Компания Epic Games впервые продемонстрировала возможности игрового движка Unreal Engine 5. Одной из главных целей его создания было достижение исключительного фотореализма, сравнимого только с AAA-блокбастерами и самой жизнью.
Unreal Engine поддерживает ПК, Mac, консоли текущего и нового поколения, iOS и Android. Полноценный релиз движка ожидается в следующем году.
В новом движке выделяются две ключевые области:
- Первая ― полностью динамическое глобальное освещение, мгновенно реагирующее на изменение сцены. Теперь нет необходимости ограничиваться игрой со статичным миром ― можно проводить итерации над ним чрезвычайно быстро. Новая система освещения носит название Lumen.
- Вторая ― виртуализированная геометрия. Художникам теперь не обязательно задумываться о подсчете полигонов или о том, сколько места в памяти системы они займут. Можно использовать ассеты кинематографичного качества в движке напрямую, загружать модели из ZBrush и данные фотограмметрии, не тратя время на оптимизацию уровней детализации или понижение качества для того, чтобы вписаться в нужную частоту кадров. Эта технология получила название Nanite.
Теперь рассмотрим все нововведения на примере игрового демо для PlayStation 5.
Многое из того, что вы видите, было построено при помощи ассетов Quixel Megascan. Но вместо игровых версий здесь использованы кинематографические, которые обычно встречаются только в блокбастерах. В одном кадре представлено порядка миллиарда треугольников исходной геометрии. И благодаря технологии «virtual texturing» они все используют текстуры качества 8K.
Как все эти треугольники выглядят на самом деле?
Нет, это не шум: это те самые треугольники, каждый своего цвета, многие из них настолько малы, что все вместе создают картинку шума. Nanite достигает детализации вплоть до одного пикселя. Это означает, что треугольники обычно и есть размером с пиксель. Такое количество геометрических деталей требует, чтобы тени отрисовывались так же попиксельно. Это тоже Nanite под силу.
Все освещение в представленном демо полностью динамическое ― и это благодаря Lumen, реализующей также глобальное освещение множественным отражением. Никаких световых карт, никакого запекания.
Кроме того, была солидно переработана аудиосистема. Convolution Reverb позволяет измерять характеристики эха реальных пространств и воспроизводить их в виртуальной реальности. Рендеринг звукового поля позволяет записывать и воспроизводить пространственные аудио ― все для более глубокого погружения.
Эта стая летучих мышей была создана при помощи системы эффектов Niagara. Частицы в Niagara теперь могут взаимодействовать друг с другом и понимать окружающую среду как никогда раньше.
В демо задействована система физики Chaos. Здесь она использована, например, для точного моделирования падающих камней и ткани шарфа героини.
В движке также появилась масса новых функций для моделирования жидкостей.
Теперь, когда окружение стало настолько сложным, возникла необходимость серьезно улучшить и систему анимации. В UE5 было реализовано прогнозирование положения стопы и деформирование движения, которое динамически изменяет инверсную кинематику и положение тела для того, чтобы они выглядели более естественно.
Чтобы персонаж более реалистично взаимодействовал с окружением, появилась возможность запускать бесшовную контекстную анимацию ― такую, как, например, рука героини на поверхности дверного проема.
Динамическая GI в новом движке потрясающая, но не только из-за ускорения итераций, но также благодаря своему воздействию на геймплей. Любой источник света может перемещаться, создавая при этом прекрасное освещение. Динамическое освещение подразумевает в том числе и зеркальный блеск, который можно увидеть на всех металлических поверхностях. В сцене можно заметить даже воспроизведенных при помощи Niagara жуков, убегающих от падающих световых лучей. Lumen реагирует не только на движущиеся источники света, но и на изменения геометрии.
Помните, мы упоминали высокополигональные ассеты?
Этя статуя была импортирована прямиком из ZBrush, и в ней более 33 миллионов треугольников. Никакого запекания карт нормалей, никаких уровней детализации. Таких статуй можно сделать больше, чем одну: в этой комнате их около пятисот ― в сумме более 16 миллиардов треугольников от одних только статуй! Во всем же демо треугольников несколько сотен миллиардов.
С Nanite в вашем распоряжении бесконечная геометрия, а с Lumen ― полностью динамическое глобальное освещение. И эти возможности не ограничиваются одной небольшой комнатой ― их можно применить ко всему пространству вплоть до горизонта.
