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Build Engine Bei der handelt es sich um eine 3D Engine für Computerspiele welche von Ken Silverman für 3D Realms entwick

Build-Engine

Bei der Build-Engine handelt es sich um eine 3D-Engine für Computerspiele, welche von Ken Silverman für 3D Realms entwickelt wurde und die erstmals beim Ego-Shooter Duke Nukem 3D zum Einsatz kam. Die Engine ist mit der wenige Jahre älteren Doom-Engine (auch id Tech 1) vergleichbar. Mit Ion Fury (ehemals Ion Maiden) erschien im August 2019 wieder ein Ego-Shooter auf Basis einer verbesserten Build-Engine.

Entwicklung Bearbeiten

Ken Silverman begann die Entwicklung der Build-Engine im März 1993. Zu dieser Zeit hatte er die finale Version seines ersten kommerziell erfolgreichen Spiels, Ken’s Labyrinth, für Epic fertiggestellt. Dieses Spiel basierte ebenfalls auf einer komplett selbst entwickelten 3D-Engine, die technisch mit Wolfenstein 3D vergleichbar war. Mit „Build“ orientierte sich Silverman eindeutig an den Standards, die Doom gesetzt hatte. Technisch wurden jedoch einige andere Ansätze verfolgt – „Build“ stellt somit nicht bloß einen Klon der Doom-Engine dar.

Technik Bearbeiten

Frühere Ego-Shooter-Engines wie die von Wolfenstein 3D bekannte nutzen das vergleichsweise schnelle Raycasting zur Darstellung der dreidimensionalen, aus der Egoperspektive gezeigten Spielwelt. „Build“ erweitert diese Technologie stark und kombiniert schnelle zweidimensionale, an Raycasting angelehnte Ansätze mit solchen, die auch in späteren Grafik-Engines mit echter Dreidimensionalität zum Einsatz kommen. Die Level-Geometrie basiert auf einem zweidimensionalen Grundriss und ist damit deutlichen Einschränkungen unterworfen, die der Leveldesigner beachten muss und die sich teilweise auch auf die Freiheitsgrade des Spielers auswirken. So ist es beispielsweise nicht möglich, senkrecht nach oben oder unten zu sehen. Strukturen mit mehreren Ebenen – beispielsweise Brücken oder Gebäude mit mehreren Etagen – sind nur mit Tricks darstellbar. Engines dieser Art werden auf Grund der Einschränkungen auch „2,5D-Engines“ genannt.

Im Gegensatz zu Ken’s Labyrinth und anderen früheren Engines (etwa den in Wolfenstein 3D oder System Shock eingesetzten) sind die Grundrisse in der Build-Engine nicht an ein festes quadratisches Raster gebunden. Wände müssen senkrecht sein, können aber in beliebigen Winkeln aneinander stoßen. Ferner erlaubt die Engine unterschiedliche Höhenwerte sowie das Kippen von Böden und Decken. Den Leveldesignern ermöglichte dies, ein viel intensiveres dreidimensionales Spielgefühl zu vermitteln, da die Levelgeometrie nicht auf eine Ebene beschränkt war. Um die noch bestehenden Beschränkungen zu umgehen, wurden verschiedene Tricks angewendet. Im ersten Build-Spiel Duke Nukem 3D befinden sich einige Bereiche tatsächlich gar nicht übereinander, wie die Level-Architektur vermuten lässt; der Spieler wird jeweils nur im richtigen Augenblick unbemerkt an eine andere Stelle des Levels teleportiert. Beispiele hierfür sind das Eintauchen in Unterwasserbereiche oder der Sprung in Schächte. Wendeltreppen und ähnliche Konstruktionen mit übereinander liegenden Räumen sind möglich, der Leveldesigner muss jedoch sicherstellen, dass der Spieler nie mehr als eine Ebene gleichzeitig einsehen kann.

