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Microsoft Flight Simulator : Aus der Luft gegriffen

  • -Aktualisiert am

Auch große Maschinen lassen sich steuern: hier ein Airbus 320 über Montpellier Bild: Microsoft

Wetter- und Flugbedingungen, nah an der Realität, dafür mysteriöse Monolithen am Boden: Wie Microsoft mit seinem „Flight Simulator 2020“ für Hobbypiloten ein Spiegelbild der Erde zu schaffen versucht.

          4 Min.

          Es begann im Jahr 2016 mit einem Flug über Seattle – einem echten. Das Entwicklerteam des nun „Microsoft Flight Simulator 2020“ genannten Videospiels hatte aus Satellitenbildern ein dreidimensionales Modell der amerikanischen Metropole erstellt. Nun wollte das Team die reale Stadt aus dem Flugzeug aufnehmen, um zu testen, wie detailgetreu ihr „digitaler Zwilling“ war. Die visuelle Genauigkeit habe gleich überzeugt, erinnert sich Chefentwickler Jörg Neumann zurück: „Uns wurde klar, dass wir hier etwas vorantreiben können.“ Nahegelegen habe auch die Frage: „Wie großartig wäre es, ein solches Abbild von der gesamten Welt zu erstellen?“

          Seit der Veröffentlichung des letzten Flugsimulators waren zehn Jahre vergangen und neue Technologien entstanden. Microsoft holte sich etwa das österreichische Entwicklerstudio blackshark.ai an Bord, das mit seiner Künstlichen Intelligenz in der Lage ist, auf Satellitenaufnahmen nicht nur die Höhe von Gebäuden zu bestimmen, sondern auch, ihnen spezifische Merkmale zuzuordnen, wie etwa Fenster, Fassaden und Balkone.

          Doch während das auf diese Weise entstandene 3D-Modell der Stadt Seattle auf einem einfachen Datenträger zu erfassen war, stellte ein digitales Abbild der gesamten Erde ganz andere Anforderungen. Der letzte Ableger des „Microsoft Flight Simulators“ aus dem Jahr 2006 kam mit sechs DVDs, auf denen sich ein Datenvolumen von etwa 14 Gigabyte befand, auf den Markt. „Jetzt verwenden wir Satellitenbilder, die dem Datenvolumen von 1,7 Millionen DVDs entsprechen“, sagt Neumann.

          Modell der Erde im Maßstab 1:1

          Möglich wird die Bereitstellung solcher Speichermengen durch die Cloud-Plattform „Azure“ von Microsoft. Nicht nur die Satellitenaufnahmen, auch Informationen zu mehr als 1,5 Milliarden Gebäuden sowie zur Topologie und Vegetation der Erde sind dort gespeichert. Zusammengefügt ergibt sich daraus ein zwei Petabyte (2000 Terabyte) großes Modell des Planeten im Maßstab 1:1. Die Applikationen der Spieler „streamen“ indes nur die Daten, die sie benötigen. Das heißt, via Internetverbindung wird immer nur jener Bruchteil der Spielwelt auf dem heimischen Apparat zwischengespeichert, den der Spieler zu sehen bekommt.

          Dass bei der Berechnung dieses komplexen Modells durch eine Künstliche Intelligenz auch Fehler passieren würden, war schon im Vorfeld zu erwarten. So entdeckt man beim Erkunden der digitalen Welt bisweilen auch Wolkenkratzer in ländlichen Regionen, und vom Hermannsdenkmal im Teutoburger Wald ist etwa nur der Sockel zu sehen, während die kolossale Statue fehlt. In bergigen Küstenregionen und Fjorden kommt es vor, dass die Küste unterhalb des Meeresspiegels liegt. Und Staudämme können die Künstliche Intelligenz dermaßen verwirren, dass sie riesige Erdmonolithen in der Nähe dieser Bauwerke aus dem Boden sprießen lässt. Um solchen Ungenauigkeiten entgegenzuwirken, wurden rund 200 prominente Schauplätze, darunter New York, São Paulo und Berlin, von Hand modelliert.

          Doch trotz einiger Fehler in der Spielwelt lässt Microsofts Simulation etwa Googles Kartendienst „Maps“ alt aussehen, stellt dieser doch nur vereinzelte Sehenswürdigkeiten, Städte und Regionen der Erde dreidimensional dar. Allerdings sind dreidimensionale Objekte bei „Maps“ von sehr hoher Detailstufe, während die meisten Objekte im Flugsimulator wegen ihrer Genese durch eine Künstliche Intelligenz eher wie eine Annäherung an ihr Original wirken.

          Neben der statischen Welt bietet der Flugsimulator jedoch weitere Simulationen in Echtzeit. So werden auch alle größeren Zivilflugzeuge und -schiffe, die in der realen Welt gerade unterwegs sind, im Spiel dargestellt – eine starke Internetverbindung vorausgesetzt. Zudem werden auch echte Wetterdaten in Echtzeit ins Spiel übertragen. Diese stellt der Schweizer Wetterdienst Meteoblue zur Verfügung, der neben Microsoft auch Klienten aus der tatsächlichen Luftfahrtbranche bedient. Im Spiel können so verblüffend echte Wetterverhältnisse simuliert werden, wie sie zur selben Zeit am selben Ort in der Realität vorherrschen.

