Prozedurales Sony F55 Cinealta Cinema 4D

2013 ISSN 1433-26200 > B 4433623362 >> 17. JahrganJahrgangg >>>> www.digitalproduction.com Deutschland € 14,95 Published by Österreich € 17,– 6 Schweiz sfr 23,–

Prozedurales Sony F55 CineAlta Cinema 4D R15 Clever arbeiten mit Scripts, Wie warm müssen sich Red Die neue Version des Nodes und Expressions und Arri anziehen? Maxon-Alleskönners

DDP1306_001-001_U1_TitelP1306_001-001_U1_Titel 1 115.08.20135.08.2013 113:10:023:10:02 FOKUS FILM & VFX 3D & ANIMATION INTERACTIVE DIGITAL ARTSCIENCE & EDUCATION SERVICE Bilder: Square Enix GmbH Enix Square Bilder:

n der Entwicklung der neuen Haarsi- mulation für Laras Haar war neben AAMD das Unternehmen Confetti Inc. Lara hat die aus Encinitas in Südkalifornien beteiligt. CEO und Co-Founder des Unternehmens ist Wolf- gang Engel aus Baden-Württemberg. Anfang der 90er Jahre hatte der Game- entwickler gerade sein zweites Staatsexa- men in Jura abgeschlossen. Während seiner Haare schön Tätigkeit als Assistent am juristischen Lehr- stuhl bemerkte er aber, dass er sich viel mehr Vorgeschichten zu Klassikern sind momentan schwer angesagt – wir für Games interessiert und wollte mehr über wissen jetzt, wie Mr. Spock in jung war oder wie der Zauberer überhaupt ihre Entwicklung wissen. Er begann sich, so erst nach Oz kam. Da durfte die Jugendgeschichte einer der wenigen wie andere Leute mit Schach, in seiner Frei- weiblichen Game-Hauptdarstellerinnen natürlich nicht fehlen. Lara Croft zeit mit C-Programmierung zu beschäftigen, ist zurück und besonders beachtenswert ist in diesem Teil ihre Haar- und schrieb Artikel darüber – der Beginn ei- pracht, die mit der neu entwickelten Technologie TressFX simuliert wird. ner steilen Entwickler-Karriere. Seitdem hat von Mirja Fürst Wolfgang Engel die Buchserien ShaderX und GPU Pro zum Thema Realtime Rendering ver-

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DDP1306_112-119_LarasHaareP1306_112-119_LarasHaare 111212 116.08.20136.08.2013 008:13:428:13:42 AUSGABE 06|13 TOMB RAIDER | HAARSIMULATION

öffentlicht – sein Buch ShaderX4 gewann 2006 de/downloads auch die FMX-PowerPoint- so, dass Haar in Games eher statisch war, wie sogar den Game Developer Front Line Award. Präsentation von Wolfgang Engel. ein Block aussah und sich auch so bewegte. Nach mehr als vier Jahren bei der Rockstar- Sowohl die Simulation als auch die Beleuch- Kern-Technologie-Gruppe RAGE und vielen DP: Wie ist es zu dem Namen TressFX gekom- tung und Schattierung des Haars von Lara Programmiertechniken, die er in Xbox-360- men? läuft auf der GPU. Das bedeutet, dass die und PS3-Spiele integriert hat, gründete er Wolfgang Engel: TressFX ist eine Namensge- CPU fast keinerlei Arbeit leistet, sie schiebt 2009 mit Confetti Inc. (www.confettispecialfx. bung des AMD-Marketings. Die Technologie die Daten an die GPU weiter. Hinzu kommt, com) sein eigenes Studio. „Red Dead Redemp- sollte wie ein Haarpflegeprodukt beworben dass die Simulation der Haare physikalisch tion“ und „Medal of Honor“ sind zwei Titel, an werden, deshalb sieht die Anzeige für Tress- korrekt ist. Artists können das Verhalten denen er unter anderem gearbeitet hat. FX wie eine Printkampagne für Shampoo aus. der Haare den äußeren Einflüssen entspre- „Tomb Raider“ wurde im März veröffent- Bei dem Begriff Tress (dt. Locke) ist direkt die chend anpassen, indem sie Parameter für licht und die neue Haarsimulations-Techno- Assoziation zum Haar da. beispielsweise nasses oder trockenes Haar logie TressFX verhalf der Game-Heldin zu setzen. Neu ist auch die Transparenzsimula- einem realistischeren Look, der bei den Fans DP: Was ist alles drin in Laras neuem Haar- tion von jedem einzelnen Haar. Dafür haben großen Anklang fand, und den Grafikkarten- paket? wir LinkedList verwendet, was bisher auch Verkauf von AMD erhöhte. Die Digital Pro- Wolfgang Engel: Neu ist bei dem aktuellen noch nie bei einem Spiel zum Einsatz kam. duction traf Wolfgang Engel auf der FMX 2013 „Tomb Raider“, dass zum ersten Mal bei Von der Seite sehen die Haare wie übereinan- zum haarigen Interview. Auf der DP-Webseite einem Spiel jede einzelne Haarsträhne si- der gestapelte Bauklötze aus. Dabei ist jeder finden Sie unter www.digitalproduction.com/ muliert und beleuchtet wird. Bisher war es Bauklotz ein Pixel und jeder Pixel repräsen-

