Epic Games анонсирует Unreal Engine 5 — вот почему он действительно впечатляет
Если вам интересно, как будет выглядеть будущее графики в реальном времени и консолей следующего поколения, Epic Games только что анонсировала Unreal Engine 5 (UE5) с потрясающей демо-версией, работающей на PlayStation 5, которая поставит многих в тупик. Компьютерные игры к позору.
Видео стоит миллиона слов, поэтому взгляните, прежде чем мы углубимся в то, насколько это впечатляюще с технической точки зрения. Вы, вероятно, захотите увеличить качество до 4K.
Если вы хотите прочитать об этом, вы можете просмотреть полное объявление Epic здесь.
Nanite положил конец бюджету полигонов
При разработке виртуального игрового мира всегда нужно учитывать одну вещь: производительность. Игры предназначены для запуска на самых разных аппаратных средствах, от игровых ПК для энтузиастов за 2000 долларов до консолей за 300 долларов. Из-за этого игры оптимизированы по количеству полигонов или количеству полигонов.
Даже спустя столько лет компьютеры по-прежнему плохо рисуют полигоны. Конечно, они намного мощнее, чем десять лет назад, и игровые сцены с миллионами полигонов могут воспроизводиться много раз в секунду. Но добавьте их слишком много, и ваша игра постепенно начнет походить на презентацию Powerpoint.
Это мягкое ограничение количества полигонов называется бюджетом полигонов, и все, что отображается на экране, должно укладываться в этот бюджет.
Конечно, как и все в игровой индустрии, есть хаки, чтобы обойти это. Почти каждая игра в настоящее время использует ту или иную форму масштабирования уровня детализации или LOD. Вещи, находящиеся далеко от камеры, заменяются моделями с более низкой детализацией. Обычно это делается достаточно гладко, заранее изготовляя 4 или более различных моделей. Таким образом, вам не нужно так сильно беспокоиться о том, что объекты, находящиеся далеко, будут перерендерены, поскольку только то, что находится рядом с вами (на которое вы действительно смотрите), визуализируется с полным качеством.
LOD 0 — это модель с самым высоким разрешением, и это то, что вам будет показано, если вы подойдете вплотную и прижмете лицо к камню. Если вы немного отойдете, движок заменит его на LOD 1 и так далее. Все эти различные LOD обычно должны быть созданы художником заранее, хотя в Unreal Engine 4 есть очень хороший инструмент для их автоматической генерации.
Но даже LOD 0 — это не настоящий полноценный меш. Когда художник работает, например, над камнем, он работает с сетками, которые имеют в сотни раз больше полигонов, часто до десятков миллионов для отдельных объектов. Конечно, один из этих ассетов занял бы значительную часть бюджета полигонов.
С UE5 Epic Games непреклонна в том, что полностью избавилась от этой концепции с помощью новой технологии под названием Nanite. Утверждение состоит в том, что с Nanite «больше нет бюджетов количества полигонов, бюджетов памяти полигонов или бюджетов подсчета отрисовки; нет необходимости запекать детали в карты нормалей или создавать LOD вручную; и нет потери качества».
В демо на 2:20 они показывают то, что меня поразило. Каждый треугольник отображается своим цветом, и их так много, что на старом ЭЛТ он выглядит как статичный. Мне пришлось переключить качество на 4K и развернуть видео в полноэкранном режиме, и даже тогда алгоритм сжатия YouTube не мог обрабатывать столько деталей в движении. В обычной игре мы бы назвали это перерисовкой, когда вы находитесь достаточно далеко от объекта, и полигоны становятся ненужными, и вам следует настроить параметры LOD, поскольку они обычно чрезмерны.
С Nanite они упиваются излишеством. Вы можете добавить полную сетку кинематографического качества прямо из программы 3D-моделирования, такой как Zbrush или Maya, и вам не нужно вообще беспокоиться об уровнях детализации или создании оптимизированной сетки LOD 0 и запекать дополнительные детали в карты нормалей. Движок сделает все за вас автоматически. Это приводит к безумно реалистичным играм, таким как показанная демонстрация, которые выглядят как сцены прямо из фильма Pixar. Идеальное качество, всегда.
Под капотом, вероятно, используется что-то похожее на уровни LOD, поскольку аппаратное обеспечение, на котором оно работает, не сильно улучшилось. Они по-прежнему не могут сказать вашему графическому процессору, чтобы он начал рендерить миллиард полигонов, не взорвавшись при этом. Но он может преобразовать эти миллиарды полигонов во что-то более разумное в режиме реального времени и отображать только то, что действительно важно, позволяя художникам создавать красивые сцены с высокой производительностью.
Хотя на практике вы, вероятно, все еще будете видеть, как художники запекают гигантские сетки полигонов до чего-то более подходящего для Nanite, но бюджет полигонов сейчас кажется скорее предложением, чем правилом.
Конечно, с огромными активами приходят огромные размеры файлов — игры будущего будут измеряться сотнями гигабайт. Однако, поскольку вам, вероятно, не придется хранить несколько копий LOD одного и того же актива на диске, проблема не будет такой серьезной, а поскольку обе консоли следующего поколения будут оснащены быстрыми твердотельными накопителями, время загрузки, вероятно, не уменьшится. .
