Epic Games kündigt Unreal Engine 5 an – hier ist, warum sie wirklich beeindruckend ist
Wenn Sie neugierig sind, wie die Zukunft von Echtzeitgrafiken und Konsolen der nächsten Generation aussehen wird, Epic Games hat gerade die Unreal Engine 5 (UE5) mit einer erstaunlichen Demo angekündigt, die auf einer PlayStation 5 läuft und viele begeistern wird PC-Spiele zu schade.
Ein Video sagt mehr als eine Million Worte, also werfen Sie einen Blick darauf, bevor wir uns damit befassen, wie beeindruckend das technisch ist. Sie werden wahrscheinlich die Qualität auf 4K erhöhen wollen.
Wenn Sie darüber lesen möchten, können Sie die vollständige Ankündigung von Epic hier einsehen .
Nanite macht Schluss mit Polygon-Budgets
Bei der Gestaltung einer virtuellen Spielwelt muss eines immer beachtet werden: Performance. Spiele sind so konzipiert, dass sie auf einer breiten Palette von Hardware laufen, von 2000-Dollar-Enthusiasten-Gaming-PCs bis zu 300-Dollar-Konsolen. Aus diesem Grund werden Spiele um die Anzahl der Polygone oder Polycount herum optimiert.
Selbst all diese Jahre später sind Computer beim Zeichnen von Polygonen immer noch scheiße. Zugegeben, sie sind viel leistungsfähiger als vor einem Jahrzehnt, und Spielszenen mit Polycounts in Millionenhöhe können viele Male pro Sekunde herausgekurbelt werden. Aber wenn Sie zu viele davon hinzufügen, sieht Ihr Spiel langsam aus wie eine Powerpoint-Präsentation.
Dieses weiche Limit von Polygonen wird als Polygonbudget bezeichnet, und alles, was auf dem Bildschirm gerendert wird, muss in dieses Budget passen.
Natürlich gibt es, wie bei allen Dingen in der Spielebranche, Hacks, um dies etwas zu umgehen. Nahezu jedes Spiel verwendet heutzutage irgendeine Form von Level of Detail Scaling oder LOD. Dinge, die weit von der Kamera entfernt sind, werden gegen Modelle mit geringerer Detailgenauigkeit ausgetauscht. Normalerweise geschieht dies ziemlich reibungslos, wobei 4 oder mehr verschiedene Modelle im Voraus hergestellt werden. Auf diese Weise brauchen Sie sich nicht so viele Gedanken darüber zu machen, dass weit entfernte Objekte zu stark gerendert werden, da nur das Zeug direkt neben Ihnen (das Sie tatsächlich betrachten) in voller Qualität gerendert wird.
LOD 0 ist das Modell mit der höchsten Auflösung und wird Ihnen angezeigt, wenn Sie ganz nah herangehen und Ihr Gesicht neben einen Felsen halten. Wenn Sie sich etwas entfernen, tauscht die Engine das gegen LOD 1 aus und so weiter. All diese unterschiedlichen LODs müssen normalerweise vom Künstler im Voraus erstellt werden, obwohl Unreal Engine 4 ein sehr gutes Werkzeug hat, um sie automatisch zu generieren.
Aber selbst LOD 0 ist nicht das echte Mesh in voller Qualität. Wenn ein Künstler zum Beispiel an einem Stein arbeitet, arbeitet er mit Netzen, die hundertmal mehr Polygone haben, oft in die Zehnmillionen für einzelne Objekte. Natürlich würde ein einziges dieser Assets einen guten Teil des Polygon-Budgets füllen.
Mit UE5 besteht Epic Games darauf, dieses Konzept mit einer neuen Technologie namens Nanite vollständig abzuschaffen. Die Behauptung ist, dass es mit Nanite „keine Budgets für Polygonanzahl, Polygonspeicher oder Budgets für Ziehanzahl mehr gibt; es besteht keine Notwendigkeit, Details in normale Karten einzubacken oder LODs manuell zu erstellen; und es gibt keinen Qualitätsverlust."
In der Demo um 2:20 zeigen sie, was für mich der wahre Hingucker war. Jedes Dreieck wird mit einer anderen Farbe gerendert, und es gibt so viele davon, dass es auf einer alten CRT wie statisch aussieht. Ich musste die Qualität auf 4K umschalten und das Video im Vollbildmodus anzeigen, und selbst dann war der YouTube-Komprimierungsalgorithmus nicht in der Lage, so viele Details in Bewegung zu verarbeiten. In einem normalen Spiel würden wir dies Overdraw nennen, wenn Sie weit genug von einem Objekt entfernt sind, dass die Polygone unnötig werden, und Sie sollten Ihre LOD-Einstellungen anpassen, da sie normalerweise zu hoch sind.
