Im Zuge der Präsentation von Roco Kingdom ermöglichte uns Tencent Games, auch die aktuelle Entwicklung der Technik hinter dem Spiel zu sehen. Besonders stolz ist man auf die neue Beleuchtungstechnologie MagicDawn, welche auch, aber nicht nur in Tencents neuem Monstersammler Roco Kingdom zum Einsatz kommen wird.
Für Tencent Games war die Beleuchtung der über ein Jahrzehnt gewachsenen Welt eine echte Herausforderung. Wie schafft man die Beleuchtung einer 64 Quadratkilometer großen Welt, ohne dass sich das Entwicklerteam monatelang nur mit diesem Thema beschäftigt?
Wie übersteht das Ganze realistische Tag- und Nachtzyklen inklusive Wetteränderungen, auch auf dem Smartphone? Darüber sprachen wir mit Tencent Games‘ Senior Research and Development Engineer Zhenyuan Zhang.
Ressourcenschonende Beleuchtung, die modern aussieht
Für Roco Kingdom entschied man sich bei Tencent Games hauptsächlich für eine modernisierte Version der traditionellen „Baked Lighting“-Technik, bei der die Beleuchtung des Spiels im Voraus berechnet und in die Texturen „eingebrannt“ wird. Während der Entwicklung wird eine verteilte Cloud-Baking-Training-Pipeline eingesetzt, die wiederum Szenendaten verarbeitet und KI-Modelle trainiert, um in Zukunft bessere und schnellere Ergebnisse zu erzielen.
Baked Lighting ist in der Erstellung auf den Entwicklergeräten sehr rechenaufwändig. Normalerweise dauert die Berechnung dieser in die Welt „eingebrannten“ Beleuchtung je nach Komplexität der Szene und Umfang der Beleuchtung mehrere Stunden. Zhenyuan Zhang versichert uns, dass diese Berechnungen für Roco Kingdom in nur wenigen Minuten abgeschlossen sind. Diese Technologie nennt Tencent Games MagicDawn.
Der Vorteil von Baked Lighting liegt in der extremen Effizienz im Spiel. Diese Technologie wird seit vielen Jahren eingesetzt und ist auch heute noch in der Spieleproduktion verbreitet. Dadurch eignet sie sich besonders gut für Smartphones und leistungsschwächere PCs.
Dank Echtzeit-Nachbeleuchtung auf Basis von PRT (Precomputed Radiance Transfer) wirkt das Endergebnis auch bei Änderungen der Tageszeit, Beleuchtung oder des Wetters überzeugend. Um sicherzustellen, dass Charaktere und Umgebungen nicht immer exakt gleich beleuchtet erscheinen, verwendet MagicDawn zudem ein eigenes CLV-System (Cascade Lighting Volume) mit sogenannten „Probes“. Dabei handelt es sich um Punkte, die die umgebende Beleuchtung abtasten, um beispielsweise die Umgebungsbeleuchtung auf einem Charakter wiederzugeben.
Die zugrundeliegende Technik ist seit Langem etabliert, während MagicDawns eigene Implementierung auf die Skalierbarkeit und Leistungsanforderungen von Roco Kingdoms riesiger Welt ausgelegt ist.
Die Zukunft ist inspiriert von Nvidia RTX
Die Komprimierung der „Beleuchtungsdaten“ erfolgt ebenfalls mithilfe von KI. Die KI-Beleuchtungslösung NDGI (Neural Dynamic Global Illumination) funktioniert im Prinzip ähnlich wie Nvidias aktuelle KI-Lösung „Neural Texture Compression“. Beide Ansätze verwenden die KI zur Komprimierung, wobei MagicDawns NDGI mehr auf Performance bedacht ist als das Nvidia-Gegenstück.
Auf der laut Steam-Hardwareumfrage aktuell beliebtesten Grafikkarte der Mittelklasse – einer NVIDIA RTX 4060 – ist NDGI schnell genug, um die Beleuchtungsdaten in Echtzeit zu decodieren und so eine sich ständig verändernde Beleuchtung im Tagesverlauf detaillierter als die derzeit verwendete PRT-Lösung darzustellen.
