Allgemein

Inhaltsverzeichnis:

1. Einleitung
2. Pre Techs
3. id Tech 1
4. id Tech 2
5. id Tech 3
6. id Tech 4
7. id Tech 5
8. Fazit

1. Einleitung

Bei Spieleentwicklern sind die Engines aus dem Hause id Software sehr beliebt. Das ist keine Behauptung, sondern Tatsache. Das sich besonders durch Präzisionsschüsse auf Körperteile heraushebende Soldier of Fortune aus dem Hause Raven Software nutzt die Quake II Engine, das im Science Fiction Universum von George Lucas angesiedelte Star Wars Jedi Knight II: Jedi Outcast kam mit der Quake III Engine daher und gerade im Bereich der zweiten Weltkriegsshooter gibt es eine Reihe von Vertretern mit der bekannten Beben-Engine: von Call of Duty, hinzu Medal of Honor und weiter zu Return to Castle: Wolfenstein.

Die Pallette ist groß und alle sind sie Konkurrenzprodukte. Doch ihnen wurde zusammen Leben über die wohl bekannteste id Engine eingehaucht. Der Spaß kostete die Entwickler eine Lizenzierungsgebühr von 150.000 Dollar für die jeweils aktuellste Engine. Rabatte für die Entwicklung mehrerer Spiele auf Basis einer Engine sind möglich. Inzwischen hat die Firma über eine Million alleine durch die Lizenzierungsoption ihrer Engines eingenommen. Früher wurden id Engines gekauft, die sich von Titeln ableiten ließen, doch seit der Ankündigung von Tech 5, wobei Tech ganz simpel für “Technology” steht, hat id Software eine Umbenennung vorgenommen. Alle früheren Engines stehen nun unter dem Tech-Stern. Dieser funktionale Schritt einerseits, aber auch für das Marketing eingesetzt Schritt andererseits ist clever gewählt. Die Tech 1-4 Kategorisierung der alten Engines erhöht die Übersichtlichkeit, da auch ein Unwissender ohne Mühe erkennen kann, dass die Doom Engine jünger ist als die Quake III Engine. Gleichzeitig entsteht ein Hype, rund um das Spiele Rage und natürlich um die Tech 5 Engine. Durch die schon im Rage Videopreview sichtbare Tech 5 Engine wurde nicht nur bei id Software Fans ein bleibender Eindruck hinterlassen. Das ist id wohl aber noch nicht Sicherheit genug. So muss sich jetzt durch die Umbenennung der alten Engines jeder zwangsläufig mit dem neusten Spiel sowie mit den älteren Spielen aus dem Hause Carmack auseinandersetzen. Das Konzept kann nur aufgehen, da somit alle alten Spieler an die neue Engine vom Namen her gebunden werden.
Was ist nun id Tech 1, was ist 3 oder 4? Seit John Carmack die id Tech 5 Engine im Zuge der World Wide Developers Conference vorgeführt hat, ist die Namensänderung komplett. Über Geschmack lässt sich bei der Namenswahl natürlich streiten, da der Namen nicht besonders kreativ, aber allemal funktional ist. Offiziell gibt es die Tech Engines nur von 2-5, auf der englischen Wikipedia sind wir auf die Tech 1 Engine gestoßen, die wir als sinnvoll erachtet haben und welche nun auch bei uns im Artikel enthalten ist. Selber hat id Software es öffentlich nicht so genannt, aber wir werden hier zur besseren Kategorisierung eine Rubrik namens Pre Techs für euch schaffen, damit ihr versteht, wo der Beginn der 3D Engines ansetzt.