Lösung des Sichtbarkeitsproblems Bearbeiten

Was den Auswertungsmechanismus für sichtbare Flächen betrifft, verhält sich Build wie eine Portal-Engine. Die atomaren Abschnitte des Levels, in Build „Sektoren“ genannt, sind durch spezielle Verbindungsflächen („Portale“) miteinander verbunden. Der Algorithmus folgt allen sichtbaren Sektoren und stellt diese dann dar. Die verwendeten Algorithmen und die Art der Datenorganisation unterscheiden sich jedoch von anderen Engines. Silverman verwendete eine Kombination aus exakter Tiefensortierung und vertikalem Span-Buffer zur Auswertung der räumlichen Tiefe jedes Pixels auf dem Bildschirm. Fällt ein Portal in den gültigen Tiefenbereich, wird der Sektor und alle darin enthaltenen Sektoren gerendert. Das Sortierverfahren stellt sicher, dass alle Flächen in der richtigen Reihenfolge dargestellt werden.

Über Tags und Effectors können Knöpfe und Bewegungen von Sektoren über numerische IDs verknüpft werden. Das Sektoren-System und die exakte Sichtbarkeitsauswertung zur Laufzeit ermöglichte eine bis dahin nicht dagewesene Level-Dynamik. Sektoren waren frei beweglich und konnten – abhängig von der Kreativität des Leveldesigners – alles erdenkliche darstellen. Typische Beispiele für bewegte Sektoren sind Fahrstühle, Türen, zerstörbare Wände oder bewegliche Objekte wie Autos und U-Bahnen, mit denen sich der Spieler teilweise sogar fortbewegen konnte. In einer statischen Level-Geometrie wie dem in Doom verwendeten BSP-System waren Effekte dieser Art umständlich bis gar nicht umzusetzen.

Objekte Bearbeiten

Für Gegner, Items und andere Objekte werden, wie zur damaligen Zeit typisch, zweidimensionale Sprites verwendet, welche immer in Richtung des Spielers zeigen (Billboard). Daneben können Sprites auch starr senkrecht oder waagerecht angeordnet werden, was in den Spielen beispielsweise für Verkehrszeichen oder einfache Brückenkonstruktionen genutzt wird.

In späteren Build-Versionen werden auch Voxel-Objekte verwendet, so zum Beispiel in Blood oder Shadow Warrior.

Verbreitung Bearbeiten

Die Build-Engine ist, gemessen an der Anzahl kommerzieller Titel, die wohl meistgenutzte 3D-Engine der 1990er Jahre.

  • Spiele, welche direkt mit der Build-Engine erstellt wurden:
  • Spiele, die auf den Duke-Nukem-3D-Quelltexten aufbauen:
    • Extreme Paintbrawl (1998)
    • NAM (1998)
    • Redneck Deer Huntin (1997)
    • Redneck Rampage (1997)
    • Redneck Rampage Rides Again (1998)
    • WW2 GI (1999)
  • Nicht veröffentlichte Spiele:
    • Legend of the Seven Paladins (niemals erschienen, da die Build-Engine ohne Lizenz genutzt wurde)
    • Liquidator (nur in Russland erschienen, da die Build-Engine ohne Lizenz genutzt wurde)
    • Fate (niemals fertiggestellt, eine Demoversion existiert)
    • Corridor 8: Galactic Wars (nie erschienen, die Quelltexte wurden freigegeben)

Nachfolger Bearbeiten

Nach mehreren Versuchen einen Nachfolger der Build-Engine zu entwickeln, begann Ken Silverman 2006 erneut mit dieser Idee zu experimentieren. Er verwendete diese Arbeit – inzwischen Build 2 genannt – um Kindern in einem Sommercamp von 2007 bis 2009 die Entwicklung von 3D-Spielen beizubringen. Er arbeitete bis 2011 daran, als er letztlich das Interesse an diesem Projekt verlor. Es beinhaltet ein erweitertes Beleuchtungssystem, Voxel-Rendering für Gegenstände und Gegner und echte Raum-über-Raum-Positionierung. Zudem wurde zumindest eine teilweise Abwärtskompatibilität zur ursprünglichen Build-Engine hergestellt. Silverman veröffentlichte seine Entwürfe am 7. März 2018. Der Quelltext dazu wurde am 8. Juni 2019 veröffentlicht.