Bei Nanite schwelgen sie im Exzess. Sie können ein vollständiges Mesh in Filmqualität direkt aus einem 3D-Modellierungsprogramm wie Zbrush oder Maya einfügen und müssen sich überhaupt nicht um LOD-Levels kümmern oder ein optimiertes LOD 0-Mesh erstellen und die zusätzlichen Details in normale Karten backen. Die Engine erledigt das alles automatisch für Sie. Dies führt zu wahnsinnig realistischen Spielen, wie der gezeigten Demo, die wie Szenen direkt aus einem Pixar-Film aussehen. Perfekte Qualität, jederzeit.
Unter der Haube verwendet es wahrscheinlich etwas Ähnliches wie LOD-Levels, da sich die Hardware, auf der es läuft, nicht so sehr verbessert hat. Sie können Ihrer GPU immer noch nicht sagen, dass sie eine Milliarde Polygone rendern soll, ohne dass sie in Flammen aufgeht. Aber es kann diese Milliarden Polygone in Echtzeit in etwas vernünftigeres umwandeln und nur das rendern, was wirklich wichtig ist, sodass Künstler wunderschöne Szenen mit großartiger Leistung erstellen können.
Obwohl Sie in der Praxis wahrscheinlich immer noch Künstler sehen werden, die gigantische Polycount-Meshes zu etwas backen, das etwas besser für Nanite geeignet ist, scheint das Polycount-Budget jetzt eher ein Vorschlag als eine Regel zu sein.
Natürlich gehen mit massiven Assets riesige Dateigrößen einher – Spiele der Zukunft werden in Hunderten von Gigabyte gemessen. Da Sie jedoch wahrscheinlich nicht mehrere LOD-Kopien desselben Assets auf der Festplatte speichern müssen, wird das Problem nicht so schwerwiegend sein, und da beide Konsolen der nächsten Generation mit schnellen SSDs ausgestattet sind, werden die Ladezeiten wahrscheinlich nicht darunter leiden .
Lumen ist die Beleuchtung der nächsten Generation
Nanite ist schon verrückt genug, aber Lumen schafft es, hier den Kuchen zu nehmen. Spiele haben seit einiger Zeit eine gute Beleuchtung mit gebackenen Lightmaps. Diese werden (sehr langsam) im Editor auf dem PC des Spieleentwicklers generiert. Wenn das Spiel auf einer Konsole läuft, kann es diese Lightmaps verwenden, um das Rendern erheblich zu beschleunigen. Ein Kompromiss zwischen Speicherplatz und Leistung.
Es gibt einen Nachteil – es ist statisch. Dynamische Beleuchtung, bei der Sie die Lichter bewegen können, ist ziemlich schwierig. Spiele der aktuellen Generation können natürlich damit umgehen, aber mit vielen Zugeständnissen. Erst vor Kurzem wurde mit hardwarebeschleunigtem Raytracing eine vollständig dynamische Beleuchtung möglich.
Mit Lumen behauptet Epic Games, dass es die Notwendigkeit statischer Lightmaps vollständig ersetzt hat. Lumen ist ein vollständig dynamisches globales Beleuchtungssystem, das in Echtzeit läuft und vermutlich schnell genug ist, um unterhaltsamer zu sein als eine Diashow.
Schaut euch das Video ab 5:15 an. Die Figur betritt einen dunklen Korridor und die Beleuchtung ihres Modells passt sich nahtlos der Umgebung an. Dann zieht sie ein Licht heraus und die Statuen neben ihr glänzen mit wunderschönen metallischen Reflexen. Es muss kein Spiegel sein, um von Reflexionen zu profitieren – alles reflektiert Licht, und auf diese Weise wird sichergestellt, dass Umgebungen immer naturgetreu aussehen.
Was Sie am Ende erhalten, ist ein Beleuchtungssystem, das, ähnlich wie Nanite, die Leistungskopfschmerzen von Entwicklern nimmt, die sich Gedanken darüber machen, wie sie ihre Szene richtig beleuchten.
