Ragdoll
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Als Ragdoll (auch Ragdoll-Engine, Ragdoll Physics, von englisch Ragdoll: Stoffpuppe) wird ein Algorithmus (in einer Game-Engine) bezeichnet, der das Bewegungsverhalten von unbelebten menschlichen Körpern simuliert und entsprechende Animationen erzeugt. Er ist Teil der Physik-Engine, die die darzustellende Szene ausgehend von einer Modellierung nach physikalischen Gesetzen berechnet und findet vor allem bei Ego-Shooter-Computerspielen Einsatz.
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[Bearbeiten] Geschichte
Anfangs war die Ragdoll-Engine aufgrund der noch sehr schwachen CPU-Leistung sehr unrealistisch und nur auf tote Charaktere limitiert: Wenn ein Charakter starb, wurde eine vordefinierte Animation abgespielt. Die ersten Versuche mit dieser Art der Ragdoll-Engine wurden im Jahre 1997 von verschiedenen Entwicklerstudios gemacht.
Als die Computer schneller wurden, waren die Entwickler in der Lage, für heute mittlerweile typische Physiksimulationen in Echtzeit zu implementieren, mit denen man die Physik an den jeweiligen Körpern in Echtzeit ausführen kann. Zu den jeweiligen modellierten Figuren wird zusätzlich das passende Skelett modelliert, welches dann mit Hilfe mathematischer Berechnungen den Gegebenheiten (wie z. B. Knochenbrüche, verrenkte Schulter etc.) angepasst werden kann.
Das erste Spiel, welches eine eigene Ragdoll-Engine besaß, war Jurassic Park: Trespasser. Es erschien im Jahre 1998 und sorgte durch den aufgrund der Ragdoll-Engine erheblich erhöhten Realismus für Schlagzeilen. Jedoch geriet das Spiel auch negativ in Kritik, da sich durch das Einbetten der Ragdoll-Engine viele Programmfehler eingeschlichen hatten. Außerdem vermitteln die virtuellen Leichen einen teilweise sehr makabren Eindruck, weshalb solche Spiele meistens im Sinne des Jugendschutzes eine Einstufung von mindestens "USK 16" bekommen. Teilweise wurde die Engine aus den Spielen sogar ganz gestrichen. Ein bekanntes Beispiel ist die Indizierung der ersten Version des Ego-Shooters Far Cry durch die deutsche Bundesprüfstelle für jugendgefährdende Medien im März 2004, für die Ragdoll-Animationen als wesentlicher Grund angeführt wurden. Das Ragdoll-Verhalten war zwar von der Herstellerfirma für den deutschen Markt deaktiviert worden, konnte jedoch in dieser Version durch im Internet erhältliche Anleitungen relativ einfach wieder aktiviert werden.
[Bearbeiten] Beschränkungen der Ragdoll-Engine
Die im Jahr 2007 gebräuchlichen Ragdoll-Verfahren können folgende Operationen jedoch nicht ausführen, sprich: hinsichtlich dieser Punkte entsprechen sie (noch) nicht voll und ganz der Realität:
- sehr kleine Knochen wie Finger oder Zehen werden in den meisten Fällen nicht berücksichtigt: sie bleiben starr. Mittlerweile versuchen die Entwickler mit Hilfe von Zufallstechniken aber brauchbare Ergebnisse zu erzielen.
- Bei bestimmten Fällen des Herunterfallens etc. werden einige Knochen nicht komplett realistisch berechnet. Bestes Beispiel hierfür ist das menschliche Knie und die Berechnung durch Ragdoll: das Knie wird bei der Ragdoll-Simulation bei einem Sturz nicht nach rechts oder links gebogen, wie es in der Wirklichkeit jedoch passieren könnte.
[Bearbeiten] Mythos Ragdoll
Ragdoll-Engines simulieren teilweise realitätsfernes Verhalten, was (auch) aus Hollywood-Filmen übernommen wurde:
- Wenn man z. B. bei einem älteren, technisch weniger hoch entwickelten Ego-Shooter-Spiel dem Gegner in die Brust schießt, wird dieser teilweise mehrere Meter weit nach hinten gestoßen. Das liegt jedoch nicht immer an der Technik. Manche Spielehersteller zählen beabsichtigt auf solche Spaß-Physik-Engines mit übertriebenen Effekten, da dies dramatischer aussehen und mehr Action bieten soll. Das Verhalten soll den Impuls, der durch das Auftreffen der Kugel verursacht wird, simulieren. In Wirklichkeit könnten selbst starke Gewehre so etwas nicht verursachen: Der Schütze müsste theoretisch aufgrund des Impulserhaltungssatzes dieselbe Strecke entgegen der Schussrichtung fliegen (wenn Schütze und Opfer das gleiche Gewicht haben). Allerdings kann der vorbereitete Schütze den Impuls auch durch seinen Körper absorbieren, und manche Waffen besitzen Mechaniken, die den Rückstoß mindern. Nicht einmal eine Schrotflinte mit etwa 2000 Joule Mündungsenergie, die 40 cm vor einem Menschen abgefeuert wird, bewegt den Körper weiter als 6 cm aus seiner ursprünglichen Position. Genauso sieht das Ergebnis bei einem Gewehr aus, das sogar 17000 Joule Mündungsenergie aufweist (in etwa die Energie, die benötigt wird, um 1,7 Tonnen Gewicht einen Meter nach oben zu ziehen).
- Bei einem Streifschuss bewegt sich der Gegner teilweise sehr weit in dieselbe Richtung. Auch dies ist in Wirklichkeit nicht der Fall.
- In manchen Spielen sind Ragdolls in der Lage, körperlich nahezu unmögliche Verrenkungen zu machen, was eher belustigend als realistisch wirkt.
[Bearbeiten] Ähnliche Engines
- Verlet Integration: Wird in dem Spiel „Hitman: Codename 47“ benutzt
- Inverse Kinematik: Hauptsächlich in Microsofts „Halo: Kampf um die Zukunft“ verwendet
- Blended Ragdoll
Der Grund, warum sich die “klassische” Ragdoll-Engine durchgesetzt hat, ist wohl der, dass diese fortlaufend weiterentwickelt wird, und deshalb immer realistischer, fehlerärmer und ressourcensparender wird. Des Weiteren lässt sie sich lizenzieren, was nicht bei allen oben genannten Engines möglich ist.
[Bearbeiten] Siehe auch
[Bearbeiten] Weblinks
- Dismount Games Beispiele für eine Ragdoll-Simulation
- Ski Stunt Simulator Weiteres Beispiel für eine Ragdoll-Simulation
