Insomniac spricht über die Technologie, die hinter Marvel’s Spider-Man steckt

Justin Massongill, SIEA Social Media Specialist

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In Marvel’s Spider-Man, das exklusiv am 7. September für PS4 erscheint, können Fans eine actiongeladene Geschichte erleben, die sich der reichen Geschichte des Charakters würdig erweist, während sie die riesige offene Welt von New York City mit einem Arsenal fein abgestimmter Gameplay-Mechaniken durchqueren. Dazu kommt – selbstverständlich – eine atemberaubende, grafische Präsentation aus den Händen der Maestros von Insomniac Games.

Ob ihr über die Straßen von Marvels New York patrouilliert und dabei mit halsbrecherischem Tempo durch die Stadt schwingt und die höchsten Gebäude, die ihr finden könnt, erklimmt, oder euch einfach als freundlicher Spider-Man aus der Nachbarschaft unter die Bevölkerung mischt – es gibt auf jeden Fall eine Menge zu bewundern. Insomniacs Detailversessenheit erweckt die Umgebung zum Leben, während sich jede Bewegung aus Spideys Repertoire flüssig und kraftvoll anfühlt.

Während der 7. September immer näher rückt, freuen wir uns sehr, mehr über die fortschrittliche Technologie hinter Marvel’s Spider-Man für PlayStation 4 erfahren zu haben. Nachfolgend findet ihr ein überarbeitetes Transkript unseres Interviews mit Mike Fitzgerald (Director of Core) und Al Hastings (Chief Architect) von Insomniac.

PlayStation Blog: Die offene Welt von New York City, die ihr gebaut habt, ist atemberaubend. Es ist beeindruckend zu sehen, wie flüssig das Spiel rendert, während Spidey in halsbrecherischer Geschwindigkeit durch die Stadt schwingt. Wie habt ihr das aus technischer Sicht bewerkstelligt?

Mike Fitzgerald: Wie bei vielen Open-World-Spielen müssen auch wir unsere Welt in kleine Sektionen unterteilen, da es unmöglich wäre, die gesamte Insel Manhattan auf einmal in den PS4-Speicher zu packen. Es gibt rund 800 Quadrate mit jeweils 128 Quadratmetern, die unsere Version von New York City formen, und das macht die Stadt um einiges größer als alles, was wir für Sunset Overdrive gebaut haben.

Wenn ihr euch durch die Stadt schwingt, entfernen wir konstant Quadrate hinter euch und laden gleichzeitig neue vor euch – ein reibungsloser Übergang, sodass ihr immer den höchsten Detailgrad genießen könnt. Und wenn Spider-Man so richtig Gas gibt, laden wir jede Sekunde ein neues Quadrat.

PlayStation Blog: Es gibt einen technischen Begriff, „temporale Injektion”, den Insomniac bereits bei Ratchet & Clank und nun auch bei Marvel’s Spider-Man äußerst wirksam angewandt hat. Was genau ist „temporale Injektion” und wie habt ihr die Anwendung dieser Technik zwischen eurem letzten und diesem Projekt für PS4 Pro verändert?

Al Hastings: Unter „temporaler Injektion” versteht man eine Technologie, mit der wir ein Bild komplett in 4K erschaffen, ohne jeden Pixel in jeder einzelnen Bildfrequenz zu rendern. Wir rendern ein klein wenig mehr als die Hälfte der Pixel und dann „injizieren” wir sie zu einem Vollbild in 4K.

Indem wir einen Jitter an die Position der gerenderten Pixel von Bildfrequenz zu Bildfrequenz einfügen, können wir ein sehr genaues Vollbild in 4K mit Antialiasing über eine Handvoll Einzelbilder rekonstruieren. Es gibt andere Teams, die ähnliche Techniken verwenden, die in ihrer Anwendung jedoch leicht variieren.

Seit Ratchet & Clank haben wir Dutzende von Verfeinerung an dem Algorithmus vorgenommen. Dadurch wurden die Geschwindigkeit erhöht und Mängel reduziert, wie die Tendenz des finalen 4K-Bilds, ein wenig „weicher” zu sein, als es sein sollte.