Weblinks Bearbeiten

Einzelnachweise Bearbeiten

  1. Michael Obermeier, Christian Fritz Schneider: Frisch gestrichen: Duke Nukem 3D - Brutal, sexistisch & wieder vom Index. In: GameStar. 18. Februar 2017, abgerufen am 25. Januar 2021.
  2. Andreas Bertits: Ion Maiden: Shooter heißt nun Ion Fury und hat Releasetermin. In: PC Games. 11. Juli 2019, abgerufen am 31. Januar 2021.
  3. ↑ Boris Schneider-Johne: Build It Yourself. In: PC Player. Juli 1996, S. 36–37 (Textarchiv – Internet Archive).
  4. Max Ylitalo: Dev Blog #1: 3D in Build engine and Ion Fury. 3D Realms, 31. Oktober 2018, abgerufen am 30. Januar 2021 (englisch).
  5. Fabien Sanglard: Duke Nukem 3D: Build Engine Internals. In: Fabien Sanglard's Website. 14. Februar 2013, abgerufen am 30. Januar 2021.
  6. Philipp Reuther: Hardware- und Grafikeffekte Teil 8: Schattendarstellung. In: PC Games. 27. August 2017, abgerufen am 26. Januar 2021.
  7. Domonic Tarason: Ken Silverman's long-lost BUILD2 engine released. Rock, Paper, Shotgun, 9. März 2018;.
  8. Alex Wawro: Now you can muck around with the Build engine successor: Build2. Gamasutra, 9. März 2018;.
  9. Andreas Bertits: Duke Nukem 3D: Neue Version der Engine veröffentlicht. PC Games, 13. März 2018;.
  10. BUILD2 Demo and Tools. In: advsys.net.
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Veröffentlichungsdatum:
Bei der Build Engine handelt es sich um eine 3D Engine fur Computerspiele welche von Ken Silverman fur 3D Realms entwickelt wurde und die erstmals beim Ego Shooter Duke Nukem 3D zum Einsatz kam 1 Die Engine ist mit der wenige Jahre alteren Doom Engine auch id Tech 1 vergleichbar Mit Ion Fury ehemals Ion Maiden erschien im August 2019 wieder ein Ego Shooter auf Basis einer verbesserten Build Engine 2 Build EngineBasisdatenEntwickler Ken SilvermanBetriebssystem PC kompatibles DOSProgrammiersprache CKategorie Spiel Enginedeutschsprachig neinadvsys net ken build htm Inhaltsverzeichnis 1 Entwicklung 2 Technik 2 1 Losung des Sichtbarkeitsproblems 2 2 Objekte 3 Verbreitung 4 Nachfolger 5 Weblinks 6 EinzelnachweiseEntwicklung BearbeitenKen Silverman begann die Entwicklung der Build Engine im Marz 1993 Zu dieser Zeit hatte er die finale Version seines ersten kommerziell erfolgreichen Spiels Ken s Labyrinth fur Epic fertiggestellt Dieses Spiel basierte ebenfalls auf einer komplett selbst entwickelten 3D Engine die technisch mit Wolfenstein 3D vergleichbar war Mit Build orientierte sich Silverman eindeutig an den Standards die Doom gesetzt hatte Technisch wurden jedoch einige andere Ansatze verfolgt Build stellt somit nicht bloss einen Klon der Doom Engine dar Technik BearbeitenFruhere Ego Shooter Engines wie die von Wolfenstein 3D bekannte nutzen das vergleichsweise schnelle Raycasting zur Darstellung der dreidimensionalen aus der Egoperspektive gezeigten Spielwelt Build erweitert diese Technologie stark und kombiniert schnelle zweidimensionale an Raycasting angelehnte Ansatze mit solchen die auch in spateren Grafik Engines mit echter Dreidimensionalitat zum Einsatz kommen Die Level Geometrie basiert auf einem zweidimensionalen Grundriss 3 und ist damit deutlichen Einschrankungen unterworfen die der Leveldesigner beachten muss und die sich teilweise auch auf die