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2025-09-19T07:30:02Z

Ein- und Ausgabe

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[[Datei:BgeCarSc.jpg|mini|Entwicklung eines [[Rennspiel]]s in der [[Blender (Software)|Blender Game Engine]]]]
[[Datei:Quake - family tree 2 Simplified.svg|mini|Einige Spiel-Engines erfahren eine evolutionäre Entwicklung über die Zeit und entwickeln dadurch einen [[Stammbaum|Familienstammbaum]]; z. B. [[id Software|ids]] [[Quake]] Engine, welche zu der [[id Tech]] Engine-Familie führte.]]
Eine '''Spiel-Engine''', auch '''Game-Engine''' oder '''Game Engine''' (von {{enS|game engine}} [{{IPA|ˈgeɪmˌɛndʒɪn}}] „Spielmotor“, „Spielantrieb“), ist ein spezielles [[Framework]] zur Entwicklung von [[Computerspiel]]en, das den Spielverlauf steuert und für die [[Bildsynthese|visuelle Darstellung]] des Spielablaufes verantwortlich ist. In der Regel stellen derartige [[Plattform (Computer)|Plattformen]] auch [[integrierte Entwicklungsumgebung]]en bereit. Zu den am häufigsten verwendeten 3D-Engines gehören [[CryEngine]], [[Frostbite (Spiel-Engine)|Frostbite]], [[Godot]], [[Unity (Spiel-Engine)|Unity]] und [[Unreal Engine]].<ref>[http://blog.digitaltutors.com/unity-udk-cryengine-game-engine-choose/ ''Unity, UDK, Unreal Engine 4 or CryENGINE – Which Game Engine Should I Choose?''], digitaltutors.com (englisch), Zitat: “The most popular game engines are Unity, UDK, Unreal Engine 4 and CryENGINE.” abgerufen am 31. Oktober 2014.</ref>

Die Wahl einer Spiel-Engine erfolgt anhand einer Vielzahl technischer Kriterien und ist ebenso vom umzusetzenden Spiel abhängig. So unterstützen manche Engines [[Bildsynthese|3D-Grafik]] besser als 2D-Grafik, andere überhaupt keine 3D-Grafik. Auch das [[Computerspielgenre]] spielt eine entscheidende Rolle, da die technischen Anforderungen sich von einem Genre zum anderen erheblich unterscheiden können. Zuletzt unterstützt jede Spiel-Engine nur eine Auswahl an Plattformen, für die Spiele entwickelt werden können. Mit einer Entscheidung für eine bestimmte Engine gehen also gewisse Einschränkungen einher, die vor Entwicklungsbeginn eines Spiels erörtert werden müssen.<ref name="gregory-components">{{Literatur |Autor=Jason Gregory |Titel=Game Engine Architecture |Auflage=3 |Datum=2019 |Sprache=en |Verlag=[[CRC Press]] |ISBN=978-1-1380-3545-4 |Seiten=39 ff.}}</ref>

== Komponenten ==
Spiel-Engines lassen sich grundsätzlich in 2D- und 3D-Engines unterscheiden, wobei viele die Entwicklung beider Spiele unterstützen. Meist eignet sich eine Spiel-Engine durch spezialisierte Komponenten vor allem für 2D- oder vor allem für 3D-Spiele und auch hierunter für manche [[Computerspielgenre|Genres]] besser, als für andere. Die Bestandteile einer modernen Spiel-Engine lassen sich typischerweise in folgenden Komponenten zusammenfassen.<ref name="gregory-components" />

=== Grafik-Engine ===
{{Hauptartikel|Grafik-Engine}}
Die Grafik-Engine ist für die grafische Darstellung des Spielgeschehens auf dem Bildschirm verantwortlich. Eine Grafik-Engine bietet dementsprechend Funktionen zum Laden, Verwalten und Anzeigen von [[Textur (Computergrafik)|Texturen]] und [[Sprite (Computergrafik)|Sprites]], diverser Licht-, [[Partikelsystem|Partikel-]] und anderer [[Visueller Effekt|visueller Effekte]] und grafischer Komponenten der [[Benutzerschnittstelle#Computergestützte Benutzerschnittstelle|Benutzeroberfläche]], wie Bildschirmtext und Schaltflächen.

