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Teil 8: Wetterphänomene in blockbasierten Landschaften

Donnerwetter!


Plötzlich auftretende Wetteränderungen gehören heutzutage genau wie dynamische Tag-Nacht-Wechsel zu den Must-have-Features moderner Computerspiele. Nachdem wir uns bereits ausführlich mit der Himmels- und Wolkendarstellung zu verschiedenen Tageszeiten beschäftigt haben, wird sich im heutigen Artikel alles um das Thema Wetter drehen.

Vor nicht allzu langer Zeit, als dynamische Tageszeit­änderungen oder Open-World-Szenarien in Computerspielen eher die Ausnahme als die Regel waren, ließ sich das Thema „Wetter in der Spielewelt“ mehr oder weniger im Vorbeigehen abarbeiten. Zunächst einmal benötigte man mehrere Panoramabilder des Himmels (wolkenlos, leicht bewölkt, stark bewölkt, voller Regen- und Gewitterwolken), die man zur Laufzeit des Spiels in Abhängigkeit vom vorherrschenden Wetter für die Texturierung der Innenflächen einer so genannten Skybox verwendet hat. Über witterungsbedingte Änderungen der Sicht- und Lichtverhältnisse musste man sich keine Gedanken machen, da die Spiele normalerweise in einzelne Abschnitte (Level) unterteilt wurden, in denen sich die Wetterbedingungen in der Regel nicht veränderten. Durch das Fehlen von dreidimensionalen (volumetrischen) Wolken vereinfachte sich darüber hinaus auch die Visualisierung der bei einem Gewittersturm sichtbaren Blitzentladungen. Im einfachsten Fall legte man im Verlauf der Hintergrunddarstellung die Positionen sowie die Helligkeitswerte der einzelnen Blitze nach dem Zufallsprinzip fest (man kann selbstverständlich auch eine im Vorfeld erstellte Liste mit Positionsdaten nutzen) und griff beim Rendering auf schlichte transparente Billboard-Objekte (texturierte Vertex Quads) zurück. Lediglich die Regen- und Schneedarstellung gestaltet sich nach wie vor ein wenig komplizierter, sofern man nicht auf ein bereits existierendes Partikelframework zurückgreifen kann. Aber nur keine Sorge, im weiteren Verlauf des Artikels werden wir noch ausführlich auf sämtliche Details zu sprechen kommen, die für eine effiziente Animation und Darstellung der einzelnen Niederschlagspartikel zwingend erforderlich sind.

Eckpunkte eines dynamischen Wettersystems

Entscheidet man sich für die Implementierung einer dynamischen Wettersimulation, so müssen wir im Vorfeld zunächst einmal klären, welche Wetterbedingungen wir überhaupt simulieren wollen und auf welche Weise mögliche Wetteränderungen realisiert werden sollen. Die erste Frage ist natürlich schnell beantwortet – wir orientieren uns einfach an den typischen Witterungsverhältn...

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