20.2.2020

ENTWICKLERBLOG: EXPLOSIONEN & SCHRAPNELL IN J5S1

Was passiert bei einer Explosion in Rainbow Six Siege? Nach welchen Faktoren wird der Explosionsschaden berechnet? Wie funktioniert das alles?

Explosionen spielen eine wichtige Rolle im Gameplay von Rainbow Six Siege. Es macht nicht einfach nur „Bumm“. Sie schlagen Breschen in die Abwehr, schaffen Wege, versorgen einen mit Informationen und Optionen und manchmal helfen sie auch dabei, den Sieg zu erringen. In diesem Entwicklerblogschauen wir uns einmal genauer an, wie Explosionen funktionieren und wie wir sie weiterentwickeln wollen.

Die Anatomie einer Explosion

Zerstörung ist in Rainbow Six Siege immer einzigartig, und Explosionen sind immer unterschiedlich.

Der Schaden und die Zerstörung nach einer Explosion werden in wenigen Millisekunden berechnet. Die Spieler erhalten visuelle sowie Audio-Hinweise und nehmen Schaden, wenn sie von der Explosion erfasst werden. Um dies möglich zu machen, muss unsere Explosions-Engine mehrere Schritte durchlaufen.

Der Explosionsradius und die Form der Explosion

Jeder Explosionstyp wird durch mehrere Datenpunkte definiert, die über die Form der Explosion und den Effektradius entscheiden. Explosionsformen variieren je nach Form der Explosion – eine Splittergranate wirkt sich strahlenförmig aus, während eine Claymore-Mine eher längliche Auswirkungen hat.

Bei einer Explosion nimmt das Spiel die Explosionsform und sendet eine Anfrage an unsere Physik-Engine. Diese Anfrage ergibt dann auf Grundlage des Explosionsorts und der Explosionsform eine Liste mit Entitäten (Operator und Objekte), die sich im Explosionsradius befinden. Dies ist unsere Liste der Entitäten, die potenziell von der Explosion betroffen sind.

[R6S] Explosions: R6 AOE Animated

*Die Barrikade und der Operator in der Kugel sind als Entitäten ausgewählt, die die Explosion betreffen kann.*

Durch Raycasting bestimmen, wer oder was getroffen wird

Mit der Liste der Entitäten aus dem Explosionsbereich legt unsere Physik-Engine Raycasts an. Diese Raycasts sind exploratorische Linien, die vom Epizentrum in Richtung der Entitäten und ihrer Abfragepunkte im Explosionsradius verlaufen.

Jede Entität hat viele individuelle Abfragepunkte, mit denen ermittelt wird, ob Schaden zugefügt wird oder nicht. Verglichen mit der Möglichkeit, die Knochen des Skelettmodells anzuvisieren oder einen einzelnen, willkürlichen Punkt auf einem Operator zu bestimmen, können wir mit diesen Abfragepunkten besser entscheiden, ob ein Operator durch Explosionen verwundbar ist, und gleichzeitig die Performance optimieren und Latenz minimieren.

Die Raycasts visieren diese Abfragepunkte basierend auf bestimmten Parametern an und erstellen Datenpunkte, um später den Schaden zu berechnen. Zum Beispiel visieren Raycasts die Punkte auf der Physikkapsel des Operators an, die dem Ursprung der Explosion am nächsten sind, sowie 4 Punkte auf seinem Hüllkörper (die Form, die die Erscheinung des Operators umfasst). Wenn Raycasts die Abfragepunkte an Wänden anvisieren, gelten dagegen andere Regeln.

[R6S] Explosions: R6 Raycast Animated

*Die Ergebnisse der Raycasts bestimmen, ob sich die Explosion auf die Entität auswirken kann oder nicht.*

Bevor der Schaden berechnet werden kann, wird noch eine weitere Variable hinzugezogen. Umgebungsobjekte können Aspekte der Explosionsform ändern und euch möglicherweise vor Schaden bewahren.

Die Metadaten haben euch gerettet

Sobald die Raycasts ihre Reise zu den Entitäten, die von der Explosion betroffen sind, beendet haben, bestimmen die zurückgekehrten Daten, wie die Explosion ausgeht.
In Siege gibt es Objekte, die Explosionsschaden blocken können. Alle Objekte enthalten Metadaten, die definieren, was sie sind und wie sie mit anderen Elementen im Spiel interagieren. Bestimmte Objekte enthalten Metadaten, die Explosionsschaden blocken, zum Beispiel Metallbarrikaden, Castles Barrikaden, mobile Schilde usw.