2. Pre Techs

Schon bevor Wolfenstein 3D 1992 den Markt eroberte, gab es erste Spiele mit 3D Engines. Nichtsdestotrotz wurde dieses Spiel ein Klassiker, der mit Preisen überschüttet wurde. Selbst ein generelles Verbot der Naziballerei konnte die Popularität in Deutschland nicht stoppen. Dieser Popularität ist es unter Anderem zu verdanken, dass id Software heute so groß ist und nun seine bislang fünfte große Engine produziert. Die Nennung dieses Durchbruchstitels ist deshalb so wichtig, da sich id Softwares Etat zwar auf Engines stützt, aber jedoch auch auf den veröffentlichten Spielen. Das für damalige Verhältnissen legendäre 3D Simulationsspiel rund um das Thema des zweiten Weltkrieges verhalf id Software und Marken zum frühen Triumph im Bereich der Spiele 3D Entwicklung.
Die Pseudo-Engine von Wolfenstein 3D beruht im Kern auf dem sogenannten Raycasting. Das Wort Ray bedeutet Strahlen und mit Casting wird vorallem im Handwerk der Abguss, bzw. die Nachbildung eines bestehenden Objektes bezeichnet. Es wird also aus einer Form etwas Neues geschaffen, das dem alten gleicht, aber nicht das Selbe ist. Ein Kopie oder ein Plagiat könnte man schimpfen und es wäre zur Hälfte richtig. Beim Raycasting werden mittels strahlen, die auf das Sichtfeld des Spielers beschränkt sind, 2-dimensionale Gebiete abgetetastet und dann als Kopie in die 3D Perspektive gebracht. Der Spieler läuft auf einer 2D Karte, fast ohne es zu merken. Es wird zwar schon eine Kopie erstellt, aber es ist ein Plagiat, das in der Wirkung auf den Spieler einen ganz anderen Einfluss hat. Den Einfluss der dritten Dimension. Diese Dreidimensionalität, die in Wirklichkeit keine ist, war deshalb zu dieser Zeit so wichtig, weil richtige 3D Engines noch nicht auf den alten Computern liefen, da die Rechenkapazität der älteren Modelle zu gering war. Der Nachteil der Engine ist die Objekt und KI Darstellung.

Objekte wie Tische oder Stühle können nur von einer Seite betrachtet werden. Geht man mit dem Protagonisten um ein Objekt herum, wird das Objekt also immer nur von der einen Seite sichtbar sein. Gleiches gilt für die KI, die den Spieler immer nur direkt angucken kann. Außerdem sind Wände immer gleich hoch, Treppensteigen war somit nicht möglich. Nachdem Wolfenstein von id Software veröffentlicht wurde, haben sich zeitgleich id Software mit der Doom-Reihe und Ken Silverman von 3D Realms mit Duke Nukem 3D den 3D Engine Problemen angenommen. Obwohl 3D Realms, vorher unter dem Namen Apogee Software bekannt, Wolfenstein 3D als Publisher mitgetragen hat, schien die Entwicklung der beiden Entwicklergrößen seit Duke Nukem 3D auseinanderzudriften. Bei id Software wurde mit der Doom-Reihe die 3D Raycasting Engine immer weiter entwickelt, während 3D Realms 3 Jahre nach dem Release von Doom mit Duke Nukem Forver Treppen steigen und Springen in ihrem Spiel ermöglichte. Auch der Blick, in den Himmel, Verzerrung mit eingeschlossen, ist bis 1996 sowohl bei der Doom, als auch bei der Duke Nukem Reihe integriert. Ein halbes Jahr später zog id Software mit ihrer echten 3D Engine namens Quake Engine nach. 3D Realms ist mit der Veröffentlichung von Quake seit 1996 am Zug. 1997 kündigten Ex-Apogee Duke Nukem: Forver an, doch die Entwicklerschmiede lässt bis heute mit dem Titel auf sich warten. Revolutionär, das muss einer der altbekannten Direktkonkurrenten von id Software im Bereich 3D Grafik werden, nach mehr als 10 Jahren kann man sich das nur wünschen. Der Mitbegründer von 3D Realms, Scott Miller gab in einem Interview bekannt, dass das Projekt in diesem Jahr im Handel erhätlich sein könnte. Viele haben jedoch schon aufgehört zu hoffen und die Jahre zu zählen.

3. id Tech 1

Laut der englischen Wikipedia Seite soll die id Tech 1 Engine die Doom Engine sein. Eine offizielle Bestätigung auf der id Software Webseite gibt es dazu leider nicht. Begründet wird die Doom Engine als id Tech 1 Engine von Wikipedia Autoren damit, dass die Quake II Engine nur eine leicht erweiterte Quake I Engine ist. EPrison gibt jedoch bei diesem Ratespiel der Quake I Engine als id Tech 1 Engine den Vorzug, da sie besser in das Pre Techs Konzept passt. Als echte 3D Engine ist Quake Doom somit einen Schritt voraus und Quake ist somit auch der Beginn der echten id Software 3D Grafik für uns. Wenn es seitens id Software andere Verlautbarungen geben wird, dann werden wir diesen Artikel übearbeiten.