PlayStation Blog: Eines der ersten Dinge, die bei einem Spider-Man-Spiel funktionieren müssen, ist das Schwingen. Wie ist Insomniac an diese Entwicklungsherausforderung herangegangen? Könnt ihr etwas zur Physik sagen, die hinter dem perfekten Spidey-Schwung steckt?

Mike Fitzgerald: Etwas, was bei der Entwicklung von Spielen besonders Spaß macht, ist es, Spielern das Gefühl zu geben, tatsächlich zwischen den Gebäuden von Manhattan zu schwingen, ohne es wirklich zu tun. Das gilt auch für die dazugehörige Physik – wenn wir die Dynamik einer Person, die an einem Seil in der 34. Straße hängt, perfekt simulieren würden, würde sich der Spieler nicht wirklich wie ein Superheld vorkommen.

Aber mit netten Effekten wie Kamerabewegung, Sichtfeld und sorgsamer Charakteranimation können wir das Gefühl, Spider-Man zu sein, auf überzeugendere Weise darstellen.

Es gibt allerdings den einen und anderen Wink an den Realismus, damit es nicht unrealistisch erscheint. Zum Beispiel muss jedes Netz, das ihr schießt, um zu schwingen, an einem Punkt am Rand eines Gebäudes oder eines Baums verankert sein. Jedes architektonische Gebilde in der Stadt ist mit Stellen versehen, an denen die Netze haften können. Und während ihr durch die Gegend schwingt, finden wir die perfekten Schwungpunkte, damit ihr euer Momentum nicht verliert und weiter Richtung Ziel fliegen könnt.

PlayStation Blog: Mit welcher Auflösung wird Marvel’s Spider-Man auf PS4 Pro mit einem Anschluss an einen 4K-Bildschirm gerendert? Wie wird gerendert, wenn ein Bildschirm mit 1080p angeschlossen ist?

Mike Fitzgerald: Auf PS4 Pro hat das Spiel auf dem Fernseher eine 4K-Ausgabe. Intern werden das Meiste zu einem Bild mit der Auflösung 2816 x 1584 oder 2560 x 1440 gerendert (in aufwendigen Situationen). Das Bild wird dann mit Hilfe der „temporalen Injektion”, die weiter oben erwähnt wurde, mit einer genauen Antialiasing-Technik zu einem Vollbild in 4K projiziert.

Wenn ihr ein PS4 Pro-System an einen 4K-Fernseher angeschlossen habt, ist das eine tolle Möglichkeit, um zu zeigen, was euer Fernseher leisten kann.

Auf einen Standard-PS4-System oder wenn ein Bildschirm mit 1080p angeschlossen ist, beläuft sich die interne Darstellung auf eine Auflösung von 1920 x 1080, um sich dem geschätzten Input des Fernsehers anzupassen.

PlayStation Blog: Welche Details könnt ihr zur HDR-Implementierung für Bildschirme, die diese Funktion unterstützen, verraten? Sollten Spieler auf etwas achten, wenn HDR aktiviert ist?

Al Hastings: Wir haben versucht, für unsere HDR-Implementierung die richtige Balance zu finden, z. B. dass die mittleren und dunklen Töne im Bild genauso aussehen wie ohne HDR, aber die hellsten Bereiche des Bilds wirklich leuchten. Wenn ihr nachts oder im Regen durch die Stadt schwingt, kommt der HDR-Effekt toll zur Geltung – die hellen Lichter der Stadt heben sich wirklich schön von dem dunkleren Hintergrund ab.

Wenn ihr im Spiel vorankommt und euch ein paar der bunteren Schurken begegnen, gegen die sich Spidey behaupten muss, werdet ihr ein paar atemberaubende nächtliche Szenen mit hellen Effekten erleben – am besten spielt ihr das Spiel, um zu verstehen, was ich meine.

PlayStation Blog: Sollten die Spieler noch auf irgendetwas anderes achten, wenn sie das Spiel spielen?

