So funktioniert der Heuhaufen: ein grabbarer 3D-Haufen im Browser

Ein Dichtegitter statt tausender Objekte

Man könnte Millionen einzelner Heuteile platzieren und herumschieben. Das würde jeden Browser in die Knie zwingen. Stattdessen speichert das Spiel den Heuhaufen als dreidimensionales Gitter aus Zahlen. Jede Zelle hat einen Wert von 0 bis 255: 0 bedeutet leere Luft, 255 bedeutet fest gepacktes Heu.

Das Gitter ist 88 Zellen breit, 40 hoch und 88 tief, mit einer Zelle alle 0,3 Meter. Das sind insgesamt 309.760 Zellen für einen Raum von etwa 26 mal 12 mal 26 Metern, in dem eine Kuppel von rund 21 Metern Durchmesser und fast 10 Metern Höhe bequem Platz hat. Das Spiel zählt dieses Volumen als 5.000.000 „Heuteile". Diese Zahl siehst du oben auf dem Bildschirm sinken, wenn du gräbst.

Aus Zahlen wird eine Oberfläche

Zahlen in einem Gitter kann man nicht ansehen, also macht das Spiel daraus eine Oberfläche. Es nutzt ein Verfahren namens Surface Nets, das die Grenze zwischen „Luft" und „Heu" findet und entlang dieser Grenze eine glatte Haut baut. Stell dir vor, du schrumpfst Folie um die Stelle, an der die Zahlen die Hälfte überschreiten.

Darum sieht ein Tunnel glatt und rund aus und nicht eckig. Und darum verschmelzen zwei Krater, wenn du neben einem alten Tunnel gräbst.

Chunks: nur neu machen, was sich geändert hat

Bei jedem Graben die gesamte Oberfläche neu zu bauen wäre viel zu langsam. Deshalb ist das Gitter in Blöcke mit je 16 Zellen Kantenlänge geteilt, die das Spiel Chunks nennt. Wenn du gräbst, senkt es die Dichte rund um dein Werkzeug und baut nur die Chunks neu, die du berührt hast. Alles andere bleibt unangetastet.

Das ist der wichtigste Trick, damit ein Haufen selbst auf einem Handy sofort reagiert: Der Aufwand hängt davon ab, wie viel du gegraben hast, nicht davon, wie groß der Heuhaufen ist.

Die Strohhalme obenauf

Eine glatte Oberfläche allein sähe aus wie ein Klumpen Ton. Damit sie wie Heu wirkt, bedeckt das Spiel sie mit tausenden kleinen Strohhalmen, die als Instanzen gezeichnet werden. Instancing bedeutet: Die Grafikkarte bekommt in einer einzigen Anfrage den Auftrag „zeichne diese Halmform viele Male an diesen Positionen". Das ist viel günstiger als tausende einzelne Objekte. Beim Graben fliegen außerdem lose Halme weg, damit jeder Griff Gewicht bekommt.

Wenn Heu fällt

Wenn du eine Höhle gräbst und ein Stück Heu vom restlichen Haufen abtrennst, hält es nichts mehr oben. Das Spiel prüft laufend, ob Heu seine Verbindung verloren hat, und lässt es dann fallen. Darum solltest du vorsichtig sein, wenn du über deinem eigenen Kopf ein Dach aushöhlst. Tipps zum sicheren Graben stehen in So findest du die Nadel.

Einen Heuhaufen speichern

Weil der ganze Heuhaufen nur dieses Zahlengitter ist, bedeutet Speichern, das Gitter zu speichern. Das Spiel legt es in deinem eigenen Browser ab, zusammen mit Geld, Werkzeugen und Position, damit jeder Tunnel noch da ist, wenn du zurückkommst. Mehr dazu in Speichern, Exportieren und Spielstand umziehen.

Gebaut mit

Das Spiel läuft mit Three.js, einer beliebten Open-Source-Bibliothek, mit der Webseiten per WebGL 3D-Grafik zeichnen. Kein Server übernimmt dabei Arbeit: Alles passiert auf deinem Gerät.