem Jahr 2007 - auch heute wäre es kaum in Echtzeit machbar, denn alle Reflexionen und Spiegelungen wurden beim Rendern physikalisch korrekt nachverfolgt. Allerdings ist die Berechnung daher auch enorm ressourcenfressend, da so viele Dinge voll in die Berechnung mit einfließen. Durch die hohe Anforderung an die Hardware, um dies in Echtzeit darstellen zu können, ist Raytracing für Spiele auf absehbare Zeit noch völlig ungeeignet - jedenfalls wenn man die komplette Grafik derart berechnen will. Das von RTX-Grafikkarten gebotene Raytracing wird, bezieht sich daher auch nur auf bestimmte einzelne Bestandteile der Szenerie, zum Beispiel auf Reflexionen. Dort, wo Raytracing punktuell eingesetzt wird, kann das Gesamtbild in der Tat deutlich an Realismus dazugewinnen. Aber trotz der RTX-Einheit der entsprechenden Nvidia-Grafikkarte fressen die optional in einigen Games gebotenen Raytracing-Features einiges an Leistung. Am Ende bleibt dann doch die Frage, ob man für mehr FPS Abstriche bei der Grafik in Kauf nehmen will oder nicht.

CryEngine

Für das schon weiter oben erwähnte Spiel Far Cry (2004) entwickelte das deutsche Studio Crytek die CryEngine. Die Engine schlug damals weltweit positiv ein und war im wahrsten Sinne des Wortes der letzte Schrei. Charakteristisch war die für damalige Verhältnisse überragende Darstellung einer offenen Spielewelt und von Wasseroberflächen, aber auch die Ragdoll-Physik sorgte für Aufsehen. 2007 kam die CryEngine 2 auf den Markt, eine Weiterentwicklung für das neue Crytek-Spiel Crysis.

Quelle: PC Games Hardware Crysis 3 nutzte Anfang 2013 die CryEngine 3 Die neue Version verbesserte unter anderem Pflanzenbewegungen und Gesichter von Computercharakteren. Die dritte Version der CryEngine kam 2009 heraus und war auch für die Xbox 360 und PlayStation 3 gedacht, was durchaus bemerkenswert war. Denn damals gab es nämlich im Gegensatz zu heute noch eine größere Trennung zwischen PC- und Konsolenspielen. Eine offizielle CryEngine 4 gab es nicht - 2016 erschien nämlich die CryEngine V, wobei das V für die römische Ziffer Fünf, aber auch für das Thema Virtual Reality steht. Was die Lizenzgebühren angeht, so sind die ersten 5000 verkauften Einheiten eines Spiels, für das die Engine benutzt wurde, kostenlos. Danach werden fünf Prozent vom Umsatz fällig.

Frostbite

Die Frostbite-Engine ist vor allem Fans der Battlefield-Reihe ein Begriff. Erstmals wurde sie 2008 für Battlefield: Bad Company verwendet. Damals war vor allem die Tatsache beeindruckend, dass Wände und Objekte komplett zerstört werden konnten. Ab der Version 1.5, die bei Battlefield: Bad Company 2 verwendet wurde, konnte man auch ganze Häuser einstürzen lassen.

Quelle: PC Games Bei Battlefield: Bad Company 2 fliegen auch dank der Frostbite-Engine die Fetzen. Frostbite 2 kam zum Beispiel bei Battlefield 2 und Need for Speed: The Run um Einsatz - ein Fortschritt war dabei die verbesserte Darstellung von Schatten. Die Version Nummer 3 der Frostbite-Engine fand erstmals bei Battlefield 4 im Jahr 2013 und seitdem noch bei Spielen wie Battlefield V, Battlefield 1 und Star Wars: Battleftront Verwendung. Für die Battlefield-Reihe punktet die Frostbite 3-Engine dabei mit einer sehr guten Darstellung von großen Schlachtfeldern, der Zerstörbarkeit von Objekten, aber auch einer guten Darstellung von Personen und Gesichtern, weswegen auch in FIFA die Engine zum Einsatz kommt. Lizenzgebühren gibt es keine, denn die Engine dürfen nur Studios, die zu Electronic Arts (EA) gehören, benutzen. Das Entwicklerstudio hinter der Engine ist eine Tochterfirma von EA und heißt Digital Illusions CE, oder kurz auch: DICE. Es hat seinen Sitz in Schweden.

Unity

Die Unity-Engine ist vor allem bei Indie-Entwicklern sowie für mobile Geräte beliebt. Auf letzteren hat die Engine einen besonders hohen Marktanteil.

Quelle: Colossel Order, Paradox Cities: Skylines nutzt die Unity Engine. Was PC-Spiele angeht, so sind die bekanntesten Titel aus dem Segment der Sidescroller-Games mit einer Grafik, die eher nach 2D aussieht: Cuphead, Inside sowie auch Ori and the blind Forest gehören dazu, und auch das Kartenspiel Hearthstone nutzt die Unity-Engine. In Sachen 3D ist Cities: Skylines der bekannteste Vertreter der seit 2004 verfügbaren Unity-Engine. Was die Kosten der Engine angeht, so gibt es mehrere Modelle: Bei der Gratis-Version dürfen die Umsätze inklusive der Personalkosten innerhalb von 12 Monaten nicht über 100.000 Dollar liegen. Bis 200.000 Dollar werden pro Nutzer in der Firma 40 Dollar monatlich fällig. Wer ohne Einschränkung der Umsatzzahlen arbeiten will, bezahlt monatlich 150 Dollar. Hinzu kommt als vierte Variante eine direkte individuelle Vereinbarung mit dem Entwicklerstudio.