Die Welt im Microsoft Flight Simulator 2020 bietet einen nahezu unübertroffenen Detailgrad. Der digitale Zwilling der Erde wird dabei unter anderem durch KI möglich.
Zwei Millionen Städte, 1,5 Milliarden Gebäude, unzählige Bäume, Flüsse, Seen, Gebirge und Straßen: Der Flight Simulator 2020 bietet die wohl umfangreichste und realistischste digitale Nachbildung unseres Planeten. Dieser "Digital Twin" der Erde wird unter anderem durch die Einbindung von realen Echtzeit-Daten zum Leben erweckt. Egal ob Windrichtung, Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Lichteinfall oder Frost - jede Wettereigenschaft wird im Spiel abgebildet.
All der Realismus hat natürlich sein Gewicht. Allein das Kartenmaterial von Microsofts Flug Simulator ist über zwei Petabyte Daten schwer. Wie wird solch eine gigantische Datenmenge in eine dreidimensionale Welt umgewandelt?
Bing Maps liefert Daten – sehr viele Daten
Die Grundlage für die Welt des Microsoft Flight Simulators liefert das Team von Bing Maps. Alle nötigen Texturen und topologischen Daten stammen aus Microsofts Karten-Schmiede. 2,5 Petabyte an Satellitenbildern und Fotogrammetrie-Scans wurden benötigt, um die virtuelle Welt des Flugsimulators zu errichten. Dazu kommen von Hand editierte 3D-Objekte.
"Wir wollen die Illusion nicht zerstören, dass das, was sie im Spiel sehen, wirklich da ist", sagt Mike Gilbert, Chef-Softwareentwickler bei Bing Maps. Ein typisches Beispiel wäre die Space Needle in Seattle. "Sie hat eine komplexe Geometrie. Die Algorithmen rekonstruieren das nicht immer auf eine optisch ansprechende Weise. Jedes Mal, wenn Sie in einer unserer Städte eine Sehenswürdigkeit sehen, die sehr fein gerendert ist, war das wahrscheinlich einer unserer 3D-Künstler."
Die voll texturierten 3D-Modelle sind bis auf wenige Zentimeter genau gestaltet. Jede Stadt, die von Bing Maps modelliert wurde, ist einzeln größer als die kompletten Spielbereiche aktueller Open-World-Games. Insgesamt wurde eine Fläche von 150.000 Quadratkilometern von Hand nachmodelliert. 40 verschiedene Flughäfen im Flight Simulator 2020 bekamen sogar eine besonders detaillierte Ausarbeitung.
Flight Simulator 2020: KI erstellt digitalen Zwilling der Erde
Trotzdem bleibt ein Großteil des Kartenmaterials zweidimensional. Damit der gesamte Planet in ein dreidimensionales Modell umgewandelt werden konnte, ließen sich die Entwickler von Künstlicher Intelligenz (Erklärungen) unterstützen. Maßgeblich beteiligt an der KI-generierten Welt ist ein Team aus Österreich.
Blackshark AI extrahiert mit seiner KI präzise Informationen aus Bings Kartenmaterial. "Während Städte wie Seattle oder New York bereits auf der Grundlage der Photogrammetrie verfügbar waren, fehlten noch immer 99,8 Prozent der Gebäude, Vegetation und Infrastruktur", sagt Thomas Richter-Trummer, CTO von Blackshark.
Blackshark erarbeitete eine Methode, die mit KI und virtuellen Maschinen in Microsofts Cloudcomputing-Plattform Azure die für die 3D-Kopie relevanten Informationen aus Bings Kartenmaterial sammelt. Ein neuronales Netzwerk klassifiziert weltweit Gebäude, Vegetation und Straßen und rekonstruiert aus sämtlichen Objekten detailliertem 3D-Modelle. Damit wird ein außergewöhnlicher Detailgrad erreicht.
Ein kompletter Planet in nur 72 Stunden
Mit dieser Methode konnte Blackshark über die letzten drei Jahre etwa 1,5 Milliarden Gebäude und über 30 Millionen Quadratkilometer an Vegetation rekonstruieren. "Durch den parallelen Einsatz von Hunderten von virtuellen Maschinen sind wir in der Lage, den gesamten Planeten in weniger als 72 Stunden zu verarbeiten", sagt Fabian Schlager, Cloud Solution Architect.
In Verbindung mit Azure AI könne Blackshark GPU-verbesserte virtuelle Maschinen innerhalb von Minuten skalieren und Bilder mit einer Rate von mehr als zehn Gigabyte pro Sekunde verarbeiten.
Durch Maschinelles Lernen und laufende Optimierungen der Engine durch das Entwickler-Team soll sich der Flight Simulator laufend weiterentwickeln. Chef-Entwickler Jörg Neumann bezeichnet den Simulator auch deshalb als "lebendiges Spiel".
VR-Freunde dürfen sich zudem bald auf ein immersives Flugerlebnis freuen: In Kürze startet die Beta zur VR-Version. Einen Grundlagen-Guide für den Flight Simulator 2020 findet hier bei unserer Partnerseite SPACE4GAMES.
Titelbild: Microsoft, Quelle: Microsoft Flight Simulator (YouTube)
