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Mit 3D-Engine Ca3DE eigene Spiele entwickeln

Student entwickelt 3D-Engine mit dynamischer Licht- und Schatten-Berechnung. Die vom Informatikstudenten Carsten Fuchs in seiner Freizeit programmierte "Carstens 3D-Engine" (Ca3DE) ist seit dem 7. Oktober 2003 in einer neuen Version für Windows und erstmals auch für Linux erhältlich – anschauen kann man sich das Ergebnis in einer "spielbaren" Demo. Die Rendering-Engine des für nichtkommerzielle Projekte kostenlos nutzbaren Ca3DE wurde komplett neu programmiert und unterstützt dynamische Licht- und Schatteneffekte, programmierbare Pixel- und Vertex-Shader von ATI und Nvidia sowie verbesserte Tools zur plattformübergreifenden Entwicklung.
/ Christian Klaß
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Mit der neuen, auf OpenGL basierenden Ca3D-Engine will Fuchs nicht nur eine 3D-Engine für private, sondern auch kommerzielle Projekte bieten. Ca3DE kombiniert nun physikalisch korrekte, Radiosity-basierte Lightmaps mit dynamischem Per-Pixel-Lighting und robusten Stencil-Shadows, was keine andere bisher verfügbare 3D-Engine bieten soll. Objekte können in Ca3DE gegenseitig Schatten aufeinander werfen. In Zukunft soll die Licht- und Schattenberechnung noch durch das von Carsten Fuchs im Rahmen seines Studiums wissenschaftlich untersuchte "Spherical Harmonic Lighting" ergänzt werden und die Engine auch OpenGL 2.0 nutzen können.

Bereits zuvor unterstützte die Ca3DE das etwa für den Wechsel zwischen Innen- und Außen-Leveln wichtige Portal-basierte Rendering und für realistischere Objektverformung ein Skelett-basiertes 3D-Objekt-Rendering. Weiterhin ist eine ausgefeilte Textur-und Objekt-Verwaltung enthalten. Für die Darstellung des Himmels nutzt Ca3DE Environment Maps ("Cube-mapped skies"), auch transparente Objekte (etwa Glas, Wasser oder Zäune) werden unterstützt. Partikeleffeke, Physikberechnung und Multiplayer-Netzwerk-Unterstützung übernimmt Ca3DE ebenfalls direkt. Zur Sound-Ausgabe setzt Fuchs auf FMOD (z.B. MP3- und Ogg-Vorbis-Samples).

Für die mittels Pixel- und Vertex-Shader berechneten Effekte wird mindestens eine GeForce3- oder Radeon-8500-Grafikkarte, besser aber deren flexibel programmierbare Nachfolger benötigt; für nichtprogrammierbare Grafikprozessoren gibt es zudem einen Kompatibilitätsmodus, bei dem dann allerdings auf die meisten optischen Effekte verzichtet werden muss.

Insgesamt will Fuchs mit seiner Engine eine ähnliche Grafikqualität erreichen können, welche die Screenshots und Videos der noch nicht erschienenen Spiele Half-Life 2 oder Doom 3 bzw. deren 3D-Engines verheißen. Dafür hat der Programmierer die laut eigenen Aussagen erste Demo einer 3D-Engine entwickelt, die als Basis für ein eigenständiges Spiel und nicht nur als Techdemo dienen kann. Allerdings gibt Fuchs auch zu, dass ihm die nötigen Grafiker fehlen, um dies auch wirklich demonstrieren zu können. Und in der Tat: Die bereits LAN-Match-fähige Ca3GE-Demo wirkt grafisch zwar recht ordentlich, kommt aber vom Objekt- und Level-Design nicht annähernd an das heran, was man bisher von Half-Life 2 und Co. gesehen hat – dieses Problem haben aber nicht nur private Engine-Entwickler. Aus diesem Grunde sucht Fuchs auch noch Grafiker, die ihn unterstützen.

Die in C++ geschriebene und dokumentierte Ca3D-Engine ist bisher für Windows- und Linux-Betriebssysteme umgesetzt, wird aber mit offen gelegtem und auf die eigenen Bedürfnisse anpassbarem Quellcode nur kommerziellen Lizenznehmern zur Verfügung gestellt. Private Projekte müssen hingegen auf die Ca3DE-Demo zurückgreifen, können diese aber mittels bereits angepasstem "Materials Development Kit" (Ca3DE-MDK) durch eigene Welten bzw. Level und Objekte komplett umstricken und anderen zur Verfügung stellen. Die Mods dürfen aber keine der Grafiken aus der Ursprungsdemo enthalten, da diese Carsten Fuchs von Dritten auch nur zur Nutzung in der Demo zur Verfügung gestellt wurden. Einen eigenen Level-Editor bietet Fuchs für seine 3D-Engine zwar nicht, nennt jedoch andere dafür taugliche Software.

Die Ca3DE-Lizenzbedingungen finden sich – ebenso wie die rund 65 MByte große Demo für Windows und Linux – auf der offiziellen Website www.ca3d-engine.de(öffnet im neuen Fenster) .


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