Lumen — это освещение нового поколения
Нанит уже достаточно сумасшедший, но Люмен умудряется взять верх. Игры уже давно имеют хорошее освещение, используя запеченные карты освещения. Они генерируются (очень медленно) в редакторе на компьютере разработчика игры. Когда игра работает на консоли, она может использовать эти карты освещения для значительного ускорения рендеринга. Компромисс дискового пространства для производительности.
Есть один недостаток — он статичен. Динамическое освещение, когда вы можете перемещать источники света, довольно сложно сделать. Игры текущего поколения, конечно, способны справиться с этим, но с большим количеством уступок. Лишь недавно с аппаратным ускорением трассировки лучей стало возможным полностью динамическое освещение.
Epic Games заявляет, что с помощью Lumen полностью устранена необходимость в статических картах освещения. Lumen — это полностью динамическая система глобального освещения, которая работает в реальном времени и, по-видимому, достаточно быстра, чтобы доставлять удовольствие больше, чем слайд-шоу.
Взгляните на 5:15 в видео. Персонаж входит в темный коридор, и освещение на ее модели плавно переходит в соответствие с окружающей средой. Затем она включает свет, и статуи рядом с ней сияют великолепными металлическими бликами. Это не обязательно должно быть зеркало, чтобы извлечь выгоду из отражений — все отражает свет, и это гарантирует, что окружающая среда всегда будет выглядеть правдоподобно.
В итоге вы получаете систему освещения, которая, как и Nanite, избавляет разработчиков от проблем с производительностью, беспокоящихся о том, как правильно осветить их сцену.
Он также очень хорошо сочетается с нанитом. На 5:55 мы видим невероятно сложную статую, состоящую из 33 миллионов полигонов, импортированных напрямую из Zbrush. Визуализировано с полностью динамическим освещением. Каким-то образом, как по волшебству, PS5 не загорается.
Я подозреваю, что под капотом используется какая-то форма трассировки лучей. Обе консоли следующего поколения — PS5 и Xbox Series X — будут построены на будущей архитектуре AMD RDNA 2, которая будет иметь полную поддержку трассировки лучей на очень высоких скоростях. Согласно текущим слухам, грядущая линейка видеокарт Nvidia Ampere значительно повысит производительность трассировки лучей, что является скачком на поколение по сравнению с текущими картами RTX, которые едва могут запускать сцены с трассировкой лучей со скоростью 60 кадров в секунду.
Если он работает на основе трассировки лучей, вы можете попрощаться с отличной производительностью на большинстве видеокарт текущего поколения. Играм, вероятно, придется вернуться к текущим методам рендеринга для пользователей со старым (или, точнее, уже устаревшим) оборудованием.
За трассировкой лучей, безусловно, будущее, и если это уже было недостаточно ясно, то эти консоли следующего поколения здесь, чтобы доказать это. Для пользователей ПК появление функций на консолях — это здорово, поскольку это означает, что игры для ПК, вероятно, также получат эти функции.
Niagara VFX, Chaos Destruction Engine, Epic Online Services
Nanite и Lumen — две основные функции, о которых было объявлено сегодня, и они уже являются улучшениями поколения по сравнению с UE4. Тем не менее, они также упоминают Niagara и Chaos, две функции, уже доступные в UE4, которые будут хорошо работать с Nanite и Lumen.
Niagara — это движок системы частиц, который работает на графическом процессоре и обрабатывает очень сложные симуляции частиц. Частицы не ограничиваются дымом или огнем; в видео они используют Ниагару, чтобы имитировать движения туч летучих мышей и жуков, снующих по земле. Это впечатляет и является отличным дополнением к набору инструментов UE5.
Хаос — это механизм разрушения, который справляется со всем, что связано с разрушением вещей. Предположительно, это очень хорошо работает с новой технологией Nanite, по-видимому, без взрыва вашего реального компьютера. Это очень круто, посмотрите:
Единственная анонсированная новая функция — это, наконец, выпуск Epic Online Services. Они предназначены для конкуренции со Steam, включая такие функции, как список друзей и присутствие, лобби, поиск партнеров, подключение к P2P, хранение данных (сохраненные игры), списки лидеров и статистику, а также голосовой чат, который появится позже. Он объявил об этом некоторое время назад, но на самом деле до сих пор не претворил это в жизнь.
Unreal Engine 4 теперь бесплатен с доходом до миллиона долларов
В настоящее время Epic Games взимает 5% отчислений за использование Unreal, и эта цена вполне оправдана (по моему слегка предвзятому мнению) за лучший игровой 3D-движок. Однако, начиная с 1 января этого года задним числом, UE4 теперь можно использовать совершенно бесплатно за первые 1 000 000 долларов дохода, что должно сделать его гораздо более привлекательным выбором для независимых разработчиков.
Неясно, является ли эта модель ценообразования одинаковой для UE5, но, судя по текущему направлению Epic Game, это, скорее всего, так. Предполагается, что переход с UE4 на UE5 будет довольно упрощенным, поэтому не должно быть особых причин не переключаться.
Источник: Эпические игры