artecLab - Universität Bremen

2. Die Engine 35
beliebige Objekte mit physikalischen Eigenschaften
zu versehen, die hinterher interaktiv in der
Welt benutzbar bzw. manipuierbar sind.
2.2 Szenengraph der
Unreal Engine 2
Die Unreal Engine 2 benutzt als Grundlage für
jedes Level einen BSP-Baum (Binary Space Partitioning).
Ein BSP-Baum ist eine Datenstruktur,
die benutzt wird, um Objekte in einem Raum zu
organisieren. Ein BSP-Baum ist eine rekursive-
Zerlegung des Raumes, die jedes Liniensegment
(bzw. jedes Polygon in 3D) wie eine Zerlegungsebene
ansieht, welche benutzt wird, um alle übrigen
Objekte des Raumes als vor oder hinter dieser
Ebene liegend zu kategorisieren. Wenn demnach
ein neues Objekt in den Baum eingefügt wird,
wird es zunächst in Relation zur Wurzel zugeordnet
und dann rekursiv unter Betrachtung jedes
folgenden Knotens eingeordnet.
Diese BSP-Geometrie ist ausschlaggebend, um
verdeckte Polygone vor dem Rendern eines Frames
automatisch zu entfernen. Jedes Polygon,
dass nicht gerendert werden muss, spart Rechenzeit,
die bei sehr großen und komplexen 3D-
Welten oft ausschlaggebend dafür ist, dass eine
Simulation flüssig dargestellt werden kann.
Die BSP-Geometrie wird im Unreal Editor mit
Hilfe von Constructive Solid Geometrie (CSG) erstellt.
Im Gegensatz zu anderen 3D-Engines wird
ein Raum vom Weltspace subtrahiert und nicht
zu diesem hinzuaddiert.
Um detallierte Objekte in den von BSP-
Geometrie erschaffenen Räumen zu platzieren,
wird ein externes Modellingprogramm benötigt.
In diesem Programm wird ein komplexes 3D-
Modell erstellt und texturiert. Danach wird es in
die Unreal Engine importiert und kann dann als
sogenanntes Static Mesh platziert werden.
EinStaticMeshwirdauchindemBSP-Baumkategorisiert.
allerdings wird das gesamte Objekt,
dass oftmals aus tausenden von Polygonen besteht,
als ein einziger Knoten in diesem BSP-
Baum kategorisiert. Dadurch lässt sich komplexe
Geometrie darstellen, ohne dass der BSP-Baum
so groß wird, dass sich der Geschwindigkeitsvorteil
der BSP-Geometrie in das Gegenteil umkehrt.
Würdeein derart detailiertes Objekt als BSP-
Geometrie kategorisiert, würde es tausende von
neuen Knoten in dem BSP-Baum verursachen.
Ein weiterer Vorteil von Objekten als Static Meshes
ist der geringe Speicherbedarf im Gegensatz
zu geometrischen Objekten als BSP-Geometrie.
Darüberhinaus sind sie beliebig oft platzierbar
und werden trotzdem nur einmalin den Speicher
geladen. Static Meshes sind also beliebig oft referenzierbar.
Dadurch ist es möglich, sehr detail-