Mike Fitzgerald: Es macht unheimlich viel Spaß mit hoher Geschwindigkeit und weit über dem Boden durch die Stadt zu schwingen. Aber vielleicht solltet ihr hin und wieder einfach einen Spaziergang zu Fuß unternehmen und euch ein wenig Zeit für die Details nehmen, die von Insomniacs großartigen Teams für Design und Umgebung in unser Manhattan eingebaut wurden.

Es gibt viele kleine Verweise zu anderen Charakteren von Marvel, legendäre Sehenswürdigkeiten von New York City, auf die ihr klettern könnt, und Freunde, mit denen ihr auf dem Times Square Selfies schießen könnt.

Wenn ihr am Boden fertig seid, dann rennt auf die Spitze des höchsten Gebäudes, das ihr finden könnt, setzt euch auf den höchsten Punkt, lauscht den Geräuschen der Stadt und genießt die Aussicht um euch herum – besonders den Sonnenuntergang. Gewährt eurem immer beschäftigten Superhelden einen Zen-Moment, bevor er wieder das Verbrechen bekämpft.

PlayStation Blog: Habt ihr einen Rat an Entwickler, die in Erwägung ziehen, für PS4 und PS4 Pro Spiele zu entwickeln?

Mike Fitzgerald: Insomniac hat schon immer einen Ansatz verfolgt, der sich auf die Hardware und die Engine-Entwicklung konzentriert. Wenn man die Stärken der Hardware kennt, für die man ein Spiel entwickelt, und sich dieser Stärken bedient, und zwar so gezielt wie möglich, kann man wirklich etwas von atemberaubender technischer Qualität liefern.

Das bedeutete für uns auf PS4 und PS4 Pro, das sorgfältige Strukturieren unserer Speicher-Layouts, um den Datenfluss zwischen CPU und GPU zu optimieren, und dafür einzigartige Features der GPU-Hardware in unseren Shader-Code zu verwenden, aufmerksam verschiedene Prozesse auf verschiedene CPU-Kerne zu verteilen und noch vieles mehr.

Dadurch, dass wir das Spiel ausschließlich für die PS4-Familie entwickelt haben, konnten wir so ehrgeizig sein und die Technologie an ihre Grenzen zu treiben. Wenn ihr das bestmögliche Produkt liefern wollt, dann taucht in die Dokumentation ab, verwendet Profiling-Tools, denkt über die eigentümlichen Teile des PS4-Designs nach und findet heraus, wie euer Spiel daraus einen Nutzen ziehen kann.

PlayStation Blog: Die Story im Spiel ist fantastisch und die Filmsequenzen voller Details – manchmal denkt man, man würde einen Marvel-Film schauen. Wie weit musstet ihr eure Technologie pushen, um an diesen Punkt zu gelangen?

Mike Fitzgerald: Marvel’s Spider-Man hat einen auffallend realistischeren Grafikstil als unser letzter PS4-Titel Ratchet & Clank, der einen Cartoon-Look und das entsprechende Feeling hatte. Neben unserem Beleuchtungsmodell, das jetzt genauere Reflexionen auf physischen Materialien darstellt, haben wir auch spezifische Verbesserungen an unseren Rendering-Systemen für Haare, Augen und Haut vorgenommen.

Im Bereich Animation haben wir Unterstützung für großflächige Zerstörungen hinzugefügt, die unser Künstler optimal genutzt hat, um einige epische Interaktionen auf Superhelden-Niveau zu erschaffen. Unser Animationssystem für Gesichter kann nun die Reaktion der Haut von Charakteren, wenn sie sprechen und Emotionen zeigen, modellieren.

Außerdem kann es die individuelle Bewegung der rund 60.000 Punkte in ihren Gesichtern wiedergeben. Jeder Charakter hat ein Modell besonders hoher Qualität, das für Nahaufnahmen, Film- und Actionsequenzen genutzt wird.

Zudem haben wir das Motion- und Facial-Capturing aufgewertet, das wir für diese Momente nutzen, um die Details der schauspielerischen Leistungen festzuhalten. Der letzte Gegner, dem ihr euch im Spiel stellen müsst, ist mit mehr als einer Million Polygonen gerendert – das sind mehr Details, als wir je für einen einzigen Charakter in einem Spiel hatten!