Mit Quake und seiner Engine wurde nicht nur echte 3D Berechnungen durchgeführt, sondern auch 3D Models anstatt 2D Sprites für Gegner sowie Objekte verwendet. Neben dem LAN konnte das indizierte Quake aber vorallem deswegen an Popularität gewinnen, weil es auch im sich gerade verbreitenden Internet spielbar war. Ein zusätzliche Steigerung in der Beliebtheitsskala erreichte id Software im Jahre 1999 mit der Bereitstellung des Source Codes unter der GNU General Public License ("GPL"), somit war es nun jederman möglich kostenlose Spiele auf Basis der Quake Engine zu erstellen, was wiederrum der Modding Community einen gewaltigen Schub verpasste. Das Spiel blieb dadurch weiterhin in aller Munde. Die meiste Arbeit dieser Engine stammt aus den goldenen Fingern von John Carmack. Neben dem Software Rendering, das nur von der CPU geleistet wird, unterstützte Quake bald auch das von Grafikkarten geleistete Hardwarerendering sowie OpenGL. Durch die Vorberechnungen der kompletten Karte und die Reduzierung aller Berechnungen auf das sichtbare, wurde die Funktionalität von Quake 1 auf den damals gängigen 50 Megaherz Rechnern gewährleistet. Eine Karte muss also erstellt werden und kann dann kompiliert, das heißt “vorberechnet und artgerecht verpackt” werden. In diesem Kompilationsprozess wurden zusätzlich Licht und Schatten berechnet. Stunden als Angabe der Kompilationszeit sind durch die ganzen Vorberechnungen also keine Seltenheit. Beim Spielen von Quake 1 kommt während des Renderings das Z-Buffering zum Einsatz. Z-Buffering ist eine Technik, um nahe und ferngelegene Objekte, also die Z-Achse zu beschreiben. Polygone werden erst dann gezeichnet, wenn sie eine bestimmte Entfernung zum Spieler haben. Dadurch wurde nochmals viel Rechenaufwand minimiert und gleichzeitig eine realistische Funktion integriert, da man Gegenstände auch im echten Leben nur detailliert wahrnehmen wird, wenn man sich ihnen nähert.

4. id Tech 2

Winter war schon immer eine gute Zeit für die Spielebranche. Spiele im Sommer herauszubringen, kann man sich nur leisten, wenn man das nötige Kleingeld zahlender Kunden nicht benötigt.

Nach diesem Schema plante wohl auch id Software, zumindest wenn man ihnen das bei einer Dezember Veröffentlichung unterstellen kann. Zwei Tage nachdem sich jeder noch am 1. Advent Gedanken über die Weihnachtsgeschenke machte, landete das indizierte Quake 2 im Jahre 1997 in den Geschäften. Mit der ersten Version wurde gleich auf OpenGL neben Software Rendering gesetzt. Ein Teil des Source Codes wurde mit dem Spiel mitgeliefert. Im Dezember 2001 wurde der komplette Code unter der GPL veröffentlicht. Die programmierte Codinggrundlage für das Netzwerk ist in etwa dieselbe wie bei Quake 1. Selbst bei Spielen im Einzelspieler wird ein Server gestartet. In diesem Fall ist es der eigene Rechner, mit dem sich der Spieler selbst verbindet. Das generelle Starten eines Servers ermöglicht die Erstellung dedizierter Server ohne das Laden von Sound, Grafik oder Spieler-Features auf dem Server. Die alten liebgewonnenen Kisten, die irgendwo als heutiger Viertrechner verstauben, können somit für Quake 2 als Server genutzt werden. Einige Highlights sind die bessere künstliche Intelligenz, ein neues Modelformat, eine neue Sky Engine, die verbesserten Demoaufnahmen und neue mögliche Aktionen. Die Gegner sind bei Quake 2 schlauer als bei Quake 1, aber nicht zu schwer für Einsteiger. Der Gegner duckt sich, damit Racketen über seinen Kopf hinwegsausen und dem Spieler wird in höheren Schwierigkeitsgraden aufgelauert. Demoaufnahmen müssen nicht mehr, wie bei Quake 1 am Start des Spiels begonnen werden. Sie können von jedem beliebigen Punkt im Spiel von Spieler und Server aufgenommen werden. Auf Basis der Demoaufnahmen können auch eigene Zwischensequenzen erstellt werden. Nicht nur, dass es Portierung für .NET und Java gibt, sondern als Beliebheitsbarometer sind auch die Plattformen zu sehen, auf den Quake 2 spielbar ist: Von A wie Amiga bis X wie Xbox 360 wurde fast keine Plattform und auch fast kein Betriebssystem ausgelassen. Das die id Tech 2 Engine auch heute noch benutzt wird, zeigt das im Jahre 2005 veröffentlichte und dieses Jahr immer noch geupdatete Spiel War§ow. Auch und gerade kontroverse Titel wie Kingpin oder Soldier of Fortune sind noch den meisten in Erinnerung.