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tiert ein Haar. Manchmal sind es mehr oder DP: Wie wurde das Lighting der Haare gelöst? sis. Durch den Einsatz der anisotropischen weniger, abhängig davon, wie viele Haare Wolfgang Engel: Jeder einzelne Pixel ent- Beleuchtung beziehungsweise Filterung dort sein sollen. Diese werden dann zu dem hält eine Mischung der Beleuchtung und der werden Konturen einzelner Objekte schärfer finalen Wert übereinander geblendet. Schattenwerte. Die Beleuchtung basiert auf dargestellt und die allgemeine Tiefenschär- Diese LinkedList pro Pixel bewirkt, dass einem altem Research Paper namens Kajiya fe erhöht. jeder Pixel einen anderen Farbwert hat und & Kay von 1989. So wie es bei einer Schallplatte der Fall mehr oder weniger durchsichtig wird. So wir- Dieses dort entwickelte anisotropische ist, wenn man von der Seite die feinen Rillen ken die Haare weicher. Beleuchtungsmodell für Haare war die Ba- sieht, die das Licht reflektieren. Es ist fast

Der Unterschied ist deutlich: Links die Simulation der Haare ohne TressFX und rechts mit. Dadurch, dass mit der Techno- logie jede Haarsträhne einzeln simuliert und beleuchtet wird, verhält sich das Haar natürlicher und wirkt realistischer.

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zwanzig Jahre alt und wurde auch schon in DP: Und welche Rolle spielt dabei die Textur kann sich beispielsweise auch über die Län- der Ruby-Demo, einem ATI-Demo-Clip mit der Haare? ge des Haars verändern. Das wurde jetzt bei einer rothaarigen Frau von 2004, verwen- Wolfgang Engel: Jedes Haar hat eine eigene Laras Haar nicht viel eingesetzt, denn es ist det. Textur, mit der man jedem einzelnen Haar sehr dunkel und hat nicht viele Variationen in Diese Frau hatte auch schon Haare, die eine eigene Farbe geben kann. Denn echte der Farbe. Es wäre sicher sehr interessant zu aber lange noch nicht so komplex beleuchtet Haare haben auch verschiedene Farben, sehen, wie das Haar mit dieser Technik ohne und simuliert waren. Aber das gleiche Be- manche sind dunkler, manche heller. Das Zopf und mit verschiedenen Haarsträhnen leuchtungsmodell haben wir verwendet. generiert einen natürlichen Look. Die Farbe und -farben funktioniert.

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DP: Gibt es schon neue Projekte oder Charak- tere mit dieser Beleuchtungstechnik? Wolfgang Engel: Im Moment arbeiten wir an AMDs Ruby-Demo. Die Hauptdarstellerin hat rote Haare. Das ist wegen der verschiedenen Braun- und Rot-Töne interessant.

DP: Welche Tools habt ihr verwendet? Wolfgang Engel: Alle unsere Entwicklungs- programme waren Standard. Wir haben mit Visual Studios von Microsoft eine C++-Ent- wicklungsumgebung benutzt und DirectX verwendet.

DP: Welch Probleme gab es bei der Integration der Haartechnologie in das Spiel? Wolfgang Engel: Das Haar war erst zwei Wo- chen vor der Veröffentlichung des Spiels drin. Also haben wir dann erst gesehen, wie es im Spiel eigentlich aussieht und mit zwei Wochen war die Fehlerkorrektur-Phase sehr kurz.

