Deze serie gaat uit van enige kennis over de werking van game-engines. Lees zeker even ons introductieartikel.

In 1999 werd een openbare strijd tussen twee engines uitgevochten. In het decennium daarvoor had id Software met zijn id Tech-engines de markt voor commerciële engines eigenhandig nieuw leven ingeblazen, maar ineens was daar de uitdager. Terwijl id Software de laatste hand aan de derde id Tech-engine legde, bracht Epic de Unreal-engine uit. De strijd tussen de twee engines werd publiekelijk uitgevochten met de multiplayershooters Quake III Arena en Unreal Tournament, die beide razend populair werden.

Als we kijken naar het aantal commerciële games dat van de engines gebruik maakte, moeten we concluderen dat id Tech 3 de strijd won. De meest noemenswaardige Unreal Engine 1-game was Deus Ex, terwijl id Tech 3 onder andere Medal of Honor: Allied Assault, Call of Duty en Soldier of Fortune II aan zich wist te binden. Maar de efficiënte architectuur van de Unreal Engine en de scripttaal UnrealScript resulteerden in een bloeiende mod-gemeenschap, waardoor de engine op het internet snel een grote achterban vond. Een achterban die later zijn weg vond naar de commerciële game-industrie.

Deus Ex

Unreal Engine 2

Id Software – beroemd vanwege zijn ‘when it’’s done’- instelling – had tot 2004 nodig om Doom 3, de eigen game die op opvolger id Tech 4 draaide, af te krijgen en weigerde voor die tijd de engine te verstrekken aan derde partijen. Het bleek een domme zet, want al in 2002 verschenen America’s Army en Epic’s eigen Unreal Tournament 2003 als eerste Unreal Engine 2-games. De Unreal Engine 2 had een compleet herschreven render-engine en bood ragdoll physics, waarmee het effect van natuurkrachten op menselijke lichamen gemakkelijk berekend kon worden. Bovendien gaf de Engine ondersteuning aan alle drie de consoles van dat moment, al onderhield Epic de engine alleen voor de Xbox.

Met de update naar Unreal Engine 2.5 zette Epic zijn engine definitief op de kaart te zetten. Physics voor voertuigen, ondersteuning voor particles (kleine deeltjes die bijvoorbeeld elektrische vonken kunnen afbeelden) en verbeterde render-opties maakten Unreal Engine 2.5 zeker voor zijn tijd een krachtige engine. Naast Unreal Tournament 2004 vormde de engine de basis voor onder andere Thief: Deadly Shadows, Bioshock en Brothers in Arms. Dat de Unreal Engine 2 een goede engine was blijkt wel uit het feit dat Splinter Cell: Blacklist, die halverwege dit jaar verschijnt, gebruikmaakt van een (zwaar aangepaste) versie van de engine.

Definitief succes

In de huidige consolegeneratie is de Unreal Engine de industriestandaard geworden. Sinds het verschijnen van Gears of War in 2006 zijn er honderden games gemaakt met de engine. Vanuit visueel perspectief is met name het belichtingsmodel van de Unreal Engine 3 er op vooruit gegaan. Zo ondersteunt de engine Hoog-Dynamisch Bereik Rendering (HDRR), waardoor contrasten beter bewaard blijven na belichting. Tevens berekent de engine nu belichting per pixel op het scherm in plaats van per vertex. Hierdoor is het mogelijk om onder andere bump mapping (een techniek waardoor een texture diepte lijkt te krijgen) en meer gedetailleerde schaduwen te renderen. De omgeving lijkt daardoor realistischer belicht. Omdat Epic de engine nog geregeld van updates voorziet zijn de afgelopen jaren veel nieuwe mogelijkheden toegevoegd, zoals render-technieken die enkel met DirectX 11 uit te voeren zijn.

Vooral de physics (gebaseerd op NVidia’s Physix) en vooral de ontwikkeltools zijn daarnaast sterk verbeterd. Zo kunnen ontwikkelaars in de Unreal Editor al effecten zien zonder de game zelf op te hoeven starten. Het aantal platformen dat de engine ondersteunt, is ook flink toegenomen. Inmiddels draait de Unreal Engine op de telefoon (iOS en Android), de browser (Flash), de huidige consoles en uiteraard de PC. Een versimpelde versie van de Unreal Engine 3, de Unreal Development Kit (UDK) verscheen bovendien in 2009 als antwoord op de groeiende indie-markt. De UDK is gratis te downloaden. Van de eerste 50.000 dollar die aan een game met de UDK wordt verdiend, hoeft slechts 99 dollar aan Epic betaald te worden.

Gears of War

De te kloppen man

Met de komst van een nieuwe consolegeneratie ligt ook een nieuwe Unreal Engine om de hoek. Na twee generaties de standaard van de industrie te zijn geweest is de engine van Epic nu de te kloppen man. De hete adem van onder andere de CryEngine en FrostByte is steeds beter voelbaar. Het is aan Epic om te tonen dat de studio nog altijd aan de top staat. De Elemental demo die vorig jaar getoond werd liet alvast een hoop nieuwe features zien.

Zo is er flink verbeterde particle-ondersteuning, zoals door hardware aangestuurde deeltjes, waardoor gemakkelijk honderdduizenden deeltjes tegelijkertijd door de lucht kunnen zweven. Omgevingen kunnen dynamischer veranderen, zoals door regenval, en er is bredere ondersteuning voor tesselatie, een techniek waarmee de polygonen van 3D-modellen dynamisch vermeerderd worden zodat er meer detail te zien is. De ontwikkelomgeving moet het voor programmeurs bovendien makkelijker maken om snel aanpassingen te maken aan het ontwerp.

Hoewel de demo’s van de Unreal Engine er fantastisch uitzien, is het momenteel enigszins onduidelijk in hoeverre de render-engine echt geüpdatet zal worden. Door verbeterde hardware zal alles er ongetwijfeld flink op vooruitgaan, maar de belichting zoals getoond in de Elemental Demo blijkt inmiddels geschrapt. Aanvankelijk zou de Unreal Engine 4 Sparse Voxel Octree Global Illumination (SVOGI) gebruiken, een techniek waarmee de belichting van de omgeving dynamisch berekend kon worden.

Omdat echt licht vaak meerdere malen reflecteert zorgt dynamische globale belichting voor meer realisme bij bewegende objecten. In de Inflitrator-demo op de GDC is de SVOGI echter geschrapt voor een statische, vooraf berekende, implementatie van globale verlichting. Hoewel de engine de belichting van losse lampen vermoedelijk nog wel dynamisch berekent, is dit een forse vermindering in de mogelijkheden van de engine. Volledig dynamisch licht zou wel eens in de handen van Crytek of DICE kunnen liggen. Een uitgelezen kans voor een nieuwe strijd der engines.