Mit dem nächsten DCS-Update will Eagle Dynamics ein neues Nebelmodell veröffentlichen, das den Grad der Immersion in DCS dramatisch verändern soll. Drei Jahre haben die Entwickler daran gesessen, ein Whitepaper erklärt jetzt, was dabei entstanden ist.

Von Partikeln zur Volumetrik: Ein Paradigmenwechsel

Ach ja, das Wetter. Es ist nicht nur ein tolles Thema für einen Small Talk im Fahrstuhl, sondern auch ein entscheidender Aspekt in jedem Flugsimulator.

Mit einem neuen Wetterupdate will Eagle Dynamics jetzt wohl einen bedeutenden Meilenstein in der Geschichte ihres Kampfsimulators setzen. Das Update beinhaltet ein umfassendes volumetrisches Modell für Wolken und Nebel, das nicht nur optisch beeindrucke, sondern auch neue Möglichkeiten für Missionsdesign und taktische Simulationen eröffnet, wie es jetzt in der Publikation von Eagle Dynamics dargestellt wird.

Wetterdarstellung in DCS hat eine lange Entwicklung hinter sich. Ursprünglich wurden Wolken im DCS als Partikelsysteme implementiert, bei denen jede Wolke ein separates Objekt darstellte. Diese Methode war zwar logisch einfach und konnte in der Spielmechanik eingesetzt werden, um beispielsweise Sensoren zu blockieren, erwies sich jedoch als ineffizient und problematisch. Insbesondere in virtueller Realität (VR) führten Interferenzen und Rendering-Probleme zu einem unbefriedigenden Ergebnis.

Ein neues, volumetrisches Wolkenmodell soll das jetzt ändern. Es basiert auf Ray Marching, einer Technik, bei der Wolken nicht als Objekte, sondern als kontinuierliche Volumen dargestellt werden. Diese Methode ermöglicht eine präzise Berechnung von Lichtstreuung und Schatten, was für eine realistische Wolkendarstellung entscheidend ist. Dabei werden Parameter wie Dichte, Lichtbrechung und Schatten in jedem Pixel berechnet.

Ein Beispiel: Bei einem Anflug auf einen Flughafen mit dichten Wolkenschichten und tiefstehender Sonne zeigt das System, wie Schatten der Wolken über den Boden wandern und Lichtsäulen durch Lücken in den Wolken strahlen. Diese Details verleihen der Simulation eine bislang unerreichte Tiefe.

Das neue Wolkenmodell im Detail

Das Modell unterstützt:

• Sphärische Erde: Im Gegensatz zur früheren flachen Darstellung werden Wolken jetzt realistisch auf einer gekrümmten Erde berechnet.
• Multilayer-Wolken: Bis zu 16 unabhängige Schichten sind möglich, was komplexe Wetterszenarien wie Gewitterfronten oder Schichtwolken erlaubt.
• Reichweite von 400 Kilometern: Spieler können Wetterphänomene in beeindruckender Distanz erleben.
• Optische Effekte: Regenbögen, Halos und Nebelbögen werden simuliert und erweitern die visuelle Immersion.

Diese Eigenschaften sind nicht nur optischer Natur: Sie beeinflussen das taktische Gameplay. Ein Beispiel aus der Praxis: Piloten können in Missionen Wetterbedingungen wie tief hängende Wolken nutzen, um Radarerkennung zu vermeiden, was neue Dimensionen für Angriffs- und Verteidigungstaktiken eröffnet.

Die Integration von Nebel

Nebel war bislang eine Schwachstelle in der DCS-Umgebung. Er wurde flach berechnet und fügte sich schlecht in das Scenery Lighting ein. Mit dem neuen Update wird der Nebel als Teil des volumetrischen Systems implementiert. Zu den Highlights gehören:

• Schattenwurf durch Wolken und Gelände: Nebel reagiert jetzt realistisch auf Lichteinfall.
• Inhomogene Verteilung: Nebel kann dynamisch variieren, von dichten Schwaden bis zu dünnen Schleiern.
• Animation und Steuerung: Über die Missionseditor-Schnittstelle kann der Nebel automatisiert oder per Skript an Wetterbedingungen angepasst werden.

Ein praxisnahes Szenario: Bei einem nächtlichen Einsatz über einer Stadt reflektieren die Lichter der Gebäude im Nebel und erschweren die Sicht, während der dichte Bodennebel die Sichtbarkeit von Bodentruppen reduziert.

Herausforderungen und Lösungen

Die Implementierung eines einheitlichen Modells für Wolken und Nebel ist technisch anspruchsvoll. Unterschiede in der Datenaufbereitung – Wolken erfordern größere Voxel (einen Gitterpunkt in einem dreidimensionalen Gitter), während Nebel feine Details erfordert – mussten laut Eagle Dynamics durch innovative Ansätze überwunden werden. Die Entwickler nutzten dabei „temporale Reprojektion„, um Rechenleistung zu sparen, was jedoch zu Artefakten führen kann. Mit dem neuen Update werde daher ein Gleichgewicht zwischen Qualität und Leistung angestrebt.

Blick in die Zukunft

Trotz der Fortschritte sei das Wettersystem in DCS noch nicht am Ende seiner Möglichkeiten. Geplante Entwicklungen umfassen laut Eagle Dynamics folgende Punkte:

• Dynamische Simulation von Wolkenfronten
• Integration von Echtzeit-Wetterdaten
• Erweiterte Unterstützung für optische Sensoren
• Verbesserung der Beleuchtung und Optimierung

Ein besonders spannendes Feature sei die Möglichkeit, Wettereffekte direkt im Missionseditor zu bearbeiten. Spieler können etwa Gewitterzellen gezielt platzieren, um taktische Herausforderungen zu schaffen.