Autoren: Matthias Grimm, Hannes Czerulla

Die Einen sagen schlicht: „Nichts ist mehr so, wie es vorher einmal war.“ Soziologen sprechen etwas geschwollener vom „Paradigmenwechsel“. Genau ein solcher vollzog sich Mitte der 90er im Bereich der Spielegrafik: Statt verpixelter Sprites vor scrollenden Hintergründen agierten seit iD Software, Origin & Co. Polygonkrieger in frei begehbaren 3D-Welten.

Eine neue Ära war angebrochen: Die Spieler bewegten sich aus der Ich-Perspektive durch lebensechte Areale, 3D-Beschleunigerkarten übertrafen sich gegenseitig in immer flüssigerer, schnellerer und schönerer Grafik und Licht- und Physikeffekte sorgten für den gewissen Touch (Hyper-)Realität.

Der dritte und letzte Teil des großen gamona Specials „Meilensteine der Spielegrafik“ nimmt euch mit zu den wichtigsten Stationen bildgewaltiger 3D-Welten.

Comanche (1992)

Ähnlich wie beim Wettstreit zwischen VHS und Betamax oder dem aktuellen Duell der Formate Blu-ray und HD-DVD standen zu Beginn der 3D-Ära zwei konkurrierende Grafiktechniken im Ring: Während die meisten Entwickler mit der seit Anbeginn der Computergrafik vertrauten Polygon-Textur-Variante Vorlieb nahmen, demonstrierte NovaLogic mit seiner Helikoptersimulation „Comanche“ eindrucksvoll, welch traumhaft schöne (und vor allem auch: schnelle) Landschaften mit dem Voxel-Konkurrenten möglich waren.

Meilensteine der Spielegrafik - Eine kurze Geschichte der 3D-Grafik: Wie aus Pixel-Bitmaps blühende Crysis-Landschaften wurden...

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Die Voxel-Technik ist bei der Landschaftsdarstellung unübertroffen.
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Der Ausdruck „Voxel“ ist eine Wortschöpfung aus „volumetric pixel“: Ein Voxel bezeichnet einen konkreten Punkt im Raum; er ist gewissermaßen ein dreidimensionaler Pixel. Daher besitzt diese Technik insbesondere Vorteile bei der Landschaftsdarstellung. Da sie jedoch lange Zeit nicht von 3D-Beschleunigerkarten unterstützt wurde, hatte die Voxelgrafik nur recht wenige Auftritte – etwa im Action-Adventure „Outcast“. Dieses bot zwar eine traumhaft schöne Optik, um aber auf aktueller Hardware halbwegs zufriedenstellend zu laufen, musste seine Auflösung auf ein inakzeptabel verpixeltes Niveau heruntergeschraubt werden.

Was viele nicht wissen: Auch heutzutage werden Voxel noch häufig als Ergänzung zur Polygontechnik eingesetzt. So verwendet beispielsweise selbst „Crysis“ Voxelroutinen, um sein Terrain darzustellen.

Quake (1996)

Nachdem iD Software mit seinen beiden indizierten Spielen um ein deutsches Zombie-Schloss und eine Hölleninvasion auf dem Mars den Grundstein für das Shooter-Genre gelegt hatte, setzten sie ihren Siegeszug 1996 fort: „Quake“ war das erste Spiel, in dem die Gegner nicht – im Gegensatz zur restlichen 3D-Welt – aus platten Bitmaps, sondern aus dreidimensionalen Polygonen bestanden.

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Dank Patch unterstützte Quake 3D-Beschleunigerkarten.
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Die Unterstützung von 3D-Beschleunigerkarten wurde erst mit Patch nachgeliefert. Trotz zahlreicher Alternativen am Markt bot die Voodoo-Karte von 3Dfx zum damaligen Zeitpunkt die einzig ernstzunehmende Grafikpower für Spieler: Die Karte wurde zusätzlich zur vorhandenen Grafikplatine ins PC-Gehäuse gesteckt und über ein externes Kabel mit dieser verbunden. Als Belohnung erhielt man nie gekannte Frameraten, weich gefilterte Texturen und bis dato einzigartige Licht- und Transparenzeffekte.

iD Software war außerdem einer der ersten Entwickler, die ihre 3D-Engines lizenzierten und für etwas Klingelgeld anderen Spielefirmen zur Verfügung stellten. Auf diese Weise sparten diese sich Zeit, Geld, Arbeit und das Risiko, erstere Drei in unausgegorenen Eigenentwicklungen zu verheizen. Heutige Entwickler haben neben den bekanntesten Lösungen wie der Quake-, Unreal-, Source- und LithTech-Engine die Qual der Wahl aus weit über hundert lizenzierbarer Engines am Markt.

