Миллиарды полигонов и редактирование миров: главное из технической презентации Unreal Engine 5

Все сцены, показанные в техно-демке, можно поправить в любой момент.

Ник Пенварден, вице-президент Epic Games по разработке, и Маркус Вассмер, технический директор компании, провели презентацию с подробным разбором особенностей движка Unreal Engine 5 и демки Lumen in the Land of Nanite, запущенной на PlayStation 5.

Во время презентации Пенварден и Вассмер поговорили о ключевых фичах движка, системе реалистичного глобального освещения Lumen и технологии микрополигональной геометрии Nanite. Вот самые интересные моменты из их рассказа.

• Адаптируя Unreal Engine под новые консоли, разработчики полностью переделали систему загрузки данных. В ней был снижен оверхед на операции ввода-вывода и повышена эффективность поиска набора данных.
• Одновременно появился новый, более эффективный формат хранения ассетов и потоковая система их загрузки — это нужно для ассетов большого разрешения.
• Во время тестирования на базе ассетов из Fortnite выяснилось, что новая система работает примерно втрое быстрее.
• Технология Nanite работает полностью автоматически. Художник загружает в движок ассеты высокого разрешения, всю дальнейшую адаптацию и обработку технология проводит сама.
• Nanite поддерживает отрисовку очень большого количества масштабных объектов, все ассеты грузятся с помощью новой потоковой системы.

Вот так Nanite видит мир. Слева показаны отдельные полигоны, справа — объекты, из которых состоит сцена.

• В сцене с полетом над древним городом в одном кадре отрисовывается порядка полумиллиона объектов. Для Nanite это не очень много: она без проблем отрисует как минимум вдвое больше.
• Демо-версия для PlayStation 5 использовала динамическое разрешение — в среднем 2496x1404 пикселей — и апскейл до 4К. На отрисовку GBuffer уходило порядка 4.5 миллисекунды, это меньше, чем у Fortnite.
• Нагрузка на CPU была очень низкой. Хотя демка работала при 30 кадрах в секунду, новые консоли смогут без проблем выдавать 60 кадров в секунду с картинкой того же качества.
• Стриминговый пул демки — всего 768 мегабайт. Вероятно, он уменьшится, сейчас разработчики продолжают оптимизацию.

Полигональная сетка фрагмента модели, импортированной из ZBrush напрямую в движок.

• Размер моделей, поддерживаемых Nanite, практически неограничен: система умеет работать с моделями из миллиардов треугольников и рендерить модели из миллионов треугольников.
• Есть ограничения: траву, листву и волосы рекомендуется рендерить традиционными методами. Поддержки тесселяции у Nanite пока нет.
• Модель каждой статуи из демки Lumen in the Land of Nanite состоит примерно из 33 миллионов полигонов. Для них не генерировались LOD-версии — все делал сам движок.
• На каждой такой модели есть 24 текстуры или карты нормалей в разрешении 8К. Их адаптацию тоже берет на себя движок, художникам не требуется создавать упрощенные версии.
• При создании локаций, показанных в демке, не использовалось объединение ассетов или другие способы оптимизации. Любую сцену можно в любой момент поправить прямо в реальном времени.

• Система глобального освещения Lumen не использует карты освещения или другие предварительно проведенные расчеты.
• Это честное глобальное освещение: разработчики могут динамически менять и мир, и число или расположение источников света.
• Производительность Lumen похуже, чем у Nanite. Сейчас на консолях нового поколения система выдает 30 кадров в секунду, в будущем разработчики надеются добиться 60 кадров в секунду.
• Пока Lumen не поддерживает отражения, над ними ведется работа.
• Разработчики смогут гибко настраивать качество работы системы, выбирая между высокой производительностью и красивой картинкой.

• В следующих обновлениях движка — еще до выхода новой версии — появятся продвинутые инструменты для проектирования масштабных игровых миров и создания более реалистичных персонажей.
• Unreal Engine упростит анимацию героев: движок сможет адаптировать стандартные анимации под новые условия. Например, анимацию ходьбы по ровной поверхности технология способна подстроить под неровные поверхности.
• Fortnite для консолей нового поколения создается на Unreal Engine 5, ее выпустят еще до полноценного релиза движка.
• Превью-версия Unreal Engine 5 должна появится в начале 2021 года, полноценный релиз намечен на тот же год. Пока разработчикам игр для новых консолей рекомендуется использовать Unreal Engine 4.25.