Как выглядит графика будущего? Все, что известно об Unreal Engine 5

Содержание

История Unreal Engine

Разработкой движка всегда занималась компания Epic — она известна такими популярными проектами, как серия Gears of War и Fortnite. Однако в 1990-х ее знали как студию, которая занималась разработкой шутера Unreal — именно для него в свое время и сделали ставший впоследствии знаменитым движок.

Правда, уже начиная с первой версии компания стала лицензировать свой движок сторонним разработчикам, которые стремились получить мощное средство для создания игр, но не хотели заниматься созданием собственного. На первых версиях UE вышли такие легендарные игры, как Splinter Cell, Deus Ex, Postal 2, Lineage 2 и так далее.

Настоящим прорывом стал Unreal Engine 3 — первой показанной на нем игрой в далеком 2005-м стала Gears of War, в реальность существования которой тогдашним геймерам и даже разработчикам было трудно поверить. Перечислять вышедшие на движке игры крайне сложно, поскольку UE3 использовало невероятное количество проектов, среди них — серии Bioshock, Mass Effect, Mortal Kombat, Batman, Borderlands и так далее.

Начиная с четвертой версии движок стал крайне популярен в Японии. Epic удалось достичь этого благодаря качественному переводу документации на японский язык, что помогло всей японской индустрии игр — до этого там было не принято использовать чужой движок в пользу разработки своего, из-за чего разработка новых частей популярных серий стала затягиваться на долгие годы. Сейчас же достаточно сказать, что последние выпуски Final Fantasy сделаны как раз на Unreal Engine 4.

Весной 2020 года Epic представила пятую версию движка — к настоящему моменту уже успело выйти даже несколько игр, сделанных на нем. В чем же особенности конкретно этой версии и чем она смогла покорить игроков и разработчиков?

В чем особенность Unreal Engine 5

Модели Nanite

Понятное дело, что геймерам важнее всего хорошая картинка и высокая производительность, в то время как создателей игр волнуют в первую очередь трудоемкость и возможности движка. Технология Nanite может удовлетворить всех, поскольку за счет изменения ставших классическими алгоритмов повышает скорость работы и упрощает создание объектов.

Раньше для всех трехмерных моделей художникам приходилось создавать по нескольку версий разной степени детализации. Даже мусорный бак, который игрок видел, должен был быть представлен в нескольких вариантах. Это нужно было для соблюдения технологии LoD (Level of Detail, «уровень детализации») — по мере удаления игрока модель заменялась на все более примитивную, чтобы разгрузить память и освободить место для новых объектов.

Технология Nanite умеет делать нечто подобное самостоятельно — она рассчитывает качество исходя из количества пикселей, которое объект занимает на экране. Эксперты говорят, что Nanite позволит художникам разгрузиться где-то на 50%, поскольку сможет самостоятельно создавать упрощенные модели из более сложных.

Правда, есть у этой технологии и недостатки. Так, для Nanite модели рисуются по несколько иному принципу, и перенос уже существующей модели на эту технологию достаточно непростой. Также с Nanite нелегко работать с динамичными объектами, особенно теми, которые поддаются деформации.

Освещение Lumen

Возможно, самой известной стала технология Lumen — она позволяет достаточно просто внедрить в игру впечатляюще реалистичное освещение, задействовав при этом минимум сил разработчиков.

Вообще, освещение — давняя боль компьютерной графики. Рассчитывать падение лучей света по-честному до недавнего времени было «слишком дорого», то есть занимало неприемлемо много мощности компьютера. Поэтому было придумано множество хитростей, позволяющих создать иллюзию настоящего света, потратив при этом минимум ресурсов.

Так, освещение было искусственным и статичным — доходило до того, что даже тени от некоторых объектов для экономии ресурсов рисовали прямо на земле, не заставляя устройство обсчитывать их. Динамичный свет раньше давали только избранные объекты — например, фонарик в Doom 3 или фары автомобилей в GTA 4.

С приходом технологии рейтрейсинга это изменилось — появились мощности для того, чтобы честно обсчитывать падение лучей на объекты. Впервые всерьез о внедрении этой технологии заговорили в 2018 году, когда Nvidia представила линейку видеокарт RTX 2000, получивших для этих целей отдельный блок с тензорными ядрами.

Технология Lumen, впрочем, будет работать на любой достаточно мощной видеокарте. Для создания освещения она использует рейтрейсинг, опираясь на информацию, получаемую благодаря использованию Nanite. Это сочетание позволяет разработчикам легко внедрять честное динамическое освещение — даже глобальное освещение, учитывающее свет от небесных светил, теперь достаточно просто реализовать.

Другие технологии

Но это еще не все технологии, которые может предложить Unreal Engine 5 для разработчиков:

• MetaHuman — для работы с персонажами выпустили отдельный редактор, в котором создавать высококачественные трехмерные модели гораздо проще, чем в привычном софте вроде Zbrush или 3dsMax. Персонажей можно прорабатывать вплоть до качества каждого зуба, выбирая его состояние от гнилого до полностью здорового.

• С помощью MetaHuman также можно и создавать целые толпы из уникальных людей. Инструмент собирает каждого человека в толпе из заранее заготовленных частей, но поскольку Epic обладает огромным количеством ранее созданных моделей, каждый раз выходит уникальный персонаж.
• Для управления толпами людей, движением трафика и другими процессами в UE5 предусмотрены готовые системы искусственного интеллекта для разных ситуаций, которые помогут оживить созданный мир и персонажей в нем.
• MegaScans — для получения огромной библиотеки качественных текстур Epic приобрела компанию Quixel, которая занималась фотограмметрией, то есть с высокой детализацией переносила объекты из реального мира в виртуальный. Теперь весь этот пакет с более чем 10 тысячами высококачественных текстур доступен разработчикам на Unreal Engine.
• Niagara и Chaos — две внутренние подсистемы, отвечающие за работу с эффектами. Первая позволяет создавать более естественные эффекты вроде дождя, а вторая отвечает за взрывы, разрушения и деформацию.