Dinsdag 04/08/2020

Videogames

Dit leerde de technologie van videogames

Siri.Beeld apple

Van chatbots via het scrollende schermpje op uw smartphone tot zelfs het hele idee van sociale media: ontwikkelingen in videogames gaven bijzonder vaak een eerste aanzet voor technologische doorbraken die we vandaag als vanzelfsprekend beschouwen.

Wanneer spelers dit najaar in Call of Duty: WWII een verbeten strijd voeren tegen Duitse troepen op Omaha Beach of de piramides van Gizeh beklimmen in Assassin's Creed: Origins, lijkt datgene wat op het scherm te zien is wel op magie wanneer u het vergelijkt met de blokken en lijnen van Pong, een van de allereerste commerciële videogames. Maar met tovenarij heeft het allemaal niets van doen: videogames zijn ontsproten uit de computertechnologie in de jaren 60 en 70, en zijn vervolgens meegegroeid in de cadans van de rekenkracht die computers de afgelopen vijftig jaar erbij kregen.

Maar gelijk met de grafische paardenkracht gingen videogames ook op andere manieren meegroeien met de computerindustrie. In die mate zelfs dat verscheidene innovaties die we vandaag voor lief nemen, of tenminste de technologie erachter, hun allereerste toepassing vonden in videogames. "Computerwetenschappers bouwden vaak eerst een spelletje om het concept van hun creaties te laten zien aan anderen", zegt Jan Van Looy, professor aan de Universiteit Gent en onderzoeker bij researchinstituut Imec, gespecialiseerd in gaming en immersieve media. "Die pioniersrol is gebleven, ook toen games een commercieel product werden. Ze bleven de toepassing die de computertechnologie op hardwaregebied vooruit bleef stuwen, en waar ook de eerste experimenten op gebied van interactie en ruimtelijkheid werden gevoerd."

Artificiële intelligentie

Vraag aan de intelligente assistent in uw smartphone hoe de verkeerssituatie is op weg naar het werk, en Siri of Google Assistant geven u het antwoord in nette volzinnen terug. Het wordt voorlopig nauwelijks gebruikt, maar het is er wel: artificiële intelligentie (AI) maakt vandaag al een integraal onderdeel uit van ons digitale arsenaal. En dat zal nog groeien in de toekomst, met slimme speakers als Google Home en Amazon Alexa.

Onderzoek naar computers die voor zichzelf kunnen denken, startte al in de jaren 50, maar de eerste gamemakers gingen het ook snel verwerken in hun product. Het bekende Pac-Man (1980) is een van de eerste videogames waarin de tegenstanders 'intelligent' waren: de vier spoken waren geprogrammeerd om zich naar de positie van de protagonist voort te bewegen en er uiteindelijk mee te botsen, en hanteerden ook ieder hun eigen pad om tot bij de pillenhappende held te geraken. Zeven jaar later, met de sluipgame Metal Gear (1987), kwamen er complexere computergestuurde tegenstanders op de proppen, die pas reageerden wanneer het spelerspersonage zich in hun gezichts- of gehoorveld begaf. Die game gaf het startschot tot de steeds slimmere tegenstanders die spelers vandaag tegen het lijf lopen in games.

Metal Gear.Beeld rv

"Natuurlijk kun je de artificiële intelligentie die vandaag in videogames zit niet meer vergelijken met de huidige academische ontwikkeling van AI", nuanceert Van Looy. "Sinds de komst van zelflerende systemen is de technologie die bijvoorbeeld achter Google Assistant zit exponentieel complexer geworden dan de eigenlijk nog primitieve intelligentie die videogamepersonages vertonen: hun verstand moet worden ingeprogrammeerd. Maar tijdens de eerste jaren van de computertechnologie liepen academische en game-AI gelijk met elkaar op."

Scrollende schermen

Open uw Facebook- of Twitter-app, en de tekst stopt niet per definitie aan de onderzijde van het scherm: u kunt de inhoud 'doorrollen' met een veeg van uw duim. Dat klinkt vandaag vanzelfsprekend, maar minder dan veertig jaar geleden was het een absolute revolutie. De allereerste tekstverwerkingsprogramma's in de jaren 80 presenteerden hun tekst nog in 'bladzijden' die een volledig scherm omvatten, maar tegen het einde van het decennium doken de eerste programma's op waarin de tekst vloeiend verder bewoog wanneer de gebruiker de schermrand had bereikt.

Het was een vrij late ontwikkeling, want een tiental jaar eerder werd een scrollend scherm al waarheid in de lunaparkgame Speed Race (1974). De racewagen van de speler bleef gewoon op zijn plaats, maar tegenstrevers en het decor bewogen zich verticaal verder over het scherm.

