Ragdoll

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Dieser Artikel behandelt einen Algorithmus. Die Katzenrasse findet sich unter Ragdoll-Katze.

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.

[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, so genannte „Real Time Physics Simulations“ zu implementieren, mit denen man die Physik an den jeweiligen Körpern in Echtzeit auszuführen kann. Zu den jeweiligen modellierten Figuren wird zusätzlich das passende Skelett modelliert, welches dann mithilfe mathematischer Berechnungen den Begebenheiten (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, denn durch das Einbetten der Ragdoll-Engine hatten sich viele Programmfehler eingeschlichen. 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 Ragdoll-Engine kann folgende Operationen jedoch nicht ausführen, sprich: hinsichtlich dieser Punkte entspricht sie 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 mithilfe von Zufallstechniken aber brauchbare Ergebnisse zu erzielen.
Bei bestimmten Fällen des Runterfallens 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.
Die anisotrope Filterung kann teilweise nicht mehr korrekt berechnet werden, wenn die Ragdoll-Engine das Modell der Figur verändert, da es vorkommen kann, dass die Textur nicht perfekt mit verändert wird.

[Bearbeiten] Mythos Ragdoll

Ragdoll-Engines simulieren teilweise realitätsfernes Verhalten, was aus Hollywood-Filmen übernommen wurde:

Wenn man bei einem Shooter-Spiel dem Gegner in die Brust schießt, „fliegt“ dieser teilweise mehrere Meter weit weg. Dies soll den Impuls der Kugel simulieren. In Wirklichkeit könnten selbst starke Gewehre so etwas nicht verursachen, da sonst der Schütze aufgrund des Impulserhaltungssatzes die selbe Strecke entgegen der Schussrichtung fliegen müsste (wenn Schütze und Opfer das gleiche Gewicht haben).
Bei einem Schuss, der den Gegner nur streift, bewegt sich der Gegner teilweise sehr weit in dieselbe Richtung. Auch dies wäre in Wirklichkeit nicht der Fall.

[Bearbeiten] Ähnliche Engines

Verlet Integration: Wird in dem Spiel „Hitman: Codename 47“ benutzt
Inverse Kinematics: 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, fehlerfreier und ressourcensparender wird. Des Weiteren lässt sie sich lizenzieren, was nicht bei allen oben genannten Engines möglich ist.