Niedawno po raz pierwszy zobaczyliśmy, jak mogłyby wyglądać gry wideo na PS5 dzięki demo technologicznemu dla Unreal Engine 5.
Materiał filmowy przedstawia poszukiwacza przygód wędrującego po piaszczystym grobowcu, łupku zjeżdżającego po skalistych skałach i lekkich szybów przedzierających się przez szczelinę w jaskini’powierzchnia. Widzimy złożone mechanizmy i setki bogatych w detale posągów ustawionych w dużych salach. Wtedy my’przelatują przez niebo, gdy eksplozje wstrząsają otoczeniem, a teren się kruszy – nasza postać to rozmycie z dużą prędkością otoczone scenerią, która jakoś pozostaje ostra.
Dla wielu graczy to’zauważalny, ale mało inspirujący krok naprzód – te same gry, w które możemy dzisiaj grać, aczkolwiek z ładniejszymi kamieniami. Jednak dla deweloperów Unreal Engine 5 zmienia zasady gry.
“Wiele funkcji Unreal Engine 5 zostało zaprojektowanych w celu zmniejszenia złożoności budowania gier,” Epic Games, wiceprezes ds. Inżynierii, Nick Penwarden wyjaśnia. “Na przykład nanit pozwala artystom na bezpośredni import modeli high-poly i pozwolenie, by silnik zajął się szczegółami technicznymi, co zwiększy kreatywność. Podobnie Lumen pozwala na realistyczne globalne oświetlenie bez konieczności tworzenia map świetlnych UV lub czekania na zakończenie długiego procesu pieczenia offline.”
To’wszystko to pomaga w stworzeniu usprawnionego procesu dla programistów, którzy mogą teraz robić te same rzeczy, co wcześniej, ale z mniejszą liczbą kroków. Może to prowadzić do skrócenia czasu programowania lub ten czas może zostać wykorzystany do stworzenia większych, bardziej złożonych gier w tym samym czasie, jaki zajmuje stworzenie dzisiejszej. Sposób, w jaki oświetlenie jest obsługiwane w Lumen, może nawet doprowadzić do stworzenia czegoś zupełnie nowego, zgodnie z Epic.
“W pełni dynamiczne globalne oświetlenie z Lumen zmieni sposób korzystania z aktualnych gier, a nawet umożliwi tworzenie zupełnie nowych rodzajów gier,” Penwarden mówi. “Deweloperzy mogą tworzyć dynamiczne i zmieniające się światy, w których oświetlenie jest integralną częścią rozgrywki.”
Pierwotnie demo miało zostać pokazane na GDC, konferencji branżowej z udziałem publiczności twórców gier. Z powodu COVID-19 GDC zostało anulowane, co oznaczało, że zwiastun stał się częścią hype maszyny nowej generacji, ponieważ gracze z ochotą konsumowali każdy skrawek informacji o konsolach i grach nowej generacji. Mimo to funkcje pokazane w wersji demo zostały bardzo celowo wybrane, aby podkreślić ich wykorzystanie przez programistów, a nie graczy.
Pieczenie map świetlnych, generowanie oświetlenia i optymalizacja obiektów to integralne elementy tworzenia gier typu triple-A. one’są również niektóre z najbardziej czasochłonnych aspektów tego procesu. Unreal Engine 5 ma na celu niemal ich wyeliminowanie.
“W przypadku Lumen tradycyjnie obsługiwane jest oświetlenie wysokiej jakości gry ‘pieczenie’ mapa świetlna – zasadniczo tekstura, która zawiera wszystkie informacje o oświetleniu sceny – w celu uzyskania wysokiej jakości oświetlenia,” Mistrz’s Mówi mi deweloper Ascent, Husban Siddiqi. “Wadą jest jednak to, że oświetlenie może być wykonane tylko z obiektami, które są statyczne i trzeba ponownie przetwarzać scenę za każdym razem, gdy oświetlenie jest przerabiane.”
