Game-Engine Godot 4.0: Rundum erneuerte Open-Source-Engine mit Vulkan-Backend

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Das Warten auf Godot hat ein Ende: Nach gut drei Jahren Entwicklungsarbeit ist die rundum erneuerte vierte Hauptversion der Open-Source-Game-Engine erschienen. Die Community hat die Engine für Version 4.0 komplett neu geschrieben und dabei zahlreiche Ergänzungen eingeführt, darunter das lang erwartete Backend für die Grafikschnittstelle Vulkan. Daneben gibt es neue Tools und Erweiterungen für die Sprache GDScript und die Anbindung an .NET.

Seit der ersten Alpha im Januar 2022 sind 16 weitere Alpha- und 17 Betaversionen sowie sechs Release Candidates auf dem Weg zum fertigen Release erschienen. Insgesamt haben laut der Ankündigung über 2000 Entwicklerinnern und Entwickler zu Version 4.0 der Game-Engine beigetragen, die Ende 2022 in eine eigene Stiftung gewechselt ist.

Vulkan an Bord, Direct3D 12 in Vorbereitung

Die Anbindung an Vulkan ist seit Jahren geplant und 2020 im Hauptzweig des Repository gelandet. Godot 4.0 bringt ein Clustered und ein Mobile Backend für die Programmierschnittstelle mit. Daneben gibt es weiterhin einen OpenGL-Renderer, und die Community arbeitet an einer Anbindung an Direct3D 12 für Anwendungen unter Windows und auf der Xbox.

Hinsichtlich der 3D-Gestaltung gibt es zudem einige Optimierungstechniken beim Rendern wie das Occlusion Culling, um verdeckte Objekte nicht zu rendern, und automatische Anpassungen für die Detailstufen (Level of Detail, LOD).

Licht und Schatten

Die Beleuchtungssysteme sind in Version 4 ebenfalls überarbeitet und führen unter anderem Signed Distance Field Global Illumination (SDFGI) ein. Außerdem hat die Community die Darstellung von Schatten neu gestaltet.

Die Shader bringen zusätzliche atmosphärische Effekte wie Volumetric Fog mit. Sky Shaders ermöglichen die Darstellung eines dynamischen Himmels. Schließlich hat die Community den grafischen Shader-Editor erweitert.

Frische Brise für 2D-Spiele

Auch für 2D-Spiele bringt Godot zahlreiche grundlegende Umstellungen, allen voran den neuen Tilemap-Editor. Die einzelnen Elemente lassen sich flexibler gestalten und mit Metadaten und Animationen versehen. Neu ist ein Auto-Tiling-System zum Erstellen größerer Bereiche und ein Randomizer, der Objekte wie Pflanzen oder Steine zufällig verteilt.

Der 2D-Canvas-Render bietet komplexe Gestaltungsmöglichkeiten für überlappende CanvasItems, um beispielsweise mehrere Sprites als zusammenhängendes Objekt erscheinen zu lassen. Die 2D-Engine kann neuerdings Kantenglättung mit Multisample Anti-Aliasing (MSAA) vornehmen. Schließlich kennt Godot 4.0 auch für 2D-Spiele zusätzliche Beleuchtungseffekte.

Eigene Physik

Godot 4.0 hat mit Godot Physics (wieder) eine eigene Physik-Engine an Bord. Sie soll flexibler sein als die bisher verwendete Bullet-Engine. Dazu hat die Community die eigene Engine um diejenigen Features ergänzt, die im Vergleich zu Bullet bisher fehlten.

Die Physics API der Game-Engine hat zahlreiche Änderungen und Ergänzungen bekommen, darunter eine Neuorganisation der einzelnen Knoten und Anpassungen für die Properties.

Sprachanbindung mit GDScript und C#

Erweiterungen der Engine-eigene Programmiersprache GDScript sollen unter anderem für mehr Typsicherheit sorgen. Außerdem hat sie Lambdas und eine neue Property-Syntax bekommen. Integrierte Annotationen sollen vor allem den Überblick über exportierte Properties verbessern. Schließlich spuckt der Compiler aussagekräftigere Fehlermeldungen aus, meldet mehrere Probleme gleichzeitig und warnt vor typischen Fehlern.

Trotz der sprachlichen Erweiterung soll die Laufzeitumgebung für GDScript in 4.0 deutlich schneller und stabiler sein als die Runtime der Vorgängerversion.

Wer .NET-Projekte mit Godot erstellen will, findet nun eine Anbindung an .NET 6 und Microsofts Programmiersprache C# 10. Derzeit ist für die .NET-Variante von Godot ein separater Build erforderlich, aber das Team plant mittelfristig einen einheitlichen Editor. Mit .NET sind in Godot 4.0 noch keine mobilen und Webprojekte möglich, was aber in Version 4.1 folgen soll.

Individuell erweitert

Godot 4.0 hat mit GDExtension ein neues System für Erweiterungen erhalten, das die Schwächen von GDNatvie beheben soll. Mit dem System lassen sich individuelle Extensions in Sprachen wie Rust, C und C++ schreiben. Derzeit ist GDExtension noch als experimentell gekennzeichnet, und auf dem Weg zur stabilen Einbindung könnten noch Breaking Changes erfolgen.

Zahlreiche weitere Neuerungen wie das neue Text-Rendering-System, Anpassungen für linksläufige Sprachen, das Arbeiten in mehreren Fenstern und der neue Theme-Editor lassen sich der Ankündigung von Godot 4.0 entnehmen. Auf der Download-Seite finden sich Binaries der Engine, und der Sourcecode steht auf GitHub. Ein Video des Teams zeigt die neuen Features der Game-Engine.

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Die Community wird derweil Godot 3 weiter pflegen, und die kommende Version 3.6 wird ein LTS-Release (Long-term Support) sein, das einige Features und Bugfixes von Godot 4.0 als Backport erhalten soll.

(rme)