DP: Für wie viele Charaktere in einer Szene kann die TressFX-Technologie gleichzeitig verwendet werden? Wolfgang Engel: Aufgrund dieses kurzen Bearbeitungszeitraums zum Ende hin geht das bei „Tomb Raider“ aktuell nur bei einem Charakter. Wenn man zum Beispiel das alte mit dem neuen Haar mischen würde, wäre es wesentlich leichter, mehrere Charaktere gleichzeitig zu rendern. Wir denken derzeit viel über Optimierungslösungen nach, um zukünftig das realistische Haar auf mehrere Charaktere gleichzeitig zu setzen.

DP: Gab es Referenzen für Laras Haar? Wolfgang Engel: Der Look von Laras Haar stammt vom Cinematic-Trailer, der vor der eigentlichen Spieleentwicklung von einem internen Square-Enix-Filmteam mit dem Na- men Visual Works gemacht wurde. Die Spieleentwickler haben das für den Ci- nematic erstellte Haar übernommen, das mit 4.700 Haaren aber eine viel zu niedrige Auf- lösung hatte. Die Gesamtmenge wurde dann um 20.000 Haare erhöht, was aber lediglich 20 Prozent der wirklichen Haarmenge eines echten Menschen sind.

DP: Welches PC-Setup bietet ein optimales Haar-Erlebnis? Wolfgang Engel: Das beste Ergebnis erhält man natürlich mit der größten AMD-Gra- fikkarte. Wenn die vorhandene Grafikkarte aber nicht schnell genug ist, gibt es bei „Tomb Raider“ auch die Option, die Haarsimulation auszuschalten.

DP: Auf der Konsole besteht momentan noch nicht die Möglichkeit mit den neuen Haaren zu spielen? Wolfgang Engel: Nein, das geht nicht und war für die Xbox 360 und die PS3 auch nicht ge-

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plant. Die Grafikkarten der alten Konsolen hin sehr viele Grafikkarten verkauft, weil die Technologie öffnet jetzt die Tür für mehr sind für die Technologie nicht schnell genug. die Leute das Spiel unbedingt mit der neuen weibliche Hauptcharaktere. Aber viele Spieleentwickler planen, die Haare Haarsimulation spielen wollten. Das Ziel eines Entwicklers ist es ja, die für die PS4 und die Xbox One zu implemen- Daran haben wir gemerkt, dass das wohl Spieler geistig komplett in die Game-Hand- tieren. ein wichtiger und großer Schritt nach vorne lung zu ziehen. Ich glaube, der Realitätsgrad in Sachen Game-Entwicklung war. Keiner von des Spiels ist sehr wichtig, damit das den DP: Wie kamen die neuen Haare bei den uns im Team hatte vorher mit so einer starken Leuten gelingt. Anders kann ich es mir nicht Gamern an? Reaktion der Leute gerechnet. erklären, warum sich Leute extra AMD-Gra- Wolfgang Engel: Wir arbeiten seit vier Jahren fikkarten kaufen. bei Confetti an visuellen Effekten und haben DP: Glauben Sie, Haare sind für die realis- Wir sind auch schon involviert, die Tech- schon sehr oft Haare und Ähnliches gemacht. tische Wirkung eines Spiele-Charakters ein nologie in andere Games zu implementieren, Das Erstaunliche in diesem Fall war jedoch, entscheidendes Darstellungskriterium? viele andere Spielehersteller wollen sie jetzt dass es auf Laras Haare so ein riesiges Feed- Wolfgang Engel: Abgesehen von Lara Croft auch in ihren Games haben. back gab. Die Leute haben unglaublich viele gibt es in Games ja eher wenige weibliche Youtube-Videos mit Vorher-Nachher-Shots Hauptdarsteller. Und bei männlichen Dar- DP: Also werden bald sehr viele Haare in erstellt und so wie ich weiß, hat AMD darauf- stellern sind die Haare nicht so wichtig. Aber Games auf uns zukommen?

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Gestrandet auf einer Insel muss DP: Wie war der Workflow organisiert? die junge Lara sich in diesem Wolfgang Engel: Crystal Dynamics ist der Tomb-Raider-Teil dem ersten Abenteuer ihres Lebens stellen Spieleentwickler und Square Enix der Pub- und gegen Wölfe und andere lisher. AMD hat die Grafikkarten und die Gefahren kämpfen. Hier ein Basis-Technologie, die in den letzten zwei Shot ohne die Haar- simulation mit Jahren anhand von verschiedenen Research TressFX. Papers entwickelt wurde, für das Spiel erstellt. Wir haben ein Beispielprogramm, das von einem Paper von 2002 stammte, von AMD erhalten und uns dann um die Optimierung und Integration des Programms in das Spiel gekümmert. Der Workflow mit AMD war so organisiert, dass wir jeden Freitagmorgen um halb zehn eine Telefonkonferenz gemacht haben. Unser Kollege hat in den Räumen von Crystal Dy- namics gearbeitet. Von Zeit zu Zeit ist er zu dem AMD-Gebäude rüber gefahren und hat sich dort direkt mit dem Kollegen, der die Si- mulation gemacht hat, abgestimmt. Um alle Kollegen weltweit auf dem gleichen Stand zu halten, haben wir ein SVN Repository benutzt. Dieses Repository hat den aktuellen Stand des Beispielprogramms enthalten. Den Quellcode und die finale Version des Haar- Demo-Beispiels bietet AMD jetzt auch für Spieleentwickler als kostenlosen Download an: http://bit.ly/1a7mkKo