Eine weitere Produktsparte von MagicDawn, welche man zukünftig anbieten möchte, ist Live-Game Visual Remaster – eine Alternative zu NVIDIA RTX Remix. Jedoch wird die verbesserte Beleuchtung hier nicht in Echtzeit auf dem PC berechnet.
Stattdessen nimmt man ein vorhandenes Spiel, „pflanzt“ das Spiel mit der Remaster-Pipeline in die Unreal Engine 5 ein, lässt MagicDawn seine Berechnungen durchführen und erhält innerhalb von Minuten ein neu beleuchtetes Spiel, das modern aussieht – ohne dass am Endgerät eine High-End-Grafikkarte erforderlich ist. Am Ende sollen so alte Spiele in wenigen Minuten „remastert“ werden – die Nachbeleuchtung und visuelle Modernisierung werden auf diese Weise vereinfacht. Weitere Ziele sind auf der chinesischsprachigen Website zu sehen.
Entwickler sollen Beleuchtungsfehler schnell sehen können
Damit alles möglichst reibungslos funktioniert, arbeitet Tencent Games sehr eng mit den jeweiligen Designteams der Spiele zusammen. Denn wie wir bereits von Raytracing- und DLSS‑5-Technologie wissen, können einfache Beleuchtungsänderungen den Stil der Spielwelt massiv verändern.
Tencent Games ist es wichtig, dass Fehler in der Beleuchtung schnell erkannt und behoben werden können. Dafür ist auch eine reibungslose Integration in gängige Engines nötig – aktuell sind das die Unreal Engine bei Roco Kingdom, aber auch Unity wie bei Call of Duty Mobile und Godot bei anderen Spielen.
Uns wurde gezeigt, wie man quasi jeden Punkt der Welt anklicken kann und dabei sofort alle nötigen Daten sieht, um festzustellen, wo genau der Fehler liegt – das hilft, um ihn schnell analysieren und beheben zu können. Denn wie uns Zhenyuan Zhang erfrischend direkt sagte: „Wenn die Beleuchtung falsch aussieht, beschweren sich die Leute“.
Roco Kingdom auf Smartphones und PCs
Der chinesische Vorgänger von Roco Kingdom war ein Browserspiel, das quasi auf jedem Gerät lief. Deshalb war es für Tencent Games wichtig, dass auch die aktuelle Version auf Smartphones und weniger starken PCs gut läuft. Ein Problem ist dabei die aktuelle Speicherkrise, welche insbesondere den Grafikspeicher in den letzten Jahren nicht wachsen ließ.
Auf PCs sind etwa 8 GB VRAM weiterhin in der Masse relevant – und das seit 10 Jahren. Deshalb ist die effiziente Nutzung von VRAM wichtig. Bei Magic Dawn lässt sich die Nutzung flexibel pro Geräteklasse konfigurieren – auf Low-End-Geräten wird auf diese Weise besonders das Nachladen (Streaming) optimiert. Bei Mobilgeräten wird dabei auch die geringere Bandbreite des Unified-Speichers in Betracht gezogen.
Moderne Beleuchtung für den Massenmarkt
Alles in allem hinterlässt Magic Dawn bei uns einen durchdachten Eindruck, vornehmlich für den Anwendungszweck, den Tencent Games bei ihren Spielen benötigt – gut aussehende Spiele auf Smartphones und PCs.
Gerade in Zeiten, in denen Nvidias High-End-Grafikkarten wie die RTX 5090 frisch die 5000 Euro (und in Japan die 1 Million Yen) knacken, um mithilfe von DLSS 5 diese Berechnungen bei annehmbaren Framerates in Echtzeit durchzuführen, könnte die Technologie von Tencent Games für die Masse deutlich interessanter werden als die immer teurer werdenden KI‑Träume amerikanischer Unternehmen.
Bildmaterial: Roco Kingdom, MoreFun Studios, Tencent
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