Confetti: Ein Puzzle aus bunten Pixeln

Der Soldat robbt durch die Nacht, macht seinen Raketenwerfer einsatzbereit und feuert auf einen Kampfhubschrauber: Was zunächst wenig spektakulär klingt, hat Spezialeffektentwickler viele Stunden Arbeit gekostet. Denn während der kurzen Spielszene geht die Sonne auf, das Nachtblau weicht warmen Farben, der Hubschrauber glänzt metallisch im Licht. Der Fokus wechselt, schnelle Bewegungen verschwimmen. Wenige Studios können es sich leisten, solche Effekte selbst zu programmieren. Sie kaufen sogenannte Middleware bei Studios ein, die meist im Hintergrund arbeiten - so wie Confetti aus dem kalifornischen Encinitas.

Der Deutsche Wolfgang Engel hat Confetti vor gut vier Jahren zusammen mit Igor Lobanchikov gegründet, dem kreativen Kopf hinter der X-Ray-Engine der Shooter-Serie Stalker. "Entwickler kommen zu uns, wenn sie spezielle Effekte in ihren Titeln wünschen - wie zuletzt TressFX in Tomb Raider und der Ruby-Demo. Wir helfen aber auch mit Optimierungen des Programmcodes für die GPU und die CPU", erläutert Technikchef Wolfgang.

Middleware sind fertig geschnürte Pakete, die in eine Engine eingebaut werden und sie um Funktionen wie Physikberechnungen, Vegetationsdarstellung oder Beleuchtung erweitern. Zu den aktuellen Projekten von Confetti zählen ein schwedischer Multiplayer-Shooter und eine Weltraumsimulation auf Basis der Cryengine.

Bunte Pixel mit Compute puzzeln

Der 24-jährige Timothy Martin, der im vergangenen Jahr direkt nach seinem Master an der University of California, San Diego (UCSD), ins Spielegeschäft einstieg, arbeitet an Anpassungen einer Middleware, die Confetti an Spieleentwickler lizenziert. Pixel Puzzle ist eine sogenannte Postprocessing-Middleware, die dank Compute-Programmierung außerordentlich schnell arbeitet - die Berechnung per Compute auf dem Grafikchip ist weitaus flotter als per Prozessor. Nachbearbeitungs-Middleware, weil die Effekte erst berechnet werden, wenn das Bild eigentlich schon final ist. Nachträgliche Effekte sorgen für eine realistische oder cineastische Darstellung.

Zur Nachbearbeitung gehören die Bewegungsunschärfe aus Sicht der Spielfigur oder für sich schnell bewegende Objekte sowie die aus Filmen und der Fotografie bekannte Tiefenunschärfe samt der typischen Bokeh-Optik im Hinter- oder Vordergrund. Auch eine Vignettierung, um Ränder abzuschatten und beispielsweise den Blick durch ein Fernrohr zu simulieren oder eine Umgebungslichtverdeckung für die Verschattung von Objekten untereinander sind beliebte Effekte.

Zum Postprocessing gehören aber auch die nachträgliche Anpassung von Farben und Sättigung oder die Nachahmung von skotopischem Sehen - also der Nachtsicht des Menschen. In einigen Fällen wird per Postprocessing zudem ein Bild mit hohem Helligkeitsumfang samt anschließender Dynamikkompression simuliert, der übliche Terminus für diesen Vorgang lautet HDR-Rendering (High Dynamic Range) mit Tone-Mapping.

Pixel Puzzle beherrscht all diese Render-Techniken und wird bei einer Lizenzierung mit dem Quellcode an Spieleentwickler ausgeliefert. Die Postprocessing-Lösung eignet sich für PCs mit Direct3D-11-fähiger Grafikhardware sowie die Playstation 4 und die Xbox One. "Theoretisch könnten wir Pixel Puzzle per OpenGL berechnen und auch auf der Playstation 3 oder Xbox 360 verfügbar machen", sagt Wolfgang Engel.