Przed Unreal 5 programiści musieli czekać na zakończenie pieczenia lightmap, zanim kontynuowali pracę za każdym razem, gdy poprawiali oświetlenie w scenie. Dzięki Lumen programiści mogą wprowadzać te zmiany w czasie rzeczywistym i iterować bez długich czasów oczekiwania.
“Lekkie wypiekanie jest konieczne, ponieważ w obecnej generacji silniki do gier obliczające dynamiczne światło zużywają wiele zasobów,” wyjaśnia Tobias Graff, CEO Mooneye Studios, twórca Lost Ember. “Kiedykolwiek tam jest’jest sytuacja, w której światło nie działa’t naprawdę się zmienia – na przykład, gdy pochodzi z lampy statycznej lub gra się nie zmienia’mieć poruszające się słońce – informacje o oświetleniu są właśnie zapisywane w fakturze i nakładane na świat.
“To oczywiście oznacza, że takie rzeczy, jak poruszające się postacie, a nawet liście poruszające się na wietrze, nie mogłyby’Rzucaj ruchome cienie, dlatego często stosuje się różne rozwiązania oświetleniowe. Dokładne dostrojenie, kiedy i na jakich odległościach zastosować oświetlenie statyczne lub dynamiczne, to kolejny krok, który oczywiście wymaga czasu i można go całkowicie pominąć w Unreal Engine 5. Nie wspominając już o tym, że sama informacja o pieczeniu światła jest czymś, co może trwać wiecznie.”
Wtedy tam’s Nanite, który zrobi dla artysty 3D to, co Lumen robi dla oświetlenia. Zazwyczaj artyści 3D tworzyliby zasób w wybranym oprogramowaniu, a następnie musieliby stworzyć niższą wierność, zoptymalizowaną wersję tego samego zasobu w grze, używając map tekstur i normalnych map, aby dodać więcej szczegółów. Nanite pozwoli twórcom importować swoje zasoby bezpośrednio do gry, w pełnej wierności, bez dymu i luster.
“Może to oznaczać, że zasoby takie jak skanowane w 3D lub mocno stylizowane prace mogą mieć znacznie łatwiejszy dostęp do gier bez znacznych kosztów optymalizacji,” niezależny programista (Earthlight) wyjaśnia Emre Deniz. “Kluczowym elementem, na który należy zwrócić uwagę, jest to, że proces tworzenia grafiki jest dla wielu osób nieprzejrzysty. Zasoby wysokiej wierności wiążą się z dużymi kosztami ogólnymi, ponieważ są zoptymalizowane i wykorzystują wszystko tak wydajnie, jak to możliwe – i często najlepiej jest to robić ręcznie lub przy dużych inwestycjach w narzędzia, doświadczenie i planowanie.
“Zdolność programistów, od małych zespołów po produkcje z wielu studio, do szybkiego wprowadzenia tych zasobów o wyższej wierności do silnika sprawi, że produkcja będzie nie tylko szybsza, ale również bardziej dostępna dla wielu różnych zespołów. Chciałbym osobiście podkreślić, że większa wierność niekoniecznie oznacza realistyczne. Dzięki tym przełomom łatwiej będzie uzyskać stylizowane, eksperymentalne lub bardziej ryzykowne kierunki artystyczne.”
Szeroko stosowane narzędzia artystyczne, takie jak ZBrush, pozwalają artystom rzeźbić swoje dzieła jakby z gliny. Są one zbudowane wyłącznie dla estetyki, a nie wydajności. Oznacza to, że pojedyncza rzeźba mogłaby potencjalnie być milionami Tris, co nie jest’Jest to wykonalne na obecnym sprzęcie, jeśli chcesz, aby gra była uruchomiona.
“Więc ty’d weź ten model ZBrush o wysokiej rozdzielczości jako cel wizualny, a następnie stwórz wersję tego samego modelu o niższej jakości i ‘piec’ wysoki poli na wierzchu jako normalna mapa (co przypomina trochę umieszczenie maski lwa na labradorze i nazwanie go Mufasa,” animator gry Tommy Millar wyjaśnia. “Z tego, co mogłem czerpać z wersji demo, ten środkowy krok może zostać albo zmniejszony, albo całkowicie usunięty, co znacznie ułatwia fazę optymalizacji.