5. id Tech 3

Zwei Jahre nach Quake II stand der Nachfolger in den Startlöchern: der Egoshooter Quake III Arena. Noch heute gibt es überall auf der Welt begeisterte Quake-Zocker, und auch der Autor möchte sich da nicht auschließen. Noch heute gibt es Spieler, die mit diesem Spiel die ersten Einblicke in das Egoshooter Genre gewinnen. Id selbst bezeichnet die id Tech 3 als erfolgreichste id Engine überhaupt. Während Unreal Tournament von Epic Games mit der Unreal Engine für ihre fantastischen Außenwelten hochgelobt wurde, konnte Quake 3 Arena mit der id Tech 3 Engine als Direktkonkurent vorallem in Innenräumen punkten. In Arenen hält man im Mehrspielermodus gegen menschliche Gegner oder sogenannten Bots Ausschau, um sie in bekannter Egoshootermanier dem virtuellen Leben zu entreißen. Die Räume sind dabei mit Sprungpads, Todesnebel, Portalen, Liften, Pendeln und vielem mehr ausgestattet, um dem Spieler das Leben leichter und schwerer zu machen.

In verschiedenen Spielmodis, von Deathmatch bis Capture the Flag kann der Spieler Items sammeln, die seinen Charakter zeitweise zu Gute kommen, Awards gibt es für schnelle, sukzessive Abschüsse. Die Waffen, mit denen diese Abschüsse erreicht werden, sind von der Kettensäge über den Racketenwerfer bis zur gefährlichsten Plasma-Schusswaffe BFG-10K gestreut. Abgesehen von den spielerischen Aspekten, die sehr monoton, aber fesselnd wie Moorhuhn sind, hat id Software mit der Grafik-Engine die Augen aller Egoshooter-Fans leuchten lassen. Software-Rendering ist nicht enthalten, Beben 3 setzt komplett auf OpenGL Grafikkarten. Die geschmeidigen Umgebungen wurden vorallem durch runde Oberflächen erzeugt. Zusätzlich besitzt die Engine die Möglichkeit, Schatten auf drei verschiedenen Arten darzustellen und die Grafik im Allgemeinen runterzuschrauben, so dass vom früheren Highend-Rechner bis hin zur Computern mit geringeren Systemingridentien, für fast jederman optisch und auch leistungsbezogen etwas dabei war. Des Weiteren ermöglicht id Tech 3 durch die Vertex Animation, die unabhängigkeit von Kopf und Torso und Beinen. Die einzelnen Teile des Körpers können sich somit unabhängig voneinander bewegen, so dass der Spieler in die eine Richtung gucken kann, während er in die andere Richtung läuft. Außerdem ist das Shadersystem der id Tech 3 Engine eine Bereicherung. Shader sind Scripte, die über bestimmte Formen (Brushes) und Modelle gelegt werden können, um so Effekte zu erzeugen. Soundeffekte sind auch per Shader möglich. Durch die Shader-Sprache werden Objekte beweglich. Räume und Arenen gewinnen erst dadurch an Glanz. Das Erste was dem Neueinsteiger früher aufgefallen ist, war zur damaligen Zeit sehr wahrscheinlich ein Shader. Als Beispiel sei der Shadereffekt für die Portale genannt. Die Leuchteffekte der Jumppads, Spiegelungen, Todesnebel und sonstige Spielereien, die eben nicht nur Spielereien sind, sondern auch mit Bedeutung aufgeladen sind, wurden über Shader realisiert.