Het was op dat moment nog niet zeker dat scrollende schermen een dragend element zouden worden in videogames: nieuwere titels als Space Invaders (1978) en Pac-Man (1980) bleven mooi op één scherm. Maar vanaf de vroege jaren 80 werd het rollende scherm gemeengoed. "Op het moment waarop Speed Race verscheen, waren gamemakers nog volop aan het experimenteren met hoe ze ruimtelijkheid in hun spellen moesten simuleren", zegt Van Looy. "Ze wisten het nog niet goed: in Asteroids (1979) bijvoorbeeld, kwam je ruimteschip links weer tevoorschijn wanneer het rechts over de rand heen was gegaan. Het was pas na verloop van tijd dat scrollen iets van een norm werd."

Chatbots

Wanneer u vandaag de klantendienst van bedrijven als KLM, Burger King en Disney aanspreekt via onlinechat, wordt u in de eerste plaats geantwoord door een geautomatiseerd systeem, dat aanvankelijk een antwoord formuleert op uw vragen op basis van een database aan informatie. Die chatbots zitten zwaar in de groei: sinds Facebook zijn Messenger-chatprogramma ervoor ging openzetten zijn er inmiddels al meer dan 30.000 van die Messenger-bots. Ze werken op basis van een centrale softwaretechnologie die een 'parser' wordt genoemd, en die de ingetypte zin uit elkaar trekt en er alle zinsbouwcomponenten uitvist.

In 1966 werd de eerste primitieve tekstparser ontwikkeld aan het Massachusetts Institute of Technology, voor het softwareprogramma Eliza, dat zich voordeed als een virtuele psychotherapeut. De antwoorden die Eliza teruggaf bleven echter verdacht aan de oppervlakte, vond toenmalig student computerwetenschappen Don Daglow (vandaag een bekende topman in de videogame-industrie, die leidende functies bekleedde bij videogamemerken als Intellivision en Electronic Arts) in de vroege jaren 70. Hij maakte een betere versie van het programma, en gebruikte later de technologie voor Dungeon, een fantasygame in proza. De speler typte een eenvoudig tekstcommando in, waarop de software vervolgens een nieuwe scène voor hem beschreef.

Dungeon kreeg snel navolging van een hele resem soortgelijke games, en in de jaren 80, toen de eerste computers in huiskamers verschenen, werd die gamevorm van de 'tekstadventure' zelfs relatief populair: bedrijven als Infocom brachten toen semiliteraire pareltjes als Leather Goddesses of Phobos (1986), Wishbringer (1985) en A Mind Forever Voyaging (1985) op de markt, en zelfs de hedendaagse grootheid Activision waagde zich toen aan het genre, met titels als Tass Times in Tonetown (1986) en Borrowed Time (1985). "Die games toonden hoe het medium nieuwe softwaretechnologie bij een eerste publiek kon brengen, voordat er een bredere toepassingen aan de horizon was", zegt Van Looy. "Een spelletje was dan een logische eerste stap."

Performance Capturing

De Britse gamedesigner Steve Brown stak in 1987 bijna zichzelf een oog uit met een houten zwaard toen hij slagbewegingen inoefende voor zijn nieuwe game Barbarian: The Ultimate Warrior. Hij wilde een vechtgame maken die was geïnspireerd door de Arnold Schwarzenegger-film Conan the Destroyer, en wilde daarvoor de vlotste gevechtsbewegingen tevoorschijn toveren op de nog niet bijster krachtige huiscomputers als de Commodore 64. Daarom filmde hij eerst zichzelf terwijl hij de bewegingen deed, en gebruikte dat als referentie om de uiteindelijke animaties na te tekenen op de computer. 

Dezelfde procedure werd twee jaar later gehanteerd door gamemaker Jordan Mechner voor diens game Prince of Persia: op een parkeerplaats fotografeerde hij met hoge sluitersnelheid zijn broer terwijl die de bewegingen van het hoofdpersonage in de game moest nabootsen, waarna de verschillende stadia van de beweging werden overgeschetst op de computer. Het resultaat was een personage dat zich veel natuurlijker bewoog dan spelers in 1989 gewend waren. "De techniek kwam vooral vanuit een tekort in mijn vaardigheden als gameontwerper", zei Mechner later. "Ik kon best oké tekenen, maar ik was geen getrainde animator. Dus kwam ik op het idee om een techniek uit de stomme film te gebruiken."

