Epic Games zapowiada Unreal Engine 5 — oto dlaczego jest naprawdę imponujący

Jeśli jesteście ciekawi, jak będzie wyglądać przyszłość grafiki czasu rzeczywistego i konsol nowej generacji, Epic Games właśnie ogłosiło Unreal Engine 5 (UE5) z niesamowitym demem, działającym na PlayStation 5, które przyniesie wiele Gry komputerowe do wstydu.

Film jest wart milion słów, więc spójrz, zanim zagłębimy się w to, jak imponujące jest to pod względem technicznym. Prawdopodobnie będziesz chciał podkręcić jakość do 4K.

Jeśli chcesz o tym przeczytać, możesz zobaczyć pełne ogłoszenie Epic tutaj.

Nanite kładzie kres budżetom wielokątów

Projektując wirtualny świat gry, zawsze musisz brać pod uwagę jedną rzecz: wydajność. Gry są zaprojektowane do działania na szerokiej gamie sprzętu, od komputerów entuzjastów do gier za 2000 USD po konsole za 300 USD. Z tego powodu gry są zoptymalizowane pod kątem liczby wielokątów lub liczby wielokątów.

Nawet przez te wszystkie lata później komputery wciąż są do niczego, jeśli chodzi o rysowanie wielokątów. To prawda, że ​​są znacznie potężniejsze niż dziesięć lat temu, a sceny w grze z milionami wielolików mogą być odtwarzane wiele razy na sekundę. Ale dodaj ich zbyt wiele, a twoja gra powoli zacznie wyglądać jak prezentacja Powerpoint.

Ten miękki limit wielokątów jest znany jako budżet wielokątów i wszystko renderowane na ekranie musi mieścić się w tym budżecie.

Oczywiście, podobnie jak w przypadku wszystkich rzeczy w branży gier, istnieją sposoby na obejście tego. Prawie każda gra obecnie używa jakiejś formy skalowania poziomu szczegółowości lub LOD. Rzeczy daleko od aparatu są zamieniane na modele o niższych szczegółach. Zwykle odbywa się to dość płynnie, z 4 lub więcej różnymi modelami wykonanymi z wyprzedzeniem. W ten sposób nie musisz się tak bardzo martwić, że odległe obiekty zostaną nadmiernie renderowane, ponieważ tylko rzeczy znajdujące się tuż obok ciebie (na które faktycznie patrzysz) są renderowane w pełnej jakości.

LOD 0 to model o najwyższej rozdzielczości, który zobaczysz, jeśli podejdziesz blisko i przyłożysz twarz do skały. Jeśli trochę się odsuniesz, silnik zamieni to na LOD 1 i tak dalej. Wszystkie te różne LODy zazwyczaj muszą być wykonane przez artystę z wyprzedzeniem, chociaż Unreal Engine 4 ma bardzo dobre narzędzie do ich automatycznego generowania.

Ale nawet LOD 0 nie jest prawdziwą siatką o pełnej jakości. Kiedy artysta pracuje na przykład nad skałą, pracuje z siatkami, które mają setki razy więcej wielokątów, często dziesiątki milionów dla pojedynczych obiektów. Oczywiście jeden z tych aktywów wypełniłby sporą część budżetu wielokąta.

Dzięki UE5 firma Epic Games stanowczo twierdzi, że pozbyła się tej koncepcji całkowicie dzięki nowej technologii o nazwie Nanite. Twierdzi się, że w przypadku Nanite „nie ma już budżetów zliczania wielokątów, budżetów pamięci wielokątów ani budżetów zliczania wielokątów; nie ma potrzeby tworzenia szczegółów na normalnych mapach ani ręcznego tworzenia LOD; i nie ma utraty jakości."

W demo, o 2:20, pokazują, co było dla mnie prawdziwym oszałamiaczem. Każdy trójkąt jest renderowany w innym kolorze, a jest ich tak wiele, że wygląda jak statyczny na starym CRT. Musiałem przełączyć jakość na 4K i pełnoekranowy film, a nawet wtedy algorytm kompresji YouTube nie był w stanie obsłużyć tak wielu szczegółów w ruchu. W zwykłej grze nazwalibyśmy to overdrawem, gdy jesteś na tyle daleko od obiektu, że wielokąty stają się niepotrzebne i powinieneś dostosować ustawienia LOD, ponieważ zwykle są one nadmierne.

