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Prozedurale Generierung — Antares World Engine

Dieses Kapitel beschreibt die prozedurale Generierung des antarianischen Universums — von Geodesic Grids über Voronoi-Diagramme und Höhenberechnungen bis zur tektonischen Simulation.


Prozedurale Generierung (PWG)

Die Idee, virtuelle Welten nicht manuell über zeitintensives Leveldesign, sondern automatisch über deterministische Algorithmen zu generieren, ist nicht neu. Bereits auf dem Amiga 500 gab es unzählige Programmierer, welche aufwändige Grafiken in Form von Demos im gegenseitigen Contest auf eine Diskette zu pressen versuchten. Heute, drei Jahrzehnte weiter, sind wir in der Lage, aus prozeduraler Synthese gewaltige Programminhalte — Terrain, Flora, Fauna, Assets, Texturen — in Echtzeit zu generieren.

Die so entstehenden virtuellen Welten werden erst mit Betreten des Spielers erzeugt und sind hoch dynamisch adaptierbar. Da aus Code generiert wird, ist ihre Methodik mit extremem Potential behaftet und für die Generierung des {{Antares Open World}}-Universums geradezu prädestiniert. Es gibt ein paar wenige MMOs auf dem älteren Markt, welche sich dieser prozessorientierten Generierung verschrieben hatten — das Konzept möchte die Befähigung dieser Technologie in unsere moderne Zeit aufbohren und diese Mechanismen für die Generierung des gesamten Eco Systems selektiv verwenden. So sollen die später beschriebenen Spielareale, also die nicht bewirtschafteten Waben, zufallsorientiert auf dem Regelwerk eines Bauplanes in Angleichung an die Nachbarschaft fortlaufend generiert werden. Die so prozedural gerenderten Areale werden dem Spieler durch seine antarianische Reise ständig begleiten.

Aus diesem Umstand heraus kennt {{Antarien}} keine festen Grenzen im Bezug zur prozeduralen Weltensimulation. Die Grundbausteine der Welt müssen im Detail vorliegen, um sie mittels Operatoren zu dem zu machen, was Antares Open World ausmachen soll. Entsprechende Operatoren möchte das Konzept über die intelligente Nutzung komplexer KI und evolutionärer Strategien bedienen.

Wir unterscheiden die Verwendung von Procedural Generation (PG) zum einen im Bezug auf die Generierung der antarianischen Welten mit ihren Spielarealen — welche in einer Dimension von 25 x 25 Metern Spielareal-Offsets (vgl. Dimensionen, Maßstäbe & Metrik) entsprechen — sowie der Generierung des kompletten Eco-Systems der Flora und Fauna innerhalb der etablierten Spielzonen. Zusätzlich wird das Konzept die Generierung von prozeduralen Assets vorstellen.

Die vorgerenderten Areale werden über Wahrscheinlichkeitsrechnung priorisiert — die am wahrscheinlichsten zu betretenden Areale des Spielers werden bevorzugt gerendert. Die so in ihrer Mannigfaltigkeit entstehenden Areale können durch die Spielmacher {{Antarien}}s in Anbetracht des Zugangs auf Metalevels, vgl. Spielerbegründete Storys (Questing), ihrer Charakteristik anpassen. Mit der zuvor beschriebenen Methode der Beeinflussung der Umwelt können Spieler diese gerenderten Segmente nun auf Basis von Überlappung und Interaktionsveränderung, ähnlich wie in Photoshop auf Ebenen der Zusammenführung, logisch zusammenfassen.


Geodesic Grids & Voronoi — Grundlagen der Weltgenerierung

Grundlegende Betrachtungen

Schaut man in die Foren der hiesigen MMOs, wird sich gerne über die begehbare Spielfläche gestritten. Egal welches MMO man anschaut — die Welten sind zweidimensional in ihren Arealen angelegt, auf einer zylindrischen Darstellung abgebildet. Aus dieser Intention heraus entstand das Konzept: Es musste eine realistische sphärische Welt sein, abgebildet auf vielen Planeten im antarianischen Universum, die die klassische zylindrische Weltanschauung ablöst.

Ziel ist die Generierung einer sphärischen Karte mit ähnlich gewichteten Spielarealen, rund um den Globus, bei Aufrechterhaltung der strategisch bedeutsamen Kacheldarstellung.

Die Entscheidung fuer sphaerische Geodesic Grids statt klassischer zylindrischer Karten ist keine rein technische Praeferenz -- sie ist eine Designentscheidung mit weitreichenden Gameplay-Konsequenzen. Gleichmaessig verteilte Spielareale verhindern strategische Verzerrungen an den Polen und ermoeglichen eine global faire Ressourcenverteilung fuer die 4X-Komponenten der Globalstrategie.

Das Pol-Problem und die Forderung nach Gleichberechtigung

Da die antarianische Welt ihrem Anspruch auf der Globalstrategie nachkommen möchte, sind entsprechende Spielzonen in Form der Kacheldarstellung auf den strategischen Ebenen von essentieller Bedeutung. Ebenso will das Konzept dem Spieler das Gefühl erdähnlicher Immersion geben: Spieler sollen die Möglichkeit besitzen, Planeten umrunden zu können — etwa am Äquator. Auch die interkontinentalen Planungen der Reiserouten für das Wegenetz könnten so die Magie der Pole, diese nicht ansteuern zu können, zunichte machen. Die Berechnungen der Wegzeiten würden sich zudem surreal verhalten — ein Himmelskörper ist eben kugelähnlich und kein Abbild auf einem walzenähnlichen Zylinder.