“Dobrą metaforą do użycia jest to – ty’jedziesz na wakacje, ty’jesteś na lotnisku, ale osoby zajmujące się bagażem mówią, że musisz wlać płyny do czystych toreb, a elektronikę do wiadra, a ty’ponownie 10 kg powyżej limitu na ubrania. Więc robisz te wszystkie bzdury, zostawiasz pewne rzeczy, zabezpieczasz baterię laptopa, a ostatecznie możesz przejść dalej, gdzie nieuchronnie musisz spróbować dokupić przybliżone rzeczy bez cła, które straciłeś (nawet jeśli don’mieć dokładnie to, co wcześniej).
“Jeśli to, co proponuje Unreal, jest prawdą, byłoby to jak stawienie się w urzędzie celnym z pięciokrotnie większym bagażem niż zwykle ‘w porządku’… i to’to jest to. Natychmiast przejdziesz – bez konwersji bagażu, bez optymalizacji bagażu, bez czekania na kontrole i ocenę przydatności oraz bez próby odzyskania / naprawienia tego, co straciłeś po drugiej stronie. Po prostu.”
To samo będzie dotyczyło poziomu szczegółowości (LOD). Jeśli ty’Kiedykolwiek stałem na wzgórzach Vinewood i obserwowałem ruch uliczny Los Santos przez miasto GTA 5, być może zauważyliście, że samochody zostały zastąpione reflektorami, które dają iluzję samochodów. Że’bo tam jest’nie ma wystarczającej ilości pamięci, aby rzeczywiście wypełnić Los Santos modelami pojazdów o dużej szczegółowości, o ile okiem sięgnąć. Twórcy gier używają LOD do tworzenia scen na duże odległości, przy czym każdy model w grze jest w rzeczywistości garstką różnych modeli, które gra zamienia w zależności od odległości gracza. Im dalej, tym niższy szczegół.
“Podobnie jak w przypadku zwykłych map, ten krok można prawdopodobnie całkowicie pominąć również w przypadku wielu obiektów,” Graff mówi. “Dyski SSD są prawdopodobnie prawdziwymi bohaterami w tym wszystkim, ponieważ prawdopodobnie nie wszystkie inne funkcje’byłoby możliwe, gdyby nie było’możliwe jest szybkie załadowanie tych ogromnych modeli i zestawów informacji.
“Dzięki tym wszystkim zmianom w procesie tworzenia gier programiści mogą spędzać więcej czasu na kreatywnej części procesu, na znajdowaniu i naprawianiu błędów lub po prostu być w stanie pracować z niższym budżetem niż było to wcześniej możliwe. Jest to szczególnie ważne w przypadku mniejszych studiów, które często mają połowę zespołu pracującego nad niczym innym, jak optymalizacją wydajności i stosowaniem wszystkich tych technik wymienionych powyżej przez miesiące.”
Epic Games twierdzi, że wiele z tego jest możliwe dzięki unikalnej architekturze PS5, dlatego silnik został pokazany na Sony’s maszyna.
“PlayStation 5 zapewnia ogromny skok zarówno pod względem wydajności obliczeniowej, jak i graficznej, ale jego architektura pamięci jest również naprawdę wyjątkowa,” Penwarden mówi. “Możliwość przesyłania strumieniowego treści z ekstremalną prędkością umożliwia programistom tworzenie gęstszych i bardziej szczegółowych środowisk, zmieniając nasze podejście do przesyłania strumieniowego treści. To’jest tak wpływowy, że my’przeprojektowaliśmy nasze podstawowe podsystemy I / O dla Unreal Engine z myślą o PlayStation 5.”