Es spielt auch sehr gut mit Nanite. Um 5:55 sehen wir uns eine unglaublich komplexe Statue an, die aus 33 Millionen Polygonen besteht und direkt aus Zbrush importiert wurde. Mit vollständig dynamischer Beleuchtung gerendert. Irgendwie geht die PS5 wie von Zauberhand nicht in Flammen auf.
Ich vermute, dass dies eine Form von Raytracing unter der Haube verwendet. Beide Konsolen der nächsten Generation – PS5 und Xbox Series X – werden auf AMDs kommender RDNA 2-Architektur aufbauen, die volle Raytracing-Unterstützung bei sehr hohen Geschwindigkeiten bieten wird. Nvidias kommende Ampere-Grafikkartenreihe wird aktuellen Gerüchten zufolge die Raytracing-Leistung erheblich beschleunigen, ein Generationssprung gegenüber den aktuellen RTX-Karten, die Raytracing-Szenen kaum mit 60 FPS ausführen können.
Wenn es mit Raytracing betrieben wird, können Sie sich damit auf den meisten Grafikkarten der aktuellen Generation von der großartigen Leistung verabschieden. Spiele werden wahrscheinlich auf aktuelle Rendering-Techniken für Benutzer mit älterer (oder genauer gesagt jetzt veralteter) Hardware zurückgreifen müssen.
Raytracing ist sicherlich die Zukunft, und wenn das nicht schon klar genug war, sind diese Konsolen der nächsten Generation hier, um es zu beweisen. Für PC-Benutzer ist es eine großartige Sache, dass Funktionen auf Konsolen verfügbar sind, da dies bedeutet, dass PC-Spiele diese Funktionen wahrscheinlich ebenfalls erhalten werden.
Niagara VFX, Chaos Destruction Engine, epische Online-Dienste
Nanite und Lumen sind die beiden heute angekündigten Hauptfunktionen und sind bereits generationsübergreifende Verbesserungen gegenüber UE4. Sie erwähnen jedoch auch Niagara und Chaos, zwei Funktionen, die bereits in UE4 verfügbar sind und gut mit Nanite und Lumen laufen werden.
Niagara ist eine Partikelsystem-Engine, die auf der GPU läuft und sehr komplexe Partikelsimulationen verarbeitet. Partikel sind nicht auf Rauch oder Feuer beschränkt; In dem Video verwenden sie Niagara, um die Bewegungen von Fledermaus- und Käferwolken zu simulieren, die über den Boden huschen. Es ist ziemlich beeindruckend und eine großartige Ergänzung zum Toolkit von UE5.
Chaos ist eine Zerstörungsmaschine, die alles erledigt, was mit dem Zerstören von Sachen zu tun hat. Vermutlich funktioniert das mit der neuen Nanite-Technologie sehr gut, scheinbar ohne Ihren eigentlichen Rechner explodieren zu lassen. Es ist ziemlich cool, schau mal:
Die einzige neue Funktion, die angekündigt wird, ist schließlich die Veröffentlichung von Epic Online Services. Diese wurden entwickelt, um mit Steam zu konkurrieren, einschließlich Funktionen wie Freundesliste und Präsenz, Lobbys, Matchmaking, P2P-Konnektivität, Datenspeicherung (Spielstand), Bestenlisten und Statistiken, und mit Voice-Chat, der später kommt. Es hat dies vor einiger Zeit angekündigt, aber bis jetzt nicht wirklich umgesetzt.
Unreal Engine 4 ist jetzt kostenlos für Einnahmen von bis zu einer Million Dollar
Derzeit verlangt Epic Games eine Lizenzgebühr von 5 % für die Verwendung von Unreal, ein Preis, der sich für (meiner leicht voreingenommenen Meinung nach) beste 3D-Spiele-Engine auf dem Markt lohnt. Allerdings kann UE4 rückwirkend am 1. Januar dieses Jahres für die ersten 1.000.000 US-Dollar an Einnahmen völlig kostenlos verwendet werden, was es zu einer viel verlockenderen Wahl für Indie-Entwickler machen sollte.
Es ist nicht klar, ob dieses Preismodell für UE5 dasselbe ist, aber nach der aktuellen Richtung von Epic Game zu urteilen, ist das wahrscheinlich der Fall. Der Übergang von UE4 zu UE5 soll ziemlich gestrafft sein, daher sollte es nicht viel Grund geben, den Wechsel nicht zu machen.
Quelle: Epische Spiele