Wenn der Raycast-Pfad mit einem Objekt kollidiert, das Metadaten zum Blocken von Explosionsschaden hat, bevor er die Abfragepunkte auf einem Operator im Explosionsbereich erreicht, seid ihr sicher. Wenn der Raycast nichts trifft – oder Objekte, deren Metadaten den Schaden nicht blocken können –, nehmt ihr Schaden. Das betrifft auch Geräte mit flächenwirksamem Explosionseffekt wie Thatchers EMP.

[R6S] Explosions: R6 Results Animated

*Objekte mit Metadaten, die Explosionsschaden blocken, verglichen mit Objekten, die das nicht tun, innerhalb der Realblast-Reichweite.*

Am Ende wird mithilfe all dieser Datenpunkte der Explosionsschaden berechnet und ausgeführt.

Erlittenen Schaden bestimmen

Bei der Schadensberechnung fällt der Schaden geringer aus, je weiter entfernt ihr vom Epizentrum der Explosion seid. Verschiedene Explosionen haben unterschiedliche Schadenskurven, wobei der Schaden am Ursprungsort für gewöhnlich am höchsten ist. Um mit den Ergebnissen der Raycasts den endgültigen Schaden zu bestimmen, wird zur Schadenskurve die Entfernung von der Explosion hinzugerechnet.

Zerstörung vs. Schaden

In Siege werden Zerstörungen von Realblast, unserer Zerstörungs-Engine, umgesetzt. Es handelt sich dabei um ein prozedural generiertes Zerstörungssystem, das hauptverantwortlich für die Durchführung der einzigartigen und dynamischen Gameplay-Elemente in Siege ist. Genau die, die ihr so kennen und lieben gelernt habt. Hier könnt ihr euch eine GDC-Diskussionsrunde von Julien L‘Heureux zur Realblast-Engine ansehen.

Im Allgemeinen besitzen Explosionen zwei Effekte – Zerstörung und Schaden. Durch den Schadenseffekt erleiden Spieler Schaden und durch den Zerstörungseffekt werden Objekte in der Spielwelt zerstört. Je nach Explosion können beide Effekte unterschiedliche Reichweiten und Wirkungskreise haben.

[R6S] Explosions: R6 DamageVsDestruction Animated

*Zerstörungsreichweite (Realblast) vs. Schadensreichweite.*

Derzeit läuft es in Siege wie folgt ab: Nachdem zuerst alle Raycasts berechnet wurden und alle Anfragen an die Physik-Engine abgeschlossen sind, legen wir die Reichweite des Schadens und der Zerstörungseffekte fest. Stößt die Explosion beim Raycasting auf einen Blocker, begrenzt sich ihre Reichweite auf den Realblast-Radius.

Allerdings sind wir mit der derzeitigen Umsetzung der explosiven Effekte und ihrer Reichweite nicht ganz zufrieden, da das Ausmaß der Explosion in einigen Fällen unrealistisch wirkt. Ein Beispiel: Beim aktuellen Explosionssystem ist eine Ladung C4 im Freien weitaus tödlicher als drinnen. Das liegt an den Wänden, die den Schadensradius begrenzen können.

Schrapnelländerungen in J5S1

Mit J5S1 wird es einige subtile, aber wichtige Verbesserungen für Explosionen geben. Dadurch soll der Explosionsschaden realistischer und nachvollziehbarer werden. Wir werden ein neues Schrapnellkonzept für Explosionen in Rainbow Six Siege einführen.__ Mit diesem Konzept werden zerstörbare Objekte nicht länger die Reichweite des Explosionsschadens einschränken, wodurch das oben genannte Problem von Zerstörung vs. Schadensreichweite gelöst werden kann.

Das Schrapnellkonzept wird dazu führen, dass der Explosionsschaden realistischer umgesetzt wird. Dadurch erhält der Spieler reduzierten Schaden gemessen an der Anzahl der zerstörbaren Objekte, die während des Raycasts mitgetroffen werden. Explosionen werden zudem nachvollziehbarer, da jetzt Schrapnelllöcher den Spielern ein größeres visuelles Feedback liefern und anzeigen, aus welcher Richtung der Explosionsschaden kam.

[R6S] Explosions: Shrapnel Animated

*Schrapnell-Änderungen.*

KURZZUSAMMENFASSUNG

Die Kunst der Zerstörung in Rainbow Six Siege ist ein einzigartiges Erlebnis mit realistischen Ergebnissen und Reaktionen. Mit dem neuen Schrapnellschaden hält eine Verbesserung in Bezug auf realistischere Explosions- und Schadenseffekte Einzug in das Spiel. Außerdem wird die Auswirkung der Explosionen visuell besser dargestellt und ist dadurch nachvollziehbarer.

Mehr über die Explosionen und das Schrapnellkonzept erfahrt ihr im exklusiven ersten Einblick des „Logic Bomb“Podcasts und der Diskussion.

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