To’to nie tylko gry wideo, które skorzystają z Unreal Engine 5. Ostatnio Gwiezdne wojny spin-off Mandalorian użył Unreal do renderowania krajobrazów obcych planet, i możemy spodziewać się, że tego rodzaju zastosowania staną się jeszcze bardziej popularne dzięki funkcjom dostępnym w Unreal Engine 5.
“Unreal Engine jest już intensywnie wykorzystywany w aplikacjach dla przedsiębiorstw, takich jak produkcja filmowa lub symulacje, i widzę, że jest to znaczący skok w tym, jak te branże wykorzystują silniki gier,” Deniz mówi.
Artysta 3D Shahriar Abdullah współpracuje z Unreal jako część zespołu, który wykorzystuje technologię filmów i telewizji, tworząc ostatnio wyimaginowane miejsca w BBC’adaptacja Jego Mrocznych Materiałów. Tutaj’spojrzenie na rodzaj pracy, którą oni’robiłem:
“Tak więc dla mnie wielką zaletą było to, że w końcu wyglądało na to, że UE5 w końcu zlikwidowało lukę między potokiem potrzebnym do tworzenia zasobów gry i rzeczy w czasie rzeczywistym, a tym, co tradycyjnie można znaleźć w powiedzeniu VFX lub filmie, ale jeszcze więcej imponujące, ponieważ wszystko działo się w czasie rzeczywistym,” Abdullah mówi. “Niesamowite było widzenie rzeczy, które mają bardzo wysoką liczbę poli-, z teksturami 8K i pełnym dynamicznym oświetleniem.
“Oznacza to, że (miejmy nadzieję) będzie dużo swobody w tym, jak pracujemy podczas tworzenia scen. Stale toczymy bitwę o koszty i czas, a także jesteśmy w stanie przeforsować to, co silnik może zrobić i pozostać stabilnym. Teraz wydaje się, że te ograniczenia będą już przeszłością. Kreatywne otwieranie tego, co można wprowadzić i renderować, prawie dając swobodę eksperymentowania bez konieczności czasochłonnych kroków optymalizacji. To’trudno przewidzieć, jak ogromny wpływ będzie to miało na branżę gier. Jedno przewiduję’wywrze ogromny wpływ na przemysł filmowy i VFX.”
Najważniejsze pytanie brzmi, czy ten nowy poziom szczegółowości będzie wykonalny w trakcie 30-40 godzinnej gry. Tradycyjny potok tworzenia zasobów powoduje zmniejszenie rozmiarów plików dzięki solidnej optymalizacji, ale możemy zobaczyć balon gry, jeśli te kroki zostaną pominięte.
“Te zasoby megascansa są ogromne, a jeśli mielibyśmy używać tylko wersji nie schudniętych, mogę’nawet rozumiem, ile zajmie miejsca na dysku twardym,” Abdullah mi mówi. “Mamy nadzieję, że istnieje również rozwiązanie tego, co zobaczymy z czasem.”
“Czy 30-godzinne gry o tej wizualnej wierności są naprawdę możliwe?” Pyta Graff. “Do tego powiedziałbym „nie”, a przynajmniej nie do końca. Głównym wąskim gardłem i problemem, który obecnie widzę, jest pamięć. Przechowywanie wszystkich tych modeli o bardzo wysokiej rozdzielczości nie jest możliwe w grze, która nie powinna’zajmują setki GB miejsca. Ale oczywiście wszystkie wymienione techniki są nadal aktualne, a programiści często są w stanie je doskonalić w stopniu, w którym jest to możliwe’nie można dostrzec różnicy między modelem low i high poli. Więc ja’powiedz im’Nadal będę odgrywać rolę w tworzeniu gier nowej generacji, ale nie tak ważne jak teraz, a gry, które wyglądają jak demo technologiczne, mogą być bardzo możliwe, po prostu nie bez wszystkich małych sztuczek i oszustów, które twórcy gier zawsze wymyślają.”
Z podglądem dostępnym dla programistów na początku 2021 r., My’Będę musiał poczekać kilka lat, aby zobaczyć.
