Die Webplattform hat in den letzten Jahrzehnten einen enormen Wandel erlebt. Vom damaligen Flash-basierten Spieledesign bis hin zu modernen, leistungsfähigen Webanwendungen hat sich viel getan. Dennoch haftet dem Web oft das Vorurteil an, im Bereich der Performance hinter nativen Anwendungen zurückzubleiben. Das ist vor allem auf die Beschränkungen der Browserumgebung und sicherheitsbedingte Einschränkungen zurückzuführen. Doch mit modernen Technologien wie WebAssembly und besonders der SIMD-Erweiterung steht ein bedeutender Sprung bevor, der die Leistungsfähigkeit von Webanwendungen maßgeblich erhöhen kann.
In den kommenden Abschnitten beleuchten wir, wie diese Technologie funktioniert, welche Vorteile sie bringt und was dies konkret für Webspiele und Entwickler bedeutet. WebAssembly oder kurz WASM ist mittlerweile in allen großen Browsern etabliert und gilt als der Standard für Performanz-intensive Anwendungen im Web. Im Gegensatz zu herkömmlichem JavaScript ermöglicht WASM die Ausführung von nativ kompiliertem Code direkt im Browser, was deutlich schnellere Rechenoperationen erlaubt. Eine Innovation in diesem Bereich ist SIMD – Single Instruction, Multiple Data. Diese Technologie erlaubt es modernen Prozessoren, mehrere Daten gleichzeitig mit einer einzigen Anweisung zu verarbeiten, was parallele Berechnungen auf Hardware-Ebene realisiert und so die Effizienz erheblich steigert.
Simd wurde vor etwa zwei Jahren von allen großen Browsern implementiert, was Entwicklern die Möglichkeit bietet, Webanwendungen mit deutlich besseren Performance-Werten zu erstellen. Im Rahmen aktueller Projekte für den Godot-Engine-Webexport wurde dies nun intensiv getestet und die Ergebnisse sind beeindruckend. Besonders in Szenarien, in denen die CPU stark beansprucht wird – beispielsweise bei komplexen Physiksimulationen oder großen Mengen von gleichzeitigen Berechnungen – zeigt die Nutzung von WASM SIMD deutlich spürbare Verbesserungen. Benchmark-Tests, durchgeführt von Experten mit High-End-Hardware, verdeutlichen den Unterschied. Dabei zeigte sich, dass under realistischen Stressbedingungen die Performance von Webanwendungen mit SIMD-Unterstützung zwischen anderthalb- und zweifach besser ausfiel als ohne diese Optimierung.
In Extremszenarien mit sehr hoher Rechenlast waren die Geschwindigkeitssprünge sogar um ein Vielfaches sichtbar. Zwar wird in solchen Fällen häufig von der sogenannten „Spiral des Todes“ gesprochen, in der der Frame-Rate drastisch abfällt, doch auch hier sorgte SIMD dafür, dass das Einbrechen der Performance weniger stark ausfiel. Diese Verbesserungen sind ein wirklicher Wendepunkt für Webspiele. Während GPU-Flaschenhälse weiterhin eine Herausforderung bleiben, kann die CPU-Belastung durch die richtige Nutzung von SIMD optimiert werden, sodass das Spielgeschehen gerade in hektischen oder komplexen Spielsituationen flüssiger abläuft. Besonders für Entwickler von Webspielen bedeutet dies, dass sie ohne großen Mehraufwand von besseren Laufzeiten profitieren können – ab Version 4.
5 dev 5 der Godot-Engine ist beispielsweise die Aktivierung von WASM SIMD standardmäßig integriert und wird somit für die meisten Nutzer verfügbar sein. Die Entscheidung, ab dieser Version nur noch auf WebAssembly SIMD-kompatible Browser zu setzen, basiert auf einer sorgfältigen Abwägung. Obwohl Kompatibilität mit älteren Geräten für viele Projekte wichtig bleibt, überwiegen die Vorteile einer deutlich verbesserten Performance. Die Anzahl der Nutzer, die noch keine SIMD-fähigen Browser einsetzen, ist mittlerweile sehr gering, sodass das Risiko, potenzielle Anwender auszuschließen, überschaubar ist. Für Projekte, die dennoch Kompatibilität mit nicht-SIMD-Unterstützung benötigen, bleibt weiterhin die Möglichkeit, die Godot-Engine mit deaktivierter SIMD-Unterstützung zu kompilieren.
Dabei wird über den Build-Parameter "wasm_simd=no" gezielt auf die Aktivierung verzichtet, was kleinere Performancenachteile mit sich bringt, aber eine breitere Kompatibilität sicherstellt. Der Schritt zur Integration von SIMD im Web exportiert ist Teil einer breiter angelegten Entwicklungsoffensive bei Godot. Neben Performance-Optimierungen wird intensiv an weiteren Features gearbeitet, die das Entwickeln für das Web noch attraktiver machen. Ein Beispiel ist die geplante Unterstützung für C#/.NET-Exports, die sich in der Prototypphase befinden und in naher Zukunft produktionsreif sein sollen.
Diese Erweiterung wird es Entwicklern erlauben, bekannte Programmiersprachen und moderne Tools noch nahtloser einzusetzen. Ein weiteres wichtiges Thema ist das Asset-Loading für Webspiele. Die bisherigen Methoden erfordern häufig, dass das gesamte Spiel vor dem Start komplett vorgeladen wird, was Ladezeiten verlängert und die Nutzererfahrung hemmt. Fortschritte bei der dynamischen Nachladung und effizientem Streaming von Assets werden hier künftig Abhilfe schaffen, so dass Spiele schneller starten und Ressourcen effizienter bereitstellen können. Eine solche Optimierung ist für kommerzielle Projekte besonders wichtig, um langfristig eine größere Nutzerbasis zu erreichen.
Die Performancevorteile, die durch WASM SIMD realisiert werden, sind ein Ausdruck des Reifeprozesses, den die Webplattform in den letzten Jahren durchlaufen hat. Die Zeiten, in denen Webspiele als eher einfache oder begrenzte Alternativen zu nativen Anwendungen galten, sind zunehmend vorbei. Moderne Browser und Webtechnologien entwickeln sich rasant und bieten immer mehr Möglichkeiten, die zuvor nur für Desktop-Anwendungen denkbar waren. Für Entwickler bedeutet das auch, dass sich der Aufwand für plattformübergreifende Spieleentwicklung lohnt. Einmal entwickeltes Game kann ohne große Änderungen direkt im Browser gespielt werden und erreicht so ein breit gefächertes Publikum ohne zusätzliche Installationshürden.
Mit der Integration von Optimierungen wie WASM SIMD ist sichergestellt, dass dabei keine Leistungseinbußen hingenommen werden müssen, sondern sogar eine gleichwertige oder bessere Erfahrung gegeben ist. Für Anwender wiederum verspricht die Zukunft flottere und reaktionsschnellere Webanwendungen. Gerade bei Spielen führt dies zu einem deutlich besseren Spielerlebnis mit weniger sichtbaren Verzögerungen, höheren Bildwiederholraten und insgesamt flüssigerem Gameplay, auch wenn viele Objekte oder komplexe Effekte gleichzeitig stattfinden. Dies fördert nicht nur den Spielspaß, sondern auch die Akzeptanz von Webspielen als gleichwertige Alternative zu nativen Apps. Abschließend lässt sich sagen, dass die Aktivierung von WASM SIMD im Webexport von Game Engines einen entscheidenden Fortschritt darstellt.
