Wie BlackMill Games die visuelle Qualität und Leistung in Gallipoli verbessert hat

Gallipoli ist der vierte eigenständige Titel in der Ersten-Weltkriegs-Spielserie von BlackMill Games, nach Verdun, Tannenbergund Isonzo. Das Studio setzt seinen Fokus auf historisch fundierte taktische FPS-Erlebnisse fort. Gallipoli versetzt die Spieler an die weniger erforschte Front im Nahen Osten des Ersten Weltkriegs.

Das Spiel erkundet ikonische und vielfältige Umgebungen jenseits der berüchtigten Strandlandungen – einschließlich Wüsten, Flussübergänge, Städte und Berge. Sein charakteristischer Modus, Expedition, unterstützt 50-Spieler-Kämpfe (25v25) und bietet drei neue Fraktionen: Australische und neuseeländische Streitkräfte, das Britische Empire und das Osmanische Reich.

Während der Entwicklung wollte das Team die Messlatte für visuelle Qualität, Animationsrealismus und Umgebungseindringlichkeit anheben. Dieser Ehrgeiz führte sie dazu, die technische Grundlage der Serie zu migrieren von der integrierten Renderpipeline von Unity zur High Definition Render Pipeline (HDRP) – ein Sprung nach vorn, der mit einer Reihe von Herausforderungen einherging. So hat das Team diese bewältigt.

Gallipoli: Eine Unity-Fallstudie

Wie hebt ein Studio die visuelle Qualität, den Animationsrealismus und die Umgebungseindringlichkeit an?

Aufbauend auf dem Erfolg ihres vorherigen Titels, Isonzo, das Team wollte die visuelle Qualität noch weiter verbessern in Gallipoli von Wechsel von der integrierten Renderpipeline von Unity zur High Definition Render Pipeline.

„Der Wechsel zu HDRP ermöglichte es uns, Next-Gen-Visuals zu erreichen, die Abhängigkeit von Tools von Drittanbietern zu verringern und die neuesten Funktionen und Korrekturen von Unity 6.2 zu nutzen“, sagt Frank van Halteren, Art Director bei BlackMill Games. „Es ermöglichte auch eine höhere Texeldichte, weniger visuelle Kompromisse und schnellere Iterationen, ohne auf Updates externer Tools warten zu müssen.“

Der Übergang war nicht ohne Herausforderungen. „Die Umstellung auf HDRP bedeutete, dass wir Inhalte neu erstellen mussten, um den neuen Standards gerecht zu werden und zu lernen, wie wir die HDRP-Funktionen nutzen können, um Assets zu verbessern“, erklärt Ben Evans, der technische Leiter des Teams. „Wir haben unsere Arbeitsabläufe an HDRP-spezifische Tools angepasst, wie das Decal-System, das den Szenenobjekten feine Details hinzufügt, während wir trotz der zusätzlichen Komplexität eine starke Leistung aufrechterhalten.“

Die Ergebnisse

• Atlased 300 Texturen und 3.000 Maschen in zwei Minuten mit ihrem neuen Avatar-System vorverarbeitet
• Ein endgültiges Spieler-Mesh aus mehr als 20 Teilen in nur 0,4 ms Hauptthread-Zeit zur Laufzeit zusammengestellt
• Backzeiten von etwa 30 Minuten auf wenige Minuten reduziert
• Geschwindigkeitszuwächse von bis zu 10.000x für Aufgaben wie Raycasting, Mesh-Modifikation, Avatar-Baking und KI-Vision-Überprüfungen erreicht

Verbesserung der visuellen Qualität

Um die grafische Gesamtqualität zu steigern, hat das Team die Mesh-Details und die Dreiecksanzahl erhöht, um schärfere, realistischere Umgebungen zu schaffen. „Als FPS müssen wir die visuelle Qualität in der gesamten Welt beibehalten, was ziemlich herausfordernd sein kann“, sagt van Halteren. „Wir mussten Detailtreue und Komplexität ausbalancieren.“

Die Texturtreue war ein weiterer Schwerpunkt. Um eine höhere Auflösung und visuelle Konsistenz zu erreichen, reduzierte das Team das Material-Mischen, um die Texel-Dichte zu erhalten, und nutzte Detail-Texturen auf Oberflächen und Charakter-Assets intelligenter. Sie investierten auch in historisch genauere Charaktermodelle.