6. id Tech 4

Ein paar Monate nach dem Crytek Hit Farcry zieht auch id Software 2005 mit Doom 3 nach. Doch leider ist der Einzug in die Zockergefilde nicht ganz so spektakulär verlaufen wie bei Farcry. Dennoch der Action Horrorshooter wird von einem großteil Presse hochgelobt und prozzt so gleich mit realistischen Licht und Schatteneffekten, die jedem Veteranen das Fürchten lehren, und diesmal dürfen auch die Deutschen ganz legal zugreifen. Als Quake 3 Nachfolge-Engine, wurde die Engine nicht komplett umgeschrieben, sondern sie baut teilweise auf der id Tech 3 Engine auf. Um noch realistischere Schatteneffekte in der vierten Tech Engine dynamisch pro Pixel zu rendern -, besonders auf beweglichen Objekten und gerade Charakteren einzusetzen - , wurde Bump Mapping, Normal Mapping und die Methode des Specular Highlighting eingeführt und die Shadow Volume Technik brauchbar gemacht.

Letzere wird in diesem Fall eher als Carmack's Reverse bekannt, da John während der Programmierarbeiten zu Doom 3 den notwendigen Algorithmus zur Anwendung der Shadow Volume Technik in 3D Welten selbst erstellt hat. Der Algorithmus als solcher wurde aber schon vorher von anderen Entwicklern entdeckt und patentiert. Weil die id Tech 4 Engine anfangs bei Doom 3 gerade kritisiert wurde, weil es mit ihr nicht möglich war große Aussenlevel zu erstellen, sind die Entwickler auf diese Kritik eingegangen und haben Enemy Territory: Quake Wars mit der MegaTexture Rendering Technik ausgestattet. Große Texturen von 32.768×32.768 Pixeln können somit genutzt werden, um Terrains zu erstellen, die die verschiedensten Informationen zum Spiel enthalten. So enthält diese Oberfläche gleichzeitig auch Soundinformationen, um an beliebiger Stelle Sounds einzuspielen oder andere Effekte einzusetzen.

7. id Tech 5

Mit dem Rage Preview (das nebenstehende Bild ist eine imaginäre Verpackung, erstellt von ePrison) auf der Quakecon 2007 traf id Software mal wieder gnadenlos ins Schwarze. Die logische Weiterentwicklung von Enemy Territory: Quake Wars klassenbasierten Schlachten wird der erste Titel mit der eigens entwickelten Tech 5 Engine. Die MegaTexture Rendering Technik wird aufgestockt. In Rage werden anstatt 32.768×32.768 Pixeln bis zu 128.000×128.000 Pixel darstellbar. Die Engine versucht von der Kartengröße mit Konkurrenzprodukten wie Armed Assault von Bohemia Interactive gleichzuziehen, aber an kilometerweite Echtzeitgefilde kommt id Tech eben doch noch nicht ran. Diese ferne Konkurrenzfirma hat sich auf militärische Simulationen spezialisiert und schon mit Armed Assault riesige Welten geschaffen, die leider jedoch ziemlich eintöng sind und bis vor kurzem noch Probleme mit dem Umgang des virtuellen Speichers aufwiesen. Im Bereich Egoshooter hat sich id Software etabliert, doch in diesem Spiel soll das altbekannte Genre mit Elementen aus dem Bereich der Rennsimulation und weiteren Rollenspiel-elementen angereichert werden. Nachdem der Schritt mit Enemy Territory: Quake Wars viel zu spät eingeleitet wurde – Battlefield 1 und ähnliche klassenbasierte Spiele die mit Fahrzeugen und Flugzeugen auftrumpften, haben sich zu dieser Zeit bereits eine große Fangemeinschaft ergattert -, lastet mit Rage ein großer Druck auf der Spieleschmiede mit Ruf.