Leider entstehen bei der Verschmelzung der Kacheln — egal ob quadratisches oder hexagonales Raster — an den Polen unspielbare Areale. {{Antares Open World}} möchte aber eine in ihrer Auflösung skalierbare und wichtungsfähige Rasterung, in ihrer Arealbegrenzung gleichberechtigt aufgeteilte spielfähige Zonen. Natürlich könnte man storytechnisch behaupten, die Pole seien aufgrund von Eis und Unwägbarkeiten nicht begehbar — aber das wäre nicht der Anspruch, den das Konzept zu bedienen versucht.

Referenzoid (Geoid/Ellipsoid) & Geodätische Gitterberechnungen

Für die Generierung der topologischen Ordnung auf die Hexagonbasis der antarianischen Welten verwenden wir den Ansatz von Geodesic Grids. Durch Anwendung eines Algorithmus auf Basis von Subdivided Icosahedron lassen sich die begehbaren Planeten in determinierbare Zellen berechnen.

In der Geometrie kann ein Ikosaederstumpf (Truncated Icosahedron, vgl. Fussball) durch gleichförmige Dreiecksflächen zu einem kugelähnlichen Gebilde konstruiert werden — mit maximal 20 Dreiecksflächen. Bei mehr als 20 Elementen sind die Nachbarsflächen jedoch unterschiedlich in ihrer Anzahl verteilt. Egal ob Pentagons, Hexagons oder Heptagons: Die Kacheln wären immer unregelmäßig groß und in unterschiedlichen Nachbarschaftsverhältnissen.

Mit Hilfe einer Polygonal Map Generation in Verbindung mit Voronoi-Diagrammen im euklidischen Raum, transformiert über eine konvexe Hülle in einen sphärischen Raum, hilft der Ansatz mittels parabolischer Projektion. Die gleichmäßig verteilten Punkte im sphärischen Raum werden mittels der Delaunay-Triangulation trianguliert. Die Berechnung der konvexen Hülle erfolgt in 3D über geometrische duale Polyeder — so lassen sich die Kacheln in die gewünschte topologische Ordnung bringen.

Durch Berechnung der Flächenschwerpunkte können die Dreiecksmaschen einen idealisierten Abstand zur ihrer Einpassung im Gitter erhalten. Der Algorithmus erweitert jeden 2D-Punkt um eine z-Koordinate (z = x² + y²), erstellt die konvexe Hülle als facettierte Oberfläche und projiziert die nach unten orientierten Dreiecke in die xy-Ebene zurück — das ergibt das gesuchte 2D-Delaunay-Dreiecksnetz.


Höhenberechnungen (Elevation) & Tektonik

Für die weitere prozedurale Generierung der Planeten konzentriert sich das Konzept auf die Mechanik tektonischer Platten und die hieraus resultierenden Höhenberechnungen. Zusammenliegende Spielareale werden zu tektonischen Kontinentalplatten zusammengefasst, wobei jede Kachel zu mindestens genau einer Platte gehören muss.

Inspirierend aus der plattentektonischen Erdgeschichte möchte das Konzept eine kinematische Dynamik der Lithosphäre in Abhängigkeit seismischer Aktivitäten simulieren: Vulkanologie, mögliche Erdbeben, Tsunamis sowie das Absenken und Anheben ganzer Inselgruppen im Bezug zum Meeresspiegel.

Das Konzept unterscheidet bei der Generierung von Drift und Spin:

Plattengrenze Abkürzung Charakteristik
Destructive Plate Boundary DPB Subduktion und Auffaltung
Ozean zu Kontinental O-C Ozeanische Platte taucht ab
Kontinental zu Kontinental K-K Gebirgsbildung durch Kollision
Ozean zu Ozean O-O Inselbögen und Tiefseegräben

Über einen Algorithmus mit initialen Höhenmarken werden Wechselwirkungen der Elevationen berechnet. Der Algorithmus startet mit einer zufälligen Anzahl von Arealen und flutet diese auf Meereshöhe. Die Rotation des Mondes determiniert über ihre Winkelgeschwindigkeit den Spin der Platten. Eine Quer- oder Längsdrift definiert die zusätzlich notwendigen Schwerwirkungen.

Die tektonische Simulation ist kein statisches Feature — sie erzeugt dynamische Veränderungen der Spielwelt über Zeit. Bergketten können wachsen, Ozeanschluchten sich vertiefen. Durch Interpolation in einer Prioritätswarteschlange und ein adaptives Parameterset können die verschiedensten Topologien für die Planeten manifestiert werden. Die Auswirkungen auf Gameplay-Mechaniken wie Ozeanographie, Nautik und Seegefechte sind direkt.


Siehe auch


Module: Ase Docs 00.16.32 [feat] Author: Jan Ohlmann (antarien.com@gmail.com) Co-Author: Claude Code (Anthropic) Created: 2026-02-19 Updated: 2026-02-22 Status: Kuratierte Version — Prozedurale Generierung (PortalViewer DSL)