„Unser Charakter-Artist hat einige der älteren überarbeitet Verdun Modelle und sah Verbesserungspotenzial. Jetzt haben unsere Charaktere die höchste Qualität, die wir je erreicht haben.“

Überarbeitung der Animationen

Die Überarbeitung der Animationen vertiefte den Realismus und die Kohäsion in den visuellen Systemen des Spiels. Durch die Vereinheitlichung von Animations-, Licht- und Weltbaulösungen hat das Team eine flexiblere, kinematografische Grundlage für Gameplay und Erzählweise geschaffen.

„Die Unity Timeline wurde zum Rückgrat für die Orchestrierung von Filmsequenzen und In-Game-Events und unterstützte die Wiedergabe von Motion-Capture-Daten und dynamische Tageszeitwechsel, die in Trailern verwendet wurden“, sagt Evans. „Cinemachine hat sich von einem Trailer-Tool zu einem vollständig integrierten Kamerasystem für uns entwickelt, das reibungslose Übergänge und eine reaktive Kameraerschütterung ermöglicht, ohne die Immersion zu stören.“

Die Verwendung des Animation Rigging-Pakets von Unity löste veraltete IK-Einschränkungen Isonzo und eine deutlich verbesserte Charakterverankerung und Waffenhandhabung. Funktionen wie Foot IK und dynamisches Waffenrüsten gaben dem Team eine feinere Kontrolle über Bewegung und Haltung, während splinebasierte Animationen Realismus bei komplexen Assets wie HMG-Gurten und mechanischen Komponenten hinzufügten, was es ermöglichte, Kolben und Bolzen natürlich zu bewegen, ohne eine manuelle Neuanordnung vornehmen zu müssen.

„Die Hinzufügung von Motion-Capture hat die Grundbewegung transformiert und den Soldaten ein größeres Gewicht und eine größere Authentizität auf Schlamm, Sand und Hängen verliehen“, fügt van Halteren hinzu. „Jeder Lauf, jeder Stolper- und jeder Kletterversuch spiegelt nun die körperliche Belastung der Bewegung in unterschiedlichem Gelände wider.“

Verbesserung der Umgebungseffekte

Das Team hat die Atmosphäre des Spiels durch eine Überarbeitung der Umgebungsbeleuchtung, des Wetters und der Wassersysteme erheblich verbessert. Mit Unitys VFX Graphentwickelten sie komplexe Partikel-Effekte, die in der Lage sind, groß angelegte Explosionen, Rauch und Trümmer mit größerem Realismus und Effizienz zu rendern. 6-Wege-Beleuchtung wurde sichergestellt, dass die Partikel unter verschiedenen Bedingungen natürlich auf dynamische Lichtquellen reagierten.

„Durch die physikalisch basierten Beleuchtung- und Nebelsysteme von HDRP simulierten wir dynamische Wetter- und Schlachtfeldauswirkungen, von Sonnenlicht, das durch Dunst filtert, bis hin zu dichten, rauchgefüllten Kampfzonen“, sagt van Halteren. „Diese Verbesserungen vertieften die Immersion und stärkten die Verbindung zwischen den visuellen Elementen der Umgebung und dem Gameplay.“

Die integrierten Rendering-Tools von HDRP haben auch die Wassersysteme verbessert GallipoliUmgebungen von ' „Wir haben unendliche Ozeane, Flüsse und Pfützen mit Schaumsimulation, Decals, Caustics und Bildschirmraumblenden erreicht, um eine nahtlose Integration in das Gelände zu gewährleisten“, sagt Evans. „Wir haben auch Wasserausschlusszonen für kleine Boote eingeführt, um langjährige Probleme mit früheren Tools von Drittanbietern zu lösen.“

Verstärkung der volumetrischen Beleuchtung

Das Team hat den visuellen Realismus durch die vollständige Nutzung der volumetrischen Beleuchtungssysteme von HDRP erhöht und so eine reichhaltigere Atmosphäre und Tiefe in allen Umgebungen geschaffen. In staubigen, trockenen Umgebungen streut sich das Licht nun natürlich durch den Dunst, während anhaltender Rauch und Trümmer von Explosionen die Immersion und den filmischen Effekt verstärken.