DP: Also ist mit der TressFX-Technologie kein weiteres Geschäft geplant, da der Quellcode jetzt schon gratis verfügbar ist? Wolfgang Engel: Das Ziel von AMD mit der Haartechnologie war, zu zeigen, dass ihre Grafikkarten die besseren sind. Grafikkar- tenhersteller arbeiten oft eng mit Spiele- entwicklern zusammen, die dann bestimmte Elemente einbauen, die besonders gut auf der speziellen Grafikkarte der Firma laufen. Im Gegenzug bietet die Firma das Marke- ting an und hilft bei der Optimierung. Was wir gemacht haben war also ein Service von AMD für Crystal Dynamics. Das Spiel wird jetzt auch mit AMD-Karten im Bundle angeboten.

DP: Wie lange wurde an Laras Haar gearbeitet und wie groß war das Team? Wolfgang Engel: Insgesamt haben wir bei Confetti sechs Monate daran gearbeitet. Das ist eine ungewöhnlich lange Zeit für die Ent- Wolfgang Engel: Es ist ja so, dass die Design- unserer neuen Technologie können jetzt mehr wicklung von nur einem Element. Wir hatten entscheidungen in Spielen von den Technolo- langhaarige Charaktere gerendert werden. eine sehr lange Anlaufzeit und brauchten von gien abhängen. Viele Spiele haben als Cha- Oktober bis Januar, bis wir überhaupt in der raktere Soldaten mit Helm. Das ist so, weil die DP: Wie ist die Zusammenarbeit mit AMD ent- Lage waren, die Technologie in das Spiel zu alle ähnlich aussehen und die Entwickler die standen? integrieren. Normalerweise arbeiten wir in gleichen Ressourcen wiederverwenden kön- Wolfgang Engel: AMD hat im September an- derselben Zeit mehrere Dinge ab und für die nen. Durch den Helm haben sie keine Haare gerufen und gefragt, ob wir nicht Lust hätten Haare brauchen wir nur zwei Wochen. – denn das wäre tatsächlich haarig, die alle an Laras Haaren zu arbeiten. Bedingung war Aber ich glaube, die Marketingabteilung animieren zu müssen. aber, dass wir vor Ort sind, das heißt einer von AMD hatte mit der Vermutung, dass die Es ist immer noch schwierig, Haar sowie unserer Mitarbeiter musste vor Ort bei AMD Haare bei den Leuten gut ankommen wür- andere differenzierte Oberflächen zu ren- sein. Etwas, das wir nicht so oft machen. den, den richtigen Riecher und war deshalb dern, auf diese Weise wird das Problem ge- Ich denke AMD hat uns ins Boot geholt, weil bereit, diese Zeit zu investieren. Das Team, löst. Hat man es für einen Soldaten gemacht, wir die Doppelqualifikation aus Erfahrung mit das nur an Laras Haaren gearbeitet hat, war kann man es auf die anderen replizieren. Mit Game-Engines und visuellen Effekten haben. mit rund einem Dutzend Leuten sehr groß. Die