Unreal (1998)

Mit „Unreal“ läutete Epic Games die zweite Generation Ego-Shooter ein. Dem Titel gelang es erstmals, durch den geschickten Einsatz von Lichteffekten und dezente, aber wohl platzierte Geräusche eine unheimliche Atmosphäre in einem Computerspiel zu schaffen. Ebenfalls bis dato einzigartig: Das Spiel war nicht in einzelne Level unterteilt, sondern ging nahtlos von einen Abschnitt in den nächsten über. Auch dem Wechsel zwischen klaustrophobischen Innen- und weitläufigen Außenarealen begegnete man hier zum ersten Mal in der Spielegeschichte.

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Neben klaustrophobischen Dungeons bot Unreal auch riesige Außenareale.
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Die Entwickler waren von der Qualität ihrer selbst erstellten Unreal Engine offenbar dermaßen überzeugt, dass sie auf ein herkömmliches Cover-Motiv verzichteten und stattdessen eine Serie von Screenshots auf die Packung druckten – bis heute eine Seltenheit im Spielebusiness. Genau wie Konkurrent iD nahm Epic mit seiner Engine und deren Nachfolgern weitaus mehr Geld ein als mit den zugehörigen Spielen.

Max Payne (2001)

Bemühten sich 3D-Grafiker lange Jahre hauptsächlich um Realismus und spektakuläre Effekte, hielt mit „Max Payne“ etwas Einzug, das man vorher allenfalls aus der Kunst kannte: Stil. Ganz im Sinne der Film-noir-Vorbilder war das Leveldesign des Spiels in scharfen Hell-Dunkel-Kontrasten gehalten. Die Geschichte zwischen den einzelnen Abschnitten wurde in stark stilisierten Comiczeichnungen präsentiert.

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Max Payne ließ sich ganz offensichtlich vom Kinofilm Matrix inspirieren.
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„Max Payne“ orientierte sich visuell an der Ästhetik von Hongkong-Actionfilmen und dem Sci-Fi-Erfolg „Matrix“. Letzterem verdankte das Spiel nicht nur eine coole Optik, sondern ein Gameplay-Feature, das bis heute zahllose Nachahmer gefunden hat: die „Bullet Time“. In Zeitlupe warf sich der Held Max durch den Kugelhagel, während die Patronen ähnliche Schallkegel hinter sich herzogen, wie es im großen Film-Vorbild der Fall war. Die Spieleentwickler hatten damit endlich verstanden, dass man durchaus von anderen Medien lernen konnte, ohne sie plump zu kopieren - wie es noch in der Ära des Interaktiven Spielfilms leider zu oft geschah.

Far Cry (2004)

Im Shooter-Genre dominierten lange Zeit die heute zum Unwort geronnenen „Levelschläuche“. Statt sich in einer simulierten Welt frei zu bewegen wird diese dem Spieler in den meisten Games nur suggeriert, während er einem starren Weg vom Anfang bis ins Ziel folgt. Erstmals brach das Xbox-Vorzeigespiel „Halo“ (2001) mit dieser Tradition: Auf der titelgebenden Ringwelt fand der Spieler immer wieder weiträumige Areale, so genannte „Sandboxes“ (Sandkästen), in denen der Spieler die Gegebenheiten seiner Umgebung ausnutzen musste, um gegen die gut organisierten Gegner bestehen zu können.

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Blühende Landschaften: Far Cry war zu seiner Zeit das Nonplusultra.
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Einen Riesenschritt weiter in diese Richtung marschierte „Far Cry“: Um sich in der riesigen Inselwelt zurechtzufinden, musste der Spieler schon das eine oder andere Mal zum Fernglas greifen, damit er sich in der enorm weitsichtigen Landschaft zurecht finden und Strategien gegen seine Feinde entwickeln konnte. Auch führte hier weniger das Prinzip „Augen zu und durch“ zum Erfolg – stattdessen lag es im Ermessen des Spielers, ob er seine Gegner hinterrücks anschlich, sie in eine Falle lockte, Fässer von einem Abhang auf sie rollen ließ oder einfach die Hütte über ihren Köpfen per Granatwurf zum Einsturz brachte.

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Halo war das erste SPiel mit Arealen nach dem Sandkasten-Prinzip.
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Die Qualität der in Deutschland entwickelten CryEngine war ebenfalls über jeden Zweifel erhaben: Die Darstellung der Insel-Vegetation erreichte beinahe Fotorealismus. Damit war ein bestimmtes Niveau erreichte, das die Grafikentwicklung für die Zukunft nachhaltig beeinflussen sollte: Statt immer realistischerer Umgebungen und spektakulärerer Explosionseffekte konzentrierten sich die Entwickler zusehends darauf, möglichst große und authentische Level zu basteln, deren Weitsicht sich nach Möglichkeit bis zum Horizont erstreckte.