Freiheitsgrade des Spielers auswirken So ist es beispielsweise nicht moglich senkrecht nach oben oder unten zu sehen Strukturen mit mehreren Ebenen beispielsweise Brucken oder Gebaude mit mehreren Etagen sind nur mit Tricks darstellbar Engines dieser Art werden auf Grund der Einschrankungen auch 2 5D Engines genannt Im Gegensatz zu Ken s Labyrinth und anderen fruheren Engines etwa den in Wolfenstein 3D oder System Shock eingesetzten sind die Grundrisse in der Build Engine nicht an ein festes quadratisches Raster gebunden Wande mussen senkrecht sein konnen aber in beliebigen Winkeln aneinander stossen Ferner erlaubt die Engine unterschiedliche Hohenwerte sowie das Kippen von Boden und Decken Den Leveldesignern ermoglichte dies ein viel intensiveres dreidimensionales Spielgefuhl zu vermitteln da die Levelgeometrie nicht auf eine Ebene beschrankt war Um die noch bestehenden Beschrankungen zu umgehen wurden verschiedene Tricks angewendet Im ersten Build Spiel Duke Nukem 3D befinden sich einige Bereiche tatsachlich gar nicht ubereinander wie die Level Architektur vermuten lasst der Spieler wird jeweils nur im richtigen Augenblick unbemerkt an eine andere Stelle des Levels teleportiert Beispiele hierfur sind das Eintauchen in Unterwasserbereiche oder der Sprung in Schachte Wendeltreppen und ahnliche Konstruktionen mit ubereinander liegenden Raumen sind moglich der Leveldesigner muss jedoch sicherstellen dass der Spieler nie mehr als eine Ebene gleichzeitig einsehen kann 4 Losung des Sichtbarkeitsproblems Bearbeiten Was den Auswertungsmechanismus fur sichtbare Flachen betrifft verhalt sich Build wie eine Portal Engine Die atomaren Abschnitte des Levels in Build Sektoren genannt sind durch spezielle Verbindungsflachen Portale miteinander verbunden Der Algorithmus folgt allen sichtbaren Sektoren und stellt diese dann dar Die verwendeten Algorithmen und die Art der Datenorganisation unterscheiden sich jedoch von anderen Engines Silverman verwendete eine Kombination aus exakter Tiefensortierung und vertikalem Span Buffer zur Auswertung der raumlichen Tiefe jedes Pixels auf dem Bildschirm Fallt ein Portal in den gultigen Tiefenbereich wird der Sektor und alle darin enthaltenen Sektoren gerendert Das Sortierverfahren stellt sicher dass alle Flachen in der richtigen Reihenfolge dargestellt werden 5 Uber Tags und Effectors konnen Knopfe und Bewegungen von Sektoren uber numerische IDs verknupft werden 3 Das Sektoren System und die exakte Sichtbarkeitsauswertung zur Laufzeit ermoglichte eine bis dahin nicht dagewesene Level Dynamik Sektoren waren frei beweglich und konnten abhangig von der Kreativitat des Leveldesigners alles erdenkliche darstellen Typische Beispiele fur bewegte Sektoren sind Fahrstuhle Turen zerstorbare Wande oder bewegliche Objekte wie Autos und U Bahnen mit denen sich der Spieler teilweise sogar fortbewegen konnte In einer statischen Level Geometrie wie dem in Doom verwendeten BSP System waren Effekte dieser Art umstandlich bis gar nicht umzusetzen Objekte Bearbeiten Fur Gegner Items und andere Objekte werden wie zur damaligen Zeit typisch zweidimensionale Sprites verwendet welche immer in Richtung des Spielers zeigen Billboard Daneben konnen Sprites auch starr senkrecht oder