Spiel-Engines mit Unterstützung dreidimensionaler Grafik bieten darüber hinaus Funktionen zum Laden, Verwalten, Darstellen und Animieren von [[Geometrische Modellierung|3D-Modellen]] und ein [[Shader]]-System zur Darstellung von Licht- und Schatteneffekten auf verschiedenen Materialien und Oberflächen. Die Spiel- oder Grafik-Engine führt die elementaren Berechnungen zur Darstellung dabei nicht selbst aus, sondern fungiert vielmehr als Bindeglied zwischen der Hardware und der Anzeige. Zur Übertragung der Daten an die zuständigen Hardwarekomponenten, wie eine [[Grafikkarte]], kommen üblicherweise Schnittstellen von Drittanbietern zum Einsatz.<ref name="gregory-components" />

=== Physik-Engine ===
{{Hauptartikel|Physik-Engine}}
Die Physik-Engine bietet Programmbibliotheken zur Simulation von Physik im zweidimensionalen oder dreidimensionalen Raum. So lassen sich in Spielen [[Gravitation]], [[Kinematik|Bewegungsabläufe]] und [[Stoß (Physik)|Kollision]]en zwischen Objekten auf Grundlage physikalischer Modelle darstellen. Neben höherem visuellem Realismus hat das Physiksystem auch Auswirkung auf das Spielgeschehen, wenn beispielsweise ein fallendes Objekt (z. B. eine geworfene [[Handgranate]]) einen Hügel herunterkullert, anstatt darauf liegen zu bleiben. Mitunter erlauben Physik-Engines eine detaillierte Simulation weicher Körper wie Haare, Textilien oder Flüssigkeiten.<ref>{{Literatur |Autor=Ian Millington |Titel=Game Physics Engine Development |Datum=2010 |Auflage=2 |Verlag=[[Elsevier]] (Morgan Kaufmann) |ISBN=978-0-12-381976-5 |Sprache=en |Seiten=1 ff.}}</ref><ref name="gregory-components" />

=== Audio-Engine ===
{{Hauptartikel|Audio-Engine}} {{Hauptartikel|Sound-Engine}}
Nahezu alle aktuellen Spiele bzw. ihre zugrundeliegende Engine unterstützen [[5.1]] oder [[Sony Dynamic Digital Sound|7.1]]-[[Raumklang]] und Technologien wie z. B. [[Environmental Audio Extensions|EAX]], entsprechende PC-Hardware ([[Soundkarte]]) und [[Lautsprecherbox|Boxen]] vorausgesetzt. Dadurch wird der räumliche Eindruck der Spielwelt verstärkt, indem ein differenzierter Raumklang entsteht, der es beispielsweise erlaubt, die Position von Gegnern zu orten. Außerdem können klanglich verschiedene Räumlichkeiten wie Badezimmer, Hallen, Gänge, Höhlen oder Unterwasser-Klangdämpfung simuliert werden. Auch andere, physikalisch bedingte Effekte, wie der [[Doppler-Effekt]], sind hardwarebeschleunigt umsetzbar.

=== Ein- und Ausgabe ===
Teile zur Verarbeitung von Eingaben des Spielers, sei es über Tastatur und Maus, ein [[Joystick]] oder Lenkrad, ein [[Gamepad]], einen Touchscreen oder gegebenenfalls auch anderen, spezialisierteren Eingabemethoden sind ebenfalls in einer Spiel-Engine enthalten. Über beispielsweise eine integrierte Vibrationsfunktion im Gamepad oder Smartphone erfolgt umgekehrt auch eine Ausgabe, die eine Spiel-Engine ebenso ansteuern kann.<ref name="gregory-components" />

=== Netzwerk ===
{{Hauptartikel|Netzcode}}
Der Netzcode stellt die Voraussetzung für einen [[Mehrspieler]]-Modus im Spiel dar. Auch Funktionen darüber hinaus, wie Online-[[Highscore-Tabelle|Highscores]], Kommunikationsmöglichkeiten mit anderen Spielern oder gewisse DRM-Maßnahmen erfordern einen Zugriff auf das Internet oder ein lokales Netzwerk.<ref name="gregory-components" />

=== Ressourcenverwaltung ===
Zum Laden und Speichern von Spielständen, Benutzer- und Levelinformationen sowie zur Verwaltung aller Spielressourcen oder ''Game Assets'' (Grafiken, Audio, 3D-Modelle) sind entsprechende Subsysteme in einer Spiel-Engine integriert.<ref name="gregory-components" />