          Hier wurde die Strömung des Windes sichtbar gemacht.
          Hier wurde die Strömung des Windes sichtbar gemacht. : Bild: Microsoft

          Das Wetter beeinflusst wiederum die Simulation der Flugzeug-Aerodynamik: Aufsteigende Luft drückt Flugzeuge nach oben, starke Winde verursachen Turbulenzen, und Stürme können insbesondere kleine Flugzeuge schnell an ihre Belastungsgrenze bringen.

          An dieser komplexen Simulation der Flugeigenschaften lasse sich auch der Fortschritt der Computertechnologie erkennen, sagt Sebastian Wloch. Er ist Chef des französischen Studios Asobo, das die Software des Spiels entwickelt. „Bisherige Flugsimulatoren haben Krafteinwirkungen auf Flugobjekte nur in einzelnen Punkten dargestellt, zum Beispiel an den Seiten, am Bug und Heck. Jetzt simulieren wir Tausende kleine Oberflächen des Flugzeugs.“ Möglich sei dies durch die mittlerweile ausgereifte Multi-Kern-Technologie. Komplexe Berechnungen können mit ihrer Hilfe auf mehrere Prozessorkerne verteilt werden. Vor 15 Jahren habe sich diese Technologie noch in den Kinderschuhen befunden, sagt Wloch. „Die Algorithmen haben sich seither nicht verändert, sondern die Art und Weise, wie sie berechnet werden.“

          Auch die Verwendung der Streaming-Technologie, um Spielwelten von nie dagewesener Größe und Detailgenauigkeit von einem Server abzurufen, anstatt sie auf dem PC des Spielers zu installieren, ist ein Novum in der Gaming-Branche und bietet noch einen weiteren Vorteil: „Viele Updates können wir direkt an der Cloud vornehmen, ohne die Software erneuern zu müssen“, sagt Wloch. Für die Nutzer können so regelmäßige Patches stark reduziert werden.

          Derzeit stoßen allerdings selbst leistungsstärkste Gaming-Computer bei Microsofts Flugsimulator an ihre Grenzen. Mit höchsten Grafikeinstellungen läuft das Spiel auf Highend-Systemen im Schnitt mit 30 bis 40 Bildern pro Sekunde – für ein rundum flüssiges Spielerlebnis sollten es etwa 60 Bilder pro Sekunde sein. Ist diese Simulation also eine Investition in die Zukunft?

          Im Multiplayer-Modus können sich alle Spieler in einem bestimmten Umkreis sehen.
          Im Multiplayer-Modus können sich alle Spieler in einem bestimmten Umkreis sehen. : Bild: Microsoft

          „Wir sehen unser Projekt als Plattform“, sagt der leitende Software-Entwickler von Asobo, Martial Bossart. Man wolle mindestens zehn Jahre daran arbeiten. Vorstellbar sei, dass auch Aktivitäten hinzukommen, die der Luftfahrt fremd seien: „Wir könnten uns eine Simulation vorstellen, die alle Spieler online teilen und die eine Vielzahl an Aktivitäten umfasst, denen man auf der Erde nachgehen kann.“

          Für Jörg Neumann ist auch denkbar, dass aus dem „Microsoft Flight Simulator“ in Zukunft ein Online-Rollenspiel für Luftverkehr entsteht: „Es gibt so viele Jobs, die mit der Branche verbunden sind: Mechaniker, Fluglotsen, Flughafenbetreiber. Ich bin mir recht sicher, dass man in Zukunft buchstäblich in die Simulation gehen kann, um einen virtuellen Beruf auszuüben.“ Und in das Spiel zu „gehen“ solle schon sehr bald möglich sein – denn noch in diesem Jahr wolle man es für VR-Equipment kompatibel machen.

          Sonnenaufgang in der Antarktis: Zwischen den Wolken ist ein Stück vereister Boden zu sehen.
          Sonnenaufgang in der Antarktis: Zwischen den Wolken ist ein Stück vereister Boden zu sehen. : Bild: Screenshot/Microsoft

          Als Plattform dient der Flugsimulator überdies auch für „Creators“. Denn in das Spiel ist ein Marktplatz integriert, auf dem Hobby-Programmierer und auch professionelle Studios selbstkreierte Zusatzinhalte anbieten können. Laut Neumann hätten sich bereits 600 Unternehmen angemeldet. „Es sind schon über 80 neue Flughäfen entwickelt worden und Dutzende neue Flugzeugtypen“, sagt Neumann. „Auch für uns ist das super aufregend.“ Diese Inhalte können sich Spieler teils kostenfrei, teils entgeltlich herunterladen und so die Simulation nach ihren eigenen Vorstellungen umgestalten und verfeinern. Unter anderem könnten so auch viele der jetzt noch ungenauen 3D-Objekte ausdetailliert und Fehler in der Spielwelt behoben werden.

          Es scheint möglich, dass Microsofts digitaler Zwilling der Erde eines Tages auch außerhalb der Spieleszene konkrete Anwendungen finden wird. Neumann sagt dazu: „Wir haben den Planeten. Unser Projekt könnte sicherlich in andere Dinge hineinwachsen.“

          Der Microsoft Flight Simulator 2020 ist für Windows sowie die Xbox One erschienen und kostet je nach Edition zwischen 69,99 und 119,99 Euro.

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