id Software: "Global Illumination ist derzeit die größte Herausforderung"
Er ist ein Fan von möglichst hohen Bildraten: Als Lead Engine Programmer ist Billy Khan bei id Software für die Laufzeitumgebung id Tech 6 zuständig - und dafür, was demnächst in Spielen für flüssige Action sorgen wird. Dabei geht es nicht nur um Doom, sondern vermutlich auch um neue Projekte - über die sich Khan im Interview allerdings nicht geäußert hat. Das Gespräch hat am Rande der Entwicklerkonferenz Quo Vadis 17 in Berlin stattgefunden. Khan hat dort auf dem von Golem.de organisierten Tech Summit einen Vortrag über die Engine und ihre Architektur gehalten.
Golem.de: Wie sieht ein typischer Arbeitstag bei Ihnen aus?
Billy Khan: Direkt am Morgen bearbeite ich erst mal meine E-Mails - dann schließe ich die aber, starte Visual Studio und schreibe Quellcode. Das ist meine wichtigste Aufgabe, ich versuche 80 Prozent eines Arbeitstages damit zu verbringen. Wenn man nicht selbst programmiert, ist es sehr schwierig, die Architektur der Engine zu überblicken und die Details wirklich zu verstehen. Außerdem haben wir im Tech-Team ehrgeizige Pläne, und wir versuchen sie pünktlich umzusetzen.
Golem.de: Was ist bei Ihnen momentan die Lead Platform?
Khan: Die gibt es bei uns eigentlich nicht. Wenn wir Details ändern, testen wir das mit dem ganzen Team auf allen Plattformen aus. Wir wollen auf sämtlichen Systemen schnelle, effiziente Lösungen. Der eigentliche Quellcode entsteht aber zuerst auf der Vulkan-API auf dem PC, weil der Weg von dort zu den hardwarenahen Konsolen relativ kurz ist. Vor der Veröffentlichung von Vulkan war das alles noch deutlich schwieriger.
Vulkan ist einfach elegant
Golem.de: Sie haben während Ihres Vortrags auf dem Tech Summit sehr die Vulkan-API gelobt. Wie kommt das?
Khan: Ich wünsche mir, dass Vulkan von noch mehr Studios unterstützt wird. Bei Vulkan haben viele Firmen und Entwickler zusammengearbeitet und Lösungen für viele Plattformen gefunden. Wir bekommen damit Unterstützung auch für Linux und Android und können uns gleichzeitig stärker auf die eigentliche Spielentwicklung fokussieren. Außerdem können wir Vulkan erweitern und müssen nicht darauf hoffen, dass ein einzelner Hersteller eine neue Version veröffentlicht.
Außerdem ist es eine sehr schnelle, einfache und elegante Schnittstelle. Was für mich auch sehr wichtig ist, ist, dass wir verfolgen können, wie unser Code auf der Hardware läuft und wir genau sehen, was passiert.
Golem.de: Was ist derzeit der größte Flaschenhals bei der Spielegrafik?
Khan: Global Illumination ist die große Herausforderung, an der wir als Branche noch arbeiten. Überhaupt, alles was mit der dynamischen Darstellung von Licht zu tun hat. Da müssen wir aber noch viel Grundlagenforschung betreiben.
Bessere Grafik sorgt für mehr Interaktivität
Golem.de: Betrifft das eher die Softwareentwickler oder die Hardwarehersteller?
Khan: Beide müssen zusammenarbeiten. Wenn wir Softwarelösungen erarbeitet haben, wäre es natürlich hilfreich, wenn es dafür spezialisierte Hardware geben würde.
Golem.de: Wie das?
Unsere Renderingpipelines sind parallel aufgebaut, aber ich wünsche mir auch beim eigentlichen Spiel volles Multithreading. Die Anzahl der Kerne in den CPUs steigt, und wir brauchen Engines, die das stärker nutzen können - zumal sich die Taktraten nicht so schnell nach oben bewegen, wie wir es gerne hätten.
Golem.de: Was halten Sie von den neuen Konsolenversionen, etwa der PS4 Pro und der Xbox Scorpio?
Khan: Klar, wir nutzen das. Der Spieler bekommt eine stabilere Bildrate - für die Endkunden ist das eine gute Sache. Diese Upgrades innerhalb der Konsolengeneration helfen uns übrigens auch, bei den PC-Versionen noch bessere Technologien zu verwenden.
Golem.de: Ist es nicht ein Problem, dass es zwar bei der GPU viel mehr Leistung gibt, aber im Grunde nicht bei der CPU?
Khan: Bei den CPUs tut sich derzeit nicht so viel, insbesondere natürlich bei den Konsolen. Dabei wünsche ich mir als Entwickler einfach grundsätzlich mehr Leistung, egal wo. Wir haben aber bei Doom sehr darauf geachtet, etwa den CPU-Overhead beim Rendering so gut es geht zu reduzieren, so dass wir auf der CPU eben mehr Ressourcen für die Spieleberechnung haben. Ähnlich ist es beim Speicher von PS4 Pro und Xbox Scorpio: Im Zweifel können wir damit weniger sichtbare Optimierungen vornehmen, etwa für zusätzliches Caching oder dergleichen.
Golem.de: Gibt es eigentlich eine technische Neuerung, die bislang niemand so richtig auf der Agenda hat, die Sie aber wichtig finden?
Khan: Gerade ist High-Dynamic-Range-Beleuchtung (HDR) ein großes Thema. Aber derzeit werden in allen unseren Engines noch Low-Dynamic-Range-Texturen verarbeitet. Ich glaube, dass sich unsere Entwicklungspipelines in Zukunft ändern müssen. Wir müssen aber erst noch herausfinden, wie wir diese größeren Datenmengen - etwa Texturen mit bis zu 14 Bit statt nur 8 Bit - handhaben.
Gore ist komplex
Golem.de: Sie haben in Ihrem Vortrag über das Gore-System von Doom gesprochen. Was hat es damit auf sich?
Khan: Es geht um das Zusammenspiel von Animationen, Partikeln, dem Ragdoll-System. Etwa dann, wenn ein Gegner einen Schuss abbekommt und er sichtbar Schaden nimmt oder Blut spritzt. Das Gore-System ist interessant, weil es eine Kombination aus Animation und dem ist, was streng genommen zum Inhalt zählt. Animationsexperten müssen also sehr eng mit den Engine-Leuten und mit anderen Teams arbeiten.
Die Herausforderung ist, dass Spieler durch dieses System ihre Rückmeldungen bekommen. Natürlich gibt es die klassischen Trefferdarstellungen, aber eine zurückgeworfene Schulter ist natürlich weitaus cooler - und das auch noch abhängig von der jeweiligen Waffe. Dabei passiert wahnsinnig viel gleichzeitig, aber es darf praktisch keine Verzögerungen geben, weil man das als Mensch sofort sehen würde.