Z Nanite rozkoszują się nadmiarem. Możesz wrzucić pełną siatkę o jakości filmu prosto z programu do modelowania 3D, takiego jak Zbrush lub Maya, i nie musisz się w ogóle martwić o poziomy LOD lub tworzenie zoptymalizowanej siatki LOD 0 i upiec dodatkowe szczegóły w normalnych mapach. Silnik obsługuje to wszystko automatycznie. Prowadzi to do niesamowicie realistycznych gier, takich jak demo, pokazane, które wyglądają jak sceny rodem z filmu Pixara. Doskonała jakość przez cały czas.

Pod maską prawdopodobnie używa czegoś podobnego do poziomów LOD, ponieważ sprzęt, na którym działa, nie poprawił się tak bardzo. Nadal nie mogą nakazać twojemu procesorowi graficznemu, aby wyrenderował miliard wielokątów bez stania w płomieniach. Ale może przekształcić te miliardy wielokątów w coś bardziej rozsądnego w czasie rzeczywistym i renderować tylko to, co jest naprawdę ważne, umożliwiając artystom tworzenie pięknych scen z doskonałą wydajnością.

Chociaż w praktyce prawdopodobnie nadal będziesz widział artystów piekących gigantyczne siatki polycount do czegoś bardziej odpowiedniego dla Nanite, ale budżet polycount wydaje się teraz bardziej sugestią niż regułą.

Oczywiście ogromne zasoby wiążą się z ogromnymi rozmiarami plików — gry przyszłości będą mierzone w setkach gigabajtów. Ponieważ jednak prawdopodobnie nie będziesz musiał przechowywać wielu kopii LOD tego samego zasobu na dysku, problem nie będzie tak poważny, a ponieważ obie konsole nowej generacji są wyposażone w szybkie dyski SSD, czasy ładowania prawdopodobnie nie ulegną pogorszeniu .

Lumen to oświetlenie nowej generacji

Nanite jest już wystarczająco szalony, ale Lumenowi udaje się zabrać tu ciasto. Gry mają już od jakiegoś czasu dobre oświetlenie, wykorzystujące upieczone lightmapy. Te generowane (bardzo powoli) w edytorze na komputerze producenta gry. Gdy gra działa na konsoli, może użyć tych lightmap, aby znacznie przyspieszyć renderowanie. Kompromis między miejscem na dysku a wydajnością.

Jest jeden minus — jest statyczny. Oświetlenie dynamiczne, w którym można przesuwać światła, jest dość trudne do wykonania. Obecne gry genowe są oczywiście w stanie sobie z tym poradzić, ale wymagają wielu ustępstw. Dopiero niedawno, dzięki sprzętowej akceleracji raytracingu, możliwe stało się w pełni dynamiczne oświetlenie.

Dzięki Lumen, Epic Games twierdzi, że całkowicie zastąpiło potrzebę statycznych lightmap. Lumen to w pełni dynamiczny globalny system oświetlenia, który działa w czasie rzeczywistym i prawdopodobnie jest wystarczająco szybki, aby był przyjemniejszy niż pokaz slajdów.

Spójrz na wideo o 5:15. Postać wchodzi do ciemnego korytarza, a oświetlenie jej modelki płynnie dopasowuje się do otoczenia. Następnie wyciąga światło, a posągi obok niej lśnią wspaniałymi metalicznymi refleksami. Nie musi to być lustro, aby czerpać korzyści z odbić — wszystko odbija światło, a robienie tego w ten sposób zapewnia, że ​​otoczenie zawsze będzie wyglądać jak prawdziwe.

W rezultacie otrzymujesz system oświetlenia, który, podobnie jak Nanite, usuwa ból głowy z wydajności od programistów, którzy martwią się, jak prawidłowo oświetlić swoją scenę.