Beeld REUTERS

Dat eenvoudige concept werd decennia later geperfectioneerd tot wat men vandaag performance capturing noemt: acteurs worden in een soort duikerspak gehesen waarop reflecterende bollen of 'markers' worden geplakt. Die worden vervolgens opgepikt door een batterij van enkele tientallen tot meer dan honderd camera's die rond de acteur staan opgesteld, en die de bewegingen meteen in een soort 3D-skelet opslaan. Hetzelfde geldt voor de mimiek van de acteur, die met behulp van zogeheten 'facial markers' wordt gecapteerd. Uiteindelijk moet de digitale beeltenis van de acteur een soort 'pop' worden die zich onder impulsen van de speler door de game kan bewegen.

Performance capturing werd gebruikt in de productie van bekende films als Avatar en het hedendaagse War for the Planet of the Apes, maar de techniek werd gemeengoed in videogametitels als Call of Duty (2003), The Last of Us (2013) en Beyond: Two Souls (2013), waarvoor zelfs bekende acteurs als Kevin Spacey en Willem Dafoe zich in het pakkie lieten hijsen.

Sociale media

Online gaan om een babbeltje te slaan met uw Facebook- en Twitter-vriendjes: het is vandaag een tweede natuur geworden. Maar het platform waarin we dat doen is alleen al het afgelopen decennium fel geëvolueerd. Voor de huidige generatie sociale media waren er ook al voorlopers als Netlog, MySpace, Second Life en Habbo. En die volgden allemaal op ideeën die hun oorsprong veel dieper in de ontwikkeling van computertechnologie vonden. 

In de late jaren 70 en de vroege eighties waren er al Multi User Dungeons (MUD's): onlinegames (toen nog op grote universiteitscomputers) die te vergelijken zijn met de zonet genoemde prozagames, maar waarin verscheidene spelers tegelijkertijd in de tekst konden rondlopen – en ook met elkaar konden communiceren. 

En in de late jaren 80 waagde de videogameafdeling van Star Wars-productiebedrijf Lucasfilm zich aan Habitat, een allereerste onlinewereld waarop spelers met een Commodore 64 konden inbellen (er was toen nog geen commercieel internet) met hun avatar. Habitat kreeg een grootse lanceringsparty in New York, waar de server die het ding deed draaien echter al crashte; het kwam nooit tot een commerciële lancering. "We wisten op voorhand dat het zwaar zou zijn", zei voormalig Lucasfilm Games-baas Steve Arnold (vandaag een durfkapitalist in Silicon Valley) jaren later in een interview in Rogue Leaders, een boek over het bedrijf. "Maar we wisten ook dat dit de richting was die games moesten inslaan in de toekomst."

Virtual reality

Met de grote virtualrealityhetze van vandaag zouden we bijna vergeten dat ongeveer diezelfde gekte zich een kwarteeuw gelede ook al eens heeft voorgedaan. Tijdens de vroege jaren 90 doken al eerste VR-brillen op, van start-ups als het Britse Virtuality, maar ook gamebedrijven als Sega, Atari en Nintendo sprongen er erg vroeg op. Uiteindelijk slaagde maar een van die zonet genoemde drie een product op de markt te brengen: Nintendo met zijn Virtual Boy (1995). En dat werd een sof. De technologie bleef vervolgens jarenlang in de kast, om er pas een vijftal jaar geleden weer uit te komen.

Wolfenstein.Beeld rv

Maar virtual reality zelf was de logische opvolger voor een andere technologische sprong die videogames hadden gemaakt: die naar de 3D-werelden van Wolfenstein en Doom, begin jaren 90, die doorgroeiden naar die van hedendaagse games als Call of Duty.

Maar de 3D-omgevingen waarin die werden opgetrokken werden later ook gebruikt door onder meer architecten, en ook vandaag zit het aantal niet-videogametoepassingen van VR – onder meer in bedrijfstrainingen – in de groei. "Die stap naar 3D was opnieuw een bewijs dat gamemakers altijd het uiterste uit de kan halen van de bestaande computertechnologie, en daarmee ook de inspiratie leveren voor andere toepassingen", zegt Van Looy.

Pac Man.Beeld RV
Meer over

Nu belangrijker dan ooit: steun kwaliteitsjournalistiek.

Neem een abonnement op De Morgen


Op alle artikelen, foto's en video's op demorgen.be rust auteursrecht. Deeplinken kan, maar dan zonder dat onze content in een nieuw frame op uw website verschijnt. Graag enkel de titel van onze website en de titel van het artikel vermelden in de link. Indien u teksten, foto's of video's op een andere manier wenst over te nemen, mail dan naar info@demorgen.be.
DPG Media nv – Mediaplein 1, 2018 Antwerpen – RPR Antwerpen nr. 0432.306.234