== Engines zum Abspielen vorhandener Spieldaten ==
Da ältere Spiele auf aktuellen Plattformen nicht mehr ohne weiteres laufen, haben engagierte Entwickler verschiedene Projekte gestartet, um neue Engines zur Interpretation vorhandener Spieldaten zu schreiben. In diesem Fall liefert das Projekt meistens nur die Engine, die Spieldaten stellt der Nutzer bereit. Ein Beispiel hierfür ist [[ScummVM]], ein auf modernen Plattformen lauffähiger [[Interpreter]] für die [[Skriptsprache]] ''[[Script Creation Utility for Maniac Mansion|SCUMM]]'' von ''[[Lucasfilm Games|LucasArts]]-Adventures'' und anderen. Dabei können die unterstützten Plattformen (z. B. [[PC-kompatibles DOS|DOS]], [[Commodore 64]], [[Atari ST]], [[Amiga]], [[Macintosh]], [[Microsoft Windows|Windows]], [[Linux]], [[iOS (Betriebssystem)|iOS]], aber auch [[Steam]], [[GOG.com]]), von denen die Spieldaten stammen müssen, variieren. Ein weiteres Beispiel ist ''Exult'',<ref name="linuxdevcenter2003">{{Internetquelle |autor=Howard Wen |url=http://www.linuxdevcenter.com/pub/a/linux/2003/04/24/exult.html |titel=Exult: The Open Age of Ultima |werk=Linuxdevcenter |hrsg=O’Reilly Media |datum=2003-04-24 |sprache=en |zitat=Exult replaces Ultima VII’s engine so that the game can be played on other operating systems and platforms. It also expands the graphics capabilities of the game and adds features not present under the original engine. (A legal copy of Ultima VII is required in order to use Exult.) Lord British (aka Richard Garriott) himself, the creator of the entire Ultima franchise, has given the Exult team his unofficial blessing. |abruf=2016-01-19}}</ref><ref>[http://exult.sourceforge.net/ Exult] (englisch) – Entwicklerseite bei ''[[SourceForge]]'' (Abgerufen am: 24. März 2013)</ref> eine nachprogrammierte Engine für ''[[Ultima VII: The Black Gate|Ultima VII]]'' und ''Ultima VII Teil 2''.

{{Siehe auch|Emulator}}

Obwohl damit so gut wie alle DOS-Spiele auf modernen Systemen spielbar sind, ist [[DOSBox]] keine Spiel-Engine, sondern ein Emulator für eine ganze Plattform: den [[IBM-PC-kompatibler Computer|IBM PC]] inklusive des darauf laufenden Betriebssystems [[MS-DOS]]. Auch „{{lang|en|[[PC Booter]]}}“ sind damit spielbar.

== Liste von Spiel-Engines ==
{{Hauptartikel|Liste von Spiel-Engines}}

== Literatur ==
* {{Literatur |Autor=Jason Gregory |Titel=Game Engine Architecture |Auflage=3 |Datum=2019 |Sprache=en |Verlag=[[CRC Press]] |ISBN=978-1-1380-3545-4}}
* {{Literatur
|Autor=Jonathan Blow
|Titel=Game Development: Harder Than You Think
|Sammelwerk=ACM Queue
|Band=1
|Nummer=10
|Datum=2004-02
|Seiten=28–37
|Online=[http://queue.acm.org/detail.cfm?id=971590 queue.acm.org]
|DOI=10.1145/971564.971590}}
* {{Literatur
|Autor=Eike Falk Anderson, Steffen Engel, Leigh McLoughlin, Peter Comninos
|Titel=The case for research in game engine architecture
|Sammelwerk=Proceedings of the 2008 Conference on Future Play: Research, Play, Share
|Reihe=Future Play ’08
|Verlag=ACM
|Ort=New York, NY, USA
|Datum=2008
|ISBN=978-1-60558-218-4
|Seiten=228–231
|Online=[http://www.c-sheep.org/docs/gameEngineResearch.pdf c-sheep.org]
|Format=PDF
|Abruf=2012-09-11
|DOI=10.1145/1496984.1497031}}
* {{Literatur
|Autor=Steed, Anthony and Oliveria, Manuel Fradinho
|Titel=Networked Graphics: Building Networked Games and Virtual Environments
|Verlag=Morgan Kaufmann
|Datum=2009
|ISBN=978-0-12-374423-4}}
* {{Literatur
|Autor=White, Walker and Koch, Christoph and Gehrke, Johannes and Demers, Alan
|Titel=ACM Queue
|Band=6
|Nummer=7
|Verlag=ACM
|Ort=New York, NY, USA
|Datum=2008-11
|ISSN=1542-7730
|Seiten=18–25
|DOI=10.1145/1483101.1483106}}

== Einzelnachweise ==
<references />

{{SORTIERUNG:Spielengine}}
[[Kategorie:Laufzeitumgebung|!]]
[[Kategorie:Computerspielbegriff]]
[[Kategorie:Spiel-Engine| ]]

Spiel-Engine - Versionsgeschichte

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