Bardzo ładnie też gra z Nanite. O 5:55 oglądamy niesamowicie złożony posąg, składający się z 33 milionów wielokątów, sprowadzonych bezpośrednio z Zbrush. Renderowane z w pełni dynamicznym oświetleniem. W jakiś sposób, jak za dotknięciem czarodziejskiej różdżki, PS5 nie staje w płomieniach.

Podejrzewam, że używa to jakiejś formy raytracingu pod maską. Obie konsole nowej generacji – PS5 i Xbox Series X – zostaną zbudowane na nadchodzącej architekturze AMD RDNA 2, która będzie oferować pełną obsługę ray tracingu przy bardzo dużych prędkościach. Nadchodząca linia kart graficznych Ampere firmy Nvidia, zgodnie z obecnymi plotkami, znacznie przyspieszy wydajność ray tracingu, co jest generacyjnym skokiem w stosunku do obecnych kart RTX, które ledwo mogą uruchamiać sceny z raytracingiem przy 60 klatkach na sekundę.

Jeśli jest zasilany przez raytracing, możesz pożegnać się z doskonałą wydajnością na większości kart graficznych obecnej generacji. Gry prawdopodobnie będą musiały wrócić do obecnych technik renderowania dla użytkowników ze starszym (lub dokładniej przestarzałym) sprzętem.

Raytracing to z pewnością przyszłość, a jeśli to nie było już wystarczająco jasne, te konsole nowej generacji są tutaj, aby to udowodnić. Dla użytkowników komputerów PC posiadanie funkcji dostępnych na konsolach to świetna rzecz, ponieważ oznacza to, że gry na komputery PC prawdopodobnie również otrzymają te funkcje.

Niagara VFX, silnik niszczenia chaosu, epickie usługi online

Nanite i Lumen to dwie główne funkcje ogłoszone dzisiaj i są już generacyjnymi ulepszeniami w stosunku do UE4. Wspominają jednak również o Niagara i Chaos, które są dwiema funkcjami dostępnymi już w UE4, które będą dobrze działać z Nanite i Lumen.

Niagara to silnik systemu cząstek, który działa na GPU i obsługuje bardzo złożone symulacje cząstek. Cząsteczki nie ograniczają się do dymu lub ognia; na filmie używają Niagary do symulacji ruchów chmur nietoperzy i chrząszczy przemykających po ziemi. Jest imponujący i stanowi świetny dodatek do zestawu narzędzi UE5.

Chaos to silnik zniszczenia, który obsługuje wszystko, co wiąże się z psuciem. Przypuszczalnie działa to bardzo dobrze z nową technologią Nanite, najwyraźniej bez eksplodowania twojego prawdziwego komputera. To całkiem fajne, spójrz:

Jedyną nową funkcją, jaką zapowiada, jest wreszcie wydanie Epic Online Services. Zostały one zaprojektowane, aby konkurować ze Steam, w tym takie funkcje, jak lista znajomych i obecność, lobby, dobieranie graczy, łączność P2P, przechowywanie danych (zapisywanie gier), tabele wyników i statystyki, a także czat głosowy dostępny później. Ogłoszono to jakiś czas temu, ale do tej pory nie stało się to rzeczywistością.

Unreal Engine 4 jest teraz dostępny za darmo z przychodami sięgającymi nawet miliona dolarów

Obecnie Epic Games pobiera 5% tantiem za korzystanie z Unreal, a jest to cena, która jest tego warta za (moim nieco stronniczym zdaniem) najlepszy silnik gier 3D na rynku. Jednak począwszy od 1 stycznia tego roku z mocą wsteczną, UE4 jest teraz całkowicie darmowy do wykorzystania za pierwsze 1 000 000 USD dochodu, co powinno sprawić, że będzie to znacznie bardziej kuszący wybór dla twórców gier niezależnych.

Nie jest jasne, czy ten model cenowy jest taki sam dla UE5, ale sądząc po obecnym kierunku Epic Game, prawdopodobnie tak jest. Przejście z UE4 do UE5 ma być dość uproszczone, więc nie powinno być zbyt wielu powodów, aby tego nie robić.

Źródło: Epic Games