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Leute saßen in den Niederlanden, England, London fliegen kann, wäre das sehr vorteil- sehr breite Qualifikation, aber im Bereich der Deutschland und Kalifornien. haft. Darüber hinaus haben wir dieses Jahr Grafikprogrammierung braucht man eine fast alles, was wir erreichen wollten, ge- spezialisierte Erfahrung, um beispielsweise DP: Wie kam es zur Gründung von Confetti? schafft. Das einzige Problem ist: Wir haben Fehler in der Pipeline zu finden. Wolfgang Engel: Vor acht Jahren bin ich von zu viel Arbeit und zu wenig Menschen, die sie Eine Menge liegt auch am Willen, das wirk- Rockstar in San Diego angeheuert worden. machen können. lich zu machen. In unserem Bereich muss Dort habe ich vier Jahre gearbeitet, bis ich mir man lieben, was man tut, weil der Kopf sich dachte: Das, was ich hier für Rockstar intern DP: Ist es so schwer für euch, qualifizierte Mit- sehr viel damit beschäftigen muss, damit man mache, kann ich auch mit einem eigenen Un- arbeiter zu finden? rein kommt. Viele Studenten haben aber nicht ternehmen für eine größere Gruppe an Kun- Wolfgang Engel: Für unseren speziellen Be- das Interesse in eine kleine Firma zu gehen den machen. Auch bei Rockstar haben wir für reich ist es das tatsächlich. Wir brauchen und wollen lieber zu den großen. Das hängt verschiedene Game-Studios Teile der Engine einen bestimmten Erfahrungslevel in Grafik- stark von einer Mischung aus Charakter und hergestellt und bearbeitet und ich habe dafür programmierung, außerdem muss es jemand Interesse ab. Und diese Kombination scheint dann den Support übernommen. mit einer gefestigten Persönlichkeit sein, der es nicht so oft zu geben. Eine andere Idee war noch, dass es sehr irgendwo hin fliegen kann und eine gewisse viele VFX-Häuser für Filme gibt, aber kaum Erfahrung im Projektmanagement mitbringt. DP: Sie sind mit Anfang 30 als Quereinsteiger in eins für Games. Ich bin immer davon aus- Diese Kombination ist schwer zu finden. Aber die Game-Branche gekommen. Ist ein Studium gegangen, dass sich die Spieleindustrie in seit ich in der Game-Branche tätig bin, ken- für die Game-Branche nach wie vor nicht unbe- ähnlichen Bahnen wie die dingt nötig, kommt es auf andere Dinge an? Filmindustrie entwickeln Wolfgang Engel: Ich bin, wie so viele in die- wird, und momentan sieht es »Ziel ist es, die Spieler geistig kom- ser Branche, ein klassischer Quereinsteiger. auch danach aus. Für Filme Aber das Tolle ist ja, dass es mit solchen Aus- plett in die Handlung zu ziehen.« gibt es viele sehr speziali- bildungsstätten heute die Möglichkeit der sierte, kleine Firmen für be- Wolfgang Engel Vorbildung gibt, die es in den 80er und 90er stimmte Aufgaben. Genau das CEO Confetti Inc. Jahren noch nicht gab. Das Problem heute ist machen wir jetzt für Games – auch, dass die Technik komplizierter und die unser sehr kleines Unternehmen kann man in ne ich es nicht anders. Es war schon immer Entwicklung viel komplexer geworden ist. Al- die Produktion einbinden, um visuelle Effekte schwer, qualifizierte Leute zu finden. lein wenn man es über die letzten zehn Jahre zu machen und die Engine zu erweitern. Wir vergleicht. Das heißt, man muss heute auch bieten auch Middleware für bestimmte Aufga- DP: Ist der Game-Nachwuchs nicht gut ausge- sehr viel mehr lernen, um überhaupt auf ein ben an, wie beispielsweise ein Global-Illumi- bildet? Level zu kommen, um in die Industrie ein- nation- oder ein Sky-System. Ebenfalls haben Wolfgang Engel: Ich finde, es ist relativ schwer steigen zu können. Die Risiken sind ebenfalls wir eine Post-Processing-Pipeline, die man für junge Leute richtig reinzukommen. Fast größer geworden als vor 10 oder 15 Jahren. lizenzieren kann und die wir auch einbauen. jeder will Senior-Leute mit riesiger Erfahrung Damals kostete die Entwicklung eines Spiels haben. Ich unterrichte auch an der University noch unter einer Million. Heute sind 100 bis DP: Plant ihr zu expandieren? of California (USCD) und meine Klassen haben 200 Millionen für einen Titel mit einer Pro- Wolfgang Engel: Wir hätten gerne jemanden ungefähr 20 bis 30 Leute. Einer meiner aktu- duktion, die über die gesamte Welt verteilt in Europa. Ich kann mir vorstellen, wenn wir ellen Kollegen war in meiner ersten Klasse, arbeitet, keine Seltenheit mehr. Weil alles so einen Mitarbeiter in derselben Zeitzone hät- den haben wir direkt nach dem Studium an- komplex geworden ist, sind auch der Querein- ten, der auch mal schnell zu einer Firma in geheuert. Viele haben nach dem Studium eine stiege viel seltener geworden. ❯ mf

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