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Bump Mapping erweckte in Doom 3 die Zombies zum Leben...
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Maßgeblich an diesem fotorealistischen Eindruck beteiligt war eine Technik, die zuvor bereits in „Doom 3“ für Aufsehen gesorgt hatte: Das so genannte Bump Mapping versieht die Textur eines Objektes gewissermaßen mit einer zweiten Textur (der Bump Map), die zusätzliche Tiefeninformationen enthält. Dadurch werden kleine Unebenheiten auf Oberflächen sichtbar, indem das Licht an den winzigen Erhöhungen und Vertiefungen realistischen Schatten wirft. Auf diese Weise lassen sich Risse in der Wand, die Rinde eines Baumes oder die Furchen in einem menschlichen Gesicht in nie da gewesener Qualität darstellen.

Half-Life 2 (2004)

Basierte der erste Teil von „Half-Life“ noch auf einer modifizierten Quake-Engine, entwickelte Valve für den Nachfolger ihren eigenen Grafikmotor Source. In die Geschichte eingehen wird „Half-Life 2“ jedoch vor allem wegen der Integration einer Physik-Engine ins Gameplay.

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Die Gravity-Gun trieb die Physik-Spielereien in HL2 auf die Spitze.
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Die so genannte Havok Physics war zwar schon vorher in Spielen wie „Max Payne 2“ und „Deus Ex 2“ zum Einsatz gekommen, doch nie zuvor bildete physikalisch korrektes Verhalten ein so zentrales Element der Spielerfahrung. Umfallende Kisten, baumelnde Schaukeln oder splitterndes Glas – die Welt um Gordon Freeman lebte tatsächlich. Und dieser musste sich ihrer bedienen, um seinen Weg durch die zerstörte City 17 zu bahnen: Heizkörper als Schutzschild verwenden, Sägeblätter als Wurfsterne missbrauchen, Kisten zur Räuberleiter stapeln und und und… Physik-Berechnungen spielt mittlerweile eine so bedeutende Rolle, dass sogar eigene Erweiterungskarten hierfür angeboten werden. Ob diese sich jedoch genauso durchsetzen wie seinerzeit die 3D-Beschleuniger muss die Zeit erst noch zeigen.

Als erster Shooter versuchte sich die „Jurassic Park“-Umsetzung „Trespasser“ an der Integration einer Physik-Lösung ins Gameplay – und scheiterte kläglich. Das ansonsten eher unspektäkuläre „Red Faction“ bot hingegen erstmals die Möglichkeit, Wände zu sprengen und die komplette Levelgrafik zu demontieren, um auf die Weise Abkürzungen frei zu legen.

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HDR-Rendering gibt den Bionicle Heroes ihren Bonbon-Look.
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Mit dem kostenlosen Quasi-Addon „Half-Life 2: Lost Coast“, das weniger Spiel als eine Tech-Demo war, führte Valve zusätzlich das HDR-Rendering (High Dynamic Range) ein: Dieses versieht reflektierende Objekte mit einem glänzenden Schimmer und simuliert das „Geblendet-Sein“ bei hastigen Übergängen zwischen dunklen Räumen und hellem Tageslicht. Der Effekt sah so schick aus, dass er in den Folgejahren in Titeln wie „Oblivion“, „Bet on Soldier“, „Bionicle Heroes“ etc. bis hin zur Lächerlichkeit ausgenutzt und überzeichnet wurde.

Crysis (2007)

Unreal Engine 3, Shader Model 4, DirectX 10 – die Spielegrafik ist mittlerweile in der viel zitierten „Next-Gen“ angekommen. „Crysis“ vom Frankfurter Entwickler CryTek wird sicherlich der nächste große Titel, der alles derzeit technisch Machbare in sich vereint: riesige Weitsicht, realistischer Licht- und Schattenwurf, authentisch animierte Mimik, Physik-Effekte bis hin zu Palmwedeln, die sich bei Berührung korrekt zur Seite biegen.

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Crysis stellt die aktuelle Referenz in Sachen Grafikpower dar.
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Den Motor hierfür bildet die neue Grafikschnittstelle DirectX 10, die Microsoft exklusiv mit seinem Betriebssystem Windows Vista ausliefert. Neben dem wunderschönen DX10-Vorzeigetitel „Flight Simulator X“ enttäuschte leider die misslunge Vista-only-Umsetzung „Halo 2“. Glücklicherweise demonstrieren aktuelle Spiele wie „Call of Duty 4: Modern Warfare“ oder „Company of Heroes“ mit feinen Partikeleffekten und hoch aufgelösten Texturen, wohin die Reise gehen wird. Für Januar hat Microsoft bereits mit DirectX 10.1 eine erweiterte Version angekündigt, die im Vista Service Pack 1 enthalten sein soll…