Id muss zeigen, dass sie nicht nur Namen ändern kann und mit der Grafik auftrumpft. Gesucht wird neben einer grafischen Glanzleistung vorallem ein neues Spiel, dass die Grenzen des alten sprengt. Kann sich id aus seinen Egoshooter-Fesseln lösen? Der Spieler soll mit Geld von Autorennen sein Auto upgraden können, das Entwicklerstudio selber orientiert sich an Crysis und Bioshock. Das Potential mit diesem Genremix ist also vorhanden, die Frage ist nur, was id draus macht. Wird es nur ein simpler Abklatsch wie Quake IV oder doch ein revolutionäres Spiel im Sinne von Quake III, das die Massen begeistert und für Jahre fesselt?

8. Fazit

Von id Tech 1 bis Doom 3 haben sich die Tech Engines entwickelt. Mal mehr, mal weniger gut sind die ersten Spiele mit der jeweiligen Engine, wenn auch nicht immer ein Dauerbrenner, aber mindestens doch alle ein kommerzieller Hit und grafisch fortschrittlich gewesen. Dass dies nicht für einen Spieleproduzenten ausreicht, der sich selber als Maßstab definiert, ist wohl nicht nur id Software bewusst. Sein Name knüpft an das “Es” der Freudschen Theorie an, d.h. an die Grundbedürfnisse des Menschen. Der Spieltrieb kann wohl auch als eines dieser Bedürfnisse betrachtet werden. Da der Spieler des heutigen Jahrtausends nicht nur ein Rambo ist und immer mehr dem ultimativen gengreübergreifenden Spiel entgegenfiebert, wird es Zeit, dass sich id vom Egoshooter Genre loslöst und neue Wege geht. Wie das Web 2.0 das Internet revolutioniert hat, so kann noch vor dem grafisch, prachtvollen Browsergame ein Spiel 2.0 erwartet werden, dass Grenzen verschmelzen lässt und den Spieler mit weitreicherenden Möglichkeiten in eine neue Welt abtauchen lässt. Bevor dies jedoch geschieht, wird der Spieler von morgen in die Zeit von gestern zurückgesetzt, und das ganz kostenlos. Mit Quake Live - manchen noch unter dem Namen Quake Zero bekannt -, will id Software eine werbebasierte id Tech 3 Auflage herausbringen, die sich hauptsächlich dem Quake 3 Frag&Fun Prinzip sowie seinen Liga und Ladder Vorzügen widmet und eben solche ausbaut. Damit veröfentlicht id Software nun das zweite Spiel auf den einfachsten und schnellsten Weg. Per Download über das Internet gerät die Software sofort nach Hause zu Millionen von potentiellen Werbekunden. Inwiefern die Werbung als störend empfunden wird, kann dieses Testspiel zeigen. Für Rage zeichnet sich Quake Live nicht als Konkurrenz ab, doch dies ist auch nicht gewollt. Rage sowie Quake Zero sind Spiele von morgen. Auf der einen Seite, wird das kostenlose werbefinanzierte Spiel vorgestellt, dass ein möglichst großes wettbewerbsfähiges Publikum ansprechen muss. Auf der anderen Seite, steht ein Spiel, dass bei guter Umsetzung anfängt eines zu werden. Genre, wer braucht die schon? Nachdem der gaffenden Menge der Mix aus Action, Rennspiel und Rollenspiel schmackhaft gemacht wurde, kursiert im weltweiten Datennetz inzwischen schon ein erstes Interview mit John Carmack über neue technologische Fortschritte und der id Tech 6 Engine.

FlashBull30.04.08 14:25

Ein sehr informativer Artikel, wieder was dazu gelernt. Kann mich als alter Computer Veteran noch gut an die Anfänge erinnern, Doom und Duke Nukem und auch an die munteren Diskussionen die schon damals über DN:Forever geführt wurden in Bezug auf revolutionäre Computertechnologie... ist irgendwie witzig das das über 10 Jahre später immer noch aktuell ist...

FlashBull02.05.08 04:34

Wo wir gerade von Duke Nukem Forever sprachen, hier was ganz frisches von PC Games: Duke Nukem Forever - Wahre Helden sterben nie!

Da wird auch auf die zukünftig bei dem Game eingesetzte Engine eingegangen.. Na dann "It‘s time to kick ass" ;)

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