Prozedurale Welt erstellen: Regeln schreiben statt Orte bauen

Viele prozedurale Welten arbeiten mit Zufall: Hier ein Baum, dort ein Stein, Hauptsache verteilt. Ich habe mich für das Gegenteil entschieden. Was existiert, existiert an einem bestimmten Ort, und es liegt dort, weil es eine Ursache gibt.

Ein Wald steht da, wo Boden, Wasser und Temperatur ihn tragen. Wer die Ursache besitzt, bestimmt auch, wo etwas liegt: Der Planet entscheidet über Gestein und Gelände, die Pflanzenwelt über Wald und Wiese. Die Darstellung auf dem Bildschirm zeigt das nur an, sie würfelt nichts dazu. Und was geschieht, hinterlässt Spuren, die irgendwann wieder vergehen.

Der Vorteil zeigt sich bei Fehlern. Sieht etwas falsch aus, gibt es immer eine Kette, der man nachgehen kann. Bei Zufall gibt es die nicht.

Die wichtigste Regel hat mich am meisten Umbau gekostet: Jede Größe in der Welt hat genau eine Quelle. Es gibt ein Licht, aus dem jede Oberfläche ihr Sonnenlicht, ihren Schatten und ihre Himmelshelle holt, egal ob Fels, Blatt oder Wasser. Es gibt einen Wind, der Wolken und Gras gleichermaßen bewegt. Und es gibt eine Höhe des Geländes, egal aus welcher Entfernung man hinschaut.

Klingt selbstverständlich, ist es aber nicht. Am Anfang hatte fast jede Oberfläche ihr eigenes kleines Lichtmodell. Einzeln sah das jeweils gut aus. Zusammen passte nichts: Derselbe Baum konnte anders aussehen, je nachdem, welches Modell gerade für ihn zuständig war. Mein Maßstab heute ist einfach. Ein Baum wirft Schatten, so wie er gerade dasteht, und der Baum da drüben hat genau die gleichen Farben. Licht hängt nur von der Welt ab, nie davon, wo die Kamera steht.

Busch, Farn, kleiner oder großer Baum: Für die Simulation ist das dieselbe Sache. Eine Pflanze besteht aus Form und Oberfläche und kommt als Datensatz herein, nicht als eigenes Stück Code. Alle Arten laufen über denselben Weg durch Licht, Wind und Darstellung.

Das hat einen schönen Nebeneffekt. Eine neue Art kostet keinen neuen Code, sie ist einfach ein weiterer Eintrag. Sie bekommt automatisch Schatten, bewegt sich im selben Wind und wird mit der Entfernung genauso vereinfacht wie alles andere. Wie dasselbe Prinzip im Kleinen aussieht, bei Wänden und Bauteilen statt ganzer Landschaften, steht in Parametrische Modellierung: Ich zeichne nicht, ich setze Regeln.

Das schwierigste Ziel habe ich mir mit einem Bild aus dem Flugzeug gesetzt. Von oben sieht man alles, und je näher man kommt, desto mehr Einzelheiten erscheinen. Nichts wird auf einmal ausgetauscht, und es gibt keine sichtbaren Ringe um einen herum, an denen sich die Welt plötzlich ändert.

Erreicht wird das über eine Art Kachel-Baum je Planet, wie man ihn von digitalen Globen kennt. Eine grobe Kachel trägt Boden, Wald und Steine in ihrer Auflösung. Kommt man näher, wird sie in feinere Kacheln geteilt, aber erst, wenn der Unterschied auf dem Bildschirm sichtbar wäre, nicht nach festen Metern. Die grobe Fassung bleibt stehen, bis die feine fertig ist, und der Wechsel läuft weich über die Zeit.

Damit eine fremde Welt glaubwürdig wirkt, braucht sie einen Maßstab. Meiner ist die Erde. Werte wie Licht, Wolkendichte oder Wuchshöhe kommen aus Daten, die an irdischen Verhältnissen geprüft sind, und werden für jeden anderen Planeten relativ dazu hochgerechnet. Hat ein Planet dünnere Luft oder eine schwächere Sonne, ändert sich das Ergebnis, nicht die Regel. Auch der Maßstab ist echt: Ein Berg ist so groß, wie er ist, nichts wird für die Lesbarkeit aufgeblasen.

Das Ziel ist nicht eine schöne Welt, sondern tausende, ohne an jeder nachzuschrauben. Was der Generator erzeugt, soll auf jedem Planeten gut aussehen, bis zum Horizont. Deshalb gilt: Sieht eine Pflanzenart oder eine Küste falsch aus, wird nicht diese eine Stelle repariert. Gesucht wird die Regel, die den Fehler erzeugt, und dort wird er behoben. Eine Reparatur am Einzelfall wäre schneller, würde aber die nächste schwerer machen und bei der nächsten Welt wieder fehlen.

Dasselbe Prinzip kenne ich aus Unternehmen, nur mit Zahlen statt Bäumen. Wo jede Abteilung ihre eigene Kopie einer Kennzahl pflegt, passt am Ende nichts zusammen. Eine Quelle je Größe und Regeln statt Sonderfällen tragen auch dort. Wie das bei Firmendaten aussieht, steht in KI-Beratung im Mittelstand: Die KI, die alles weiß, braucht erst Daten, die man findet.

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