„Durch die Einführung von Adaptive Probe Volumes (APV) haben wir traditionelle Lightmaps ersetzt und die Baked-Zeiten von etwa 30 Minuten auf nur wenige Minuten reduziert“, sagt Michal Wilczynski, ein Programmierer bei BlackMill Games. „Dies ermöglichte eine schnellere Iteration, dynamische pro-Pixel-Beleuchtung für Charaktere und Umgebungen und reduzierte den Speicherverbrauch.“

Ein einheitlicher Shader Graph -Workflow hat sowohl die Shader-Entwicklung als auch die visuelle Konsistenz optimiert. Das Team erstellte eine benutzerdefinierte Knotenbibliothek für Geländeverläufe, Texturverpackung und Oberflächenverläufe, während der vollständige Zugriff auf den Quellcode die Einbindung benutzerdefinierter Codes für einzigartige Rendering-Anforderungen ermöglichte. Tools wie der Rendering-Debugger und das Leistungspanel unterstützten ebenfalls den Workflow für schnelle Tests im Spiel.

Optimierung der Spieleleistung und -stabilität

Die Leistungoptimierung stand im Mittelpunkt, wobei Unity-Tools und benutzerdefinierte Arbeitsabläufe kombiniert wurden, um das Gameplay auch unter anspruchsvollen Bedingungen flüssig zu halten. „Das C#-Job-System ermöglichte ein sicheres Multithreading für aufwendige Vorgänge und erzielte Geschwindigkeitszuwächse von bis zu 10.000x für Aufgaben wie Raycasting, Maschenmodifikation, Avatar-Baking und KI-Vision-Checks“, sagt Wilczynski.

Der Burst-Compiler steigerte die Effizienz der Skripterstellung weiter, während die tägliche Profilierung mit dem Unity-Profiler dem Team half, Engpässe in der Netzwerk- und GPU-Leistung zu identifizieren.

„Wichtige Systeme wurden überarbeitet, um langjährige Probleme zu lösen. Die Schattenrendern wurden auf Echtzeitbeleuchtung umgestellt, wobei Richtungs-Kaskaden für entferntes Gelände nachlässig aktualisiert wurden, was die Bildraten verbesserte“, sagt Wilczynski. „Die Kamera-Stacking für eine Zielfernrohransicht verwendete Schatten- und Ausreißerdaten erneut, was den hohen Aufwand früherer Projekte eliminierte.“

Nutzung von Unity 6 hat erhebliche Leistungsgewinne gebracht. Der Rendering-Debugger ermöglichte eine Echtzeitanalyse und Inspektion von Shadern, während das Vertex-LOD-Debugging dem Team half, die LOD-Einstellungen visuell zu verfeinern. Die Fehlerbehebung bei VFX-Overdraw optimierte die Transparenz und die Verwendung von Partikeln weiter. Mit diesen Tools konnte das Team veraltete Drittanbieter-Assets wie Perfect Culling ersetzen und nahtlos in den GPU Resident Drawer integrieren, um eine effizientere Culling- und Renderleistung zu erzielen.

Rückblick auf die Entwicklung

Bei der Reflexion des Entwicklungsprozesses identifizierte das Team wichtige Erkenntnisse und Verbesserungschancen. Evans erwähnte, dass die Verwendung von Referenzkameras zur Verfolgung von visuellen und Leistungsänderungen im Laufe der Zeit klarere Produktionsbenchmarks geliefert hätte.

van Halteren betonte, dass Zusammenhalt der Schlüssel ist: Eine starke Farbpalette, kontrolliertes Rauschen und konsistente Visuals haben einen erheblichen Einfluss. Er hob auch die Bedeutung der Look-Entwicklung zu einem frühen Zeitpunkt des Prozesses hervor und stellte fest, dass die Zeit, die in die Polierung der ersten 25 % des Spiels investiert wird, den Ton für den Rest der Entwicklung angibt.

Diese Erkenntnisse unterstreichen den Wert von Planung, Experimentierfreude und frühzeitiger Aufmerksamkeit für Details – Lektionen, die das Team sicherlich in die Zukunft führen werden.

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