waagerecht angeordnet werden was in den Spielen beispielsweise fur Verkehrszeichen oder einfache Bruckenkonstruktionen genutzt wird In spateren Build Versionen werden auch Voxel Objekte verwendet so zum Beispiel in Blood oder Shadow Warrior 6 Verbreitung BearbeitenDie Build Engine ist gemessen an der Anzahl kommerzieller Titel die wohl meistgenutzte 3D Engine der 1990er Jahre Spiele welche direkt mit der Build Engine erstellt wurden Blood 1997 Duke Nukem 3D 1996 Exhumed in den USA PowerSlave 1996 Shadow Warrior 1997 William Shatner s TekWar 1995 Witchaven 1995 Witchaven II Blood Vengeance 1996 Ion Fury 2019 Spiele die auf den Duke Nukem 3D Quelltexten aufbauen Extreme Paintbrawl 1998 NAM 1998 Redneck Deer Huntin 1997 Redneck Rampage 1997 Redneck Rampage Rides Again 1998 WW2 GI 1999 Nicht veroffentlichte Spiele Legend of the Seven Paladins niemals erschienen da die Build Engine ohne Lizenz genutzt wurde Liquidator nur in Russland erschienen da die Build Engine ohne Lizenz genutzt wurde Fate niemals fertiggestellt eine Demoversion existiert Corridor 8 Galactic Wars nie erschienen die Quelltexte wurden freigegeben Nachfolger BearbeitenNach mehreren Versuchen einen Nachfolger der Build Engine zu entwickeln begann Ken Silverman 2006 erneut mit dieser Idee zu experimentieren Er verwendete diese Arbeit inzwischen Build 2 genannt um Kindern in einem Sommercamp von 2007 bis 2009 die Entwicklung von 3D Spielen beizubringen Er arbeitete bis 2011 daran als er letztlich das Interesse an diesem Projekt verlor Es beinhaltet ein erweitertes Beleuchtungssystem Voxel Rendering fur Gegenstande und Gegner und echte Raum uber Raum Positionierung Zudem wurde zumindest eine teilweise Abwartskompatibilitat zur ursprunglichen Build Engine hergestellt Silverman veroffentlichte seine Entwurfe am 7 Marz 2018 7 8 9 Der Quelltext dazu wurde am 8 Juni 2019 veroffentlicht 10 Weblinks BearbeitenKen Silvermans Build Engine Seite englisch Einzelnachweise Bearbeiten Michael Obermeier Christian Fritz Schneider Frisch gestrichen Duke Nukem 3D Brutal sexistisch amp wieder vom Index In GameStar 18 Februar 2017 abgerufen am 25 Januar 2021 Andreas Bertits Ion Maiden Shooter heisst nun Ion Fury und hat Releasetermin In PC Games 11 Juli 2019 abgerufen am 31 Januar 2021 a b Boris Schneider Johne Build It Yourself In PC Player Juli 1996 S 36 37 Textarchiv Internet Archive Max Ylitalo Dev Blog 1 3D in Build engine and Ion Fury 3D Realms 31 Oktober 2018 abgerufen am 30 Januar 2021 englisch Fabien Sanglard Duke Nukem 3D Build Engine Internals In Fabien Sanglard s Website 14 Februar 2013 abgerufen am 30 Januar 2021 Philipp Reuther Hardware und Grafikeffekte Teil 8 Schattendarstellung In PC Games 27 August 2017 abgerufen am 26 Januar 2021 Domonic Tarason Ken Silverman s long lost BUILD2 engine released Rock Paper Shotgun 9 Marz 2018 abgerufen im 1 Januar 1 Alex Wawro Now you can muck around with the Build engine successor Build2 Gamasutra 9 Marz 2018 abgerufen im 1 Januar 1 Andreas Bertits Duke Nukem 3D Neue Version der Engine veroffentlicht PC Games 13 Marz 2018 abgerufen im 1 Januar 1 BUILD2 Demo and Tools In advsys net Abgerufen im 1 Januar 1 Abgerufen von https de wikipedia org w index php title Build Engine amp oldid 239455514