Entwicklerszene: Neue Wege für Animationen

Artwork von Assassin's Creed (Bild: Ubisoft)

GDC 2016

Bei Animationen in Spielen stehe ein Umbruch bevor, sagt Kristjan Zadziuk von Ubisoft Toronto. Er erklärt die Grundzüge des neuen Systems - und die technischen Probleme.

Eigentlich ist es unfair: In vielen Computerspielen sieht der Spieler ständig sein Alter Ego, verfolgt über Stunden und oft über Wochen jede kleine Bewegung - aber die Animationsexperten stehen trotzdem oft im Schatten der Typen, die für neue Grafikeffekte oder die Bildrate zuständig sind. Einer dieser unbekannten Spielemacher ist Kristjan Zadziuk.

Früher hat er an Titeln wie Assassin's Creed und Splinter Cell gearbeitet - beides Reihen mit auffallend guten Animationen. Jetzt leitet Zadziuk bei Ubisoft Toronto ein kleines Team, das sich mit neuer Technik beschäftigt. "Wir erwarten den größten Durchbruch bei Animationen seit der Einführung von Motion-Capture", sagt Zadziuk auf der Spieleentwicklermesse GDC 2016.

Dabei geht es vor allem um eine Technik namens Motion Matching. Über die spricht die Branche unter verschiedenen Bezeichnungen schon länger, "aber möglich wird sie erst in der aktuellen Konsolengeneration". Um das neue System zu verstehen, muss man sich erst klarmachen, wie Animationen derzeit erstellt werden.

Viele kleine Bewegungen wie Gehen, Laufen, Springen, Boxen, Zurückweichen und so weiter werden entweder per Hand erstellt oder im Motion-Capture-Studio aufgezeichnet. Die Dateien mit Animationsphasen werden dann in einem komplizierten Verfahren aneinandergereiht - wobei eine besondere Herausforderung ist, möglichst nahtlose Übergänge etwa zwischen Laufen und Gehen zu schaffen.

Motion Matching - nicht viele kleine Dateien, sondern eine große

Bei Motion Matching ist das anders, wie Zadziuk erklärt. Bei dem Verfahren entstehen nicht viele kleine Animationsdatein, sondern nur eine einzige, natürlich entsprechend große Datei. Dazu wird im Motion-Capture-Studio eine sogenannte "Dance Card" angelegt: Das ist eine Art Rundkurs, in dem ein Schauspieler oder Athlet hintereinander alle benötigten Bewegungen absolviert: etwa einen Slalom mit Gewichtsverlagerungen, Sprüngen, Trippelschritten und was sonst noch nötig ist.

Diese Daten werden am Stück in eine Bibliothek am Computer übertragen und mit Tags und Ablaufdiagrammen versehen. Anschließend kann das Ergebnis in die Engine übertragen werden. Passend zu den Eingaben des Spielers kann das Physiksystem, das ein wesentlicher Teil von Motion Matching ist, dann weitgehend selbstständig die passenden Animationen auswählen. "So haben wir nach ein paar Stunden die gleichen Ergebnisse, für die wir sonst Monate benötigen", sagt Zadziuk.

Noch viel Animationsarbeit

Momentan ist das neue System noch längst nicht fertig, wie der Entwickler sagt. "70 Prozent der Animationen können wir extrem schnell übernehmen - die restlichen 30 Prozent stellen uns aber vor große Herausforderungen bei der Nachbearbeitung". Das System ist nach Angaben von Zadziuk außerdem noch sehr datenintensiv. Dazu kommt: Richtig gut funktioniert Motion Matching nur mit Menschen oder zumindest menschenähnlichen Figuren - Tiere oder Aliens lassen sich damit noch nicht sinnvoll animieren.

Das Team bei Ubisoft hat laut Kristjan Zadziuk noch einiges an Forschung vor sich. Derzeit beschäftigt es sich unter anderem mit der Implementierung in die existierenden Engines. Die Dance Cards müssen weiter verbessert werden, und auch an Systemen zum Erfassen von Animationen auf unebenem Terrain arbeiten die Entwickler noch.

Auch in Sachen Gameplay gebe es noch ein paar Herausforderungen: So seien Bewegungen durch das Zusammenwirken von Spielereingaben und simulierter Physik weniger voraussehbar - was manchmal noch zu Problemen mit dem Gameplay führe.