Der Vortrag „Physical Animation in Star Wars Jedi: Fallen Order“ von Bartlomiej Waszak bei der GDC Summer 2020 befasst sich mit der innovativen Implementierung physikalischer Animationen in dem Spiel „Star Wars Jedi: Fallen Order“. Waszak, leitender Software-Ingenieur bei Respawn Entertainment, beschreibt in seiner Präsentation detailliert, wie physische Simulationen in Kombination mit vorab erstellten Animationen verwendet werden, um eine realistische und hochpräzise Charakterbewegung zu erzeugen.
Einführung in Physische Animationen
Zu Beginn erläutert Waszak, dass physische Animationen es ermöglichen, Kollisionen realistisch zu berücksichtigen und Clipping-Probleme zu vermeiden. Anstatt einfach nur eine Animation abzuspielen, wird die Physik verwendet, um die Bewegungen der Charaktere in Übereinstimmung mit der Animationspose zu simulieren. Dies führt zu natürlich wirkenden Interaktionen zwischen Charakteren und ihrer Umgebung.
Methoden zur Implementierung
Waszak stellt drei Hauptmethoden zur Steuerung der Physik vor, die in „Jedi: Fallen Order“ verwendet wurden:
- Motorbasierte Steuerung: Diese Methode verwendet Motoren, die Teil der Gelenkbeschränkungen zwischen den Körperteilen sind, um eine lokale Kraft zu erzeugen, die die Bewegung gemäß dem Animationsziel antreibt.
- Geschwindigkeitsbasierte Steuerung: Hierbei wird die erforderliche Geschwindigkeit berechnet, um einen Körper in einem bestimmten Zeitrahmen von einer Position zur nächsten zu bewegen, was eine präzise Steuerung der Bewegung ermöglicht.
- Einschränkungsbasierte Steuerung: Diese Methode verwendet neue Einschränkungen zwischen dynamischen Körpern und Animationszielen, um sicherzustellen, dass die Bewegung den gewünschten Vorgaben folgt.
Anwendung in „Star Wars Jedi: Fallen Order“
Die physische Animation wurde erstmals bei den Sturmtruppen angewendet, die vom Helden mit Gewalt angezogen werden. Dabei wurde die Motorensteuerung verwendet, um eine Zwei-Wege-Interaktion mit der Umgebung zu ermöglichen. Später wurde diese Technologie auf die Todesanimationen der Sturmtruppen und auch auf die Bewegungen des Heldencharakters ausgeweitet, um eine flüssigere und natürlichere Bewegung zu erreichen.
Für den Heldencharakter war es besonders wichtig, eine flüssige und natürliche Bewegung zu gewährleisten. Hier wurden Motoren verwendet, um eine Balance zwischen vorab erstellter Animation und physikalisch getriebenen Bewegungen zu schaffen. Verschiedene Mischungen zwischen Animationsposen und physikalischen Simulationen wurden erprobt, um die gewünschte Bewegungsqualität zu erreichen.
Herausforderungen und Lösungen
Die Implementierung der physischen Animationen stieß auf verschiedene Herausforderungen, insbesondere bei der Kollisionserkennung und der Steuerung der Bewegungen in komplexen Szenarien. Ein Beispiel dafür ist der Begleitdroide BD-1, dessen Bewegung auf dem Rücken des Helden dynamisch an die Aktionen des Spielers angepasst werden musste. Hier wurden dynamische Einschränkungen und Anpassungen verwendet, um sicherzustellen, dass die Animationen bei schnellen Bewegungen nicht unnatürlich oder instabil wirken.
Waszak schließt die Präsentation mit einer Zusammenfassung der wichtigsten Erkenntnisse zur Implementierung physischer Animationen. Er betont die Bedeutung, die physikalischen Parameter wie Reibung, Iterationsanzahl und kontinuierliche Kollisionserkennung sorgfältig einzustellen, um die bestmöglichen Ergebnisse zu erzielen. Abschließend verweist er auf die Notwendigkeit, von Anfang an klare Ziele bei der Integration von physischer Animation in Spielen zu haben, sei es zur Unterstützung von Kollisionen oder zur Verbesserung des visuellen Bewegungsergebnisses.
Die Präsentation bietet wertvolle Einblicke in die fortschrittlichen Techniken, die in „Star Wars Jedi: Fallen Order“ verwendet wurden, und zeigt die Herausforderungen und Erfolge bei der Umsetzung realistischer Charakteranimationen durch physikalische Simulationen. Für weitere Informationen und Details zu den Implementierungsmethoden von Respawn Entertainment wird auf andere GDC-Präsentationen und die Karrieremöglichkeiten bei Respawn verwiesen.