James Brady 讲述如何在 Epic Games 的最新版本中掌握下一代图形

2023-01-08 17:58 作者:CGStaion 0人读过 | 我要投稿

James Brady 讲述如何在 Epic Games 的最新版本中掌握下一代图形。

随着虚幻引擎 5 (UE5) 的发布，出现了一系列新功能。旨在推动下一代视频游戏的开发，整个行业的 AAA 工作室已经在他们的游戏中使用了 UE5 的升级功能集，以及那些从事电影、电视和动画制作的工作室。

Nanite 虚拟化几何系统、Lumen 全局照明系统和其他工具中的每一个都是其前身虚幻引擎 4 (UE4) 的颠覆性创新，但这也意味着还有很多东西需要学习和适应，以及额外的技能拿起，我是来帮你的。

我将介绍 UE5 新工具和功能的强大功能，以及使用 Nanite、Lumen 和 One File Per Actor 等系统的好处。到最后，您应该有一个基本的了解并且足够自如地打开编辑器并轻松导航它，同时了解 UE5 与 UE4 的不同之处。

您还将了解下一代硬件获得的额外优势，例如 NVIDIA 和 AMD 最新 GPU 中的 RTX 功能，以及它们如何与 Nanite 和 Lumen 保持一致。

为了充分利用这些技巧，我强烈建议您使用配备运行虚幻引擎 5 的机器，因为我们将使用的引擎和项目都是为下一代游戏机而设计的。所以安装 UE5 并准备好和我一起开始吧！

远古之谷

跳入虚幻引擎后，第一项工作就是找到古代谷样本包。在 UE 中，转到 Samples 选项卡，在 UE Game Samples 下，您会发现它位于准备安装的列表的下方。

完成并打开后，您应该会看到一个启动级别，其中包含有关该项目的文本，包括推荐和最低系统规格。我将在配备 RTX 3080 GPU、Intel I9 CPU 和 128GB RAM 的机器上介绍本教程。

要开始使用该项目，请选择左下角可见的内容抽屉，这会弹出一个包含三个类别的选项卡，用于导航项目的目录。让我们先点击地图，然后点击 AncientWorld 关卡，现在应该会打开该项目文件的主关卡。

世界分区窗口

关卡加载完成后，我们会将注意力转移到 World Partition 窗口，这将使我们能够有选择地加载地图单元格，而无需在整个地图中进行流式传输。虚幻引擎新的每个Actor一个文件系统使我们能够与其他开发人员同时处理地图的特定单元格，而不必像 UE4 中所要求的那样检查流式传输关卡，但我们稍后会对此进行更深入的研究。

现在，将注意力转移到用户界面的右下角。您会看到一个包含方格正方形的小迷你地图，每个方格称为一个单元格。如果您选择然后右键单击一个单元格，您将看到加载选定单元格、卸载选定单元格、卸载所有单元格和将相机移动到此处等选项。我们想要加载选定的单元格，当我们加载项目时，它将在地图的可见部分中流式传输以供使用。您现在应该看到环境艺术和场景中可见的其他Actor。

了解 Nanite 系统

在 UE5 中，我们有一个名为 Nanite 的系统，它使用新的内部网格格式和渲染技术来渲染像素级细节和高对象数，以及作为可执行标准的多边形计数。它智能地只处理可以感知的细节，仅此而已。这意味着对于应用了 Nanite 的任何网格，对象的轮廓和形状将保持不变，即使通过更高数量的 Nanite 优化也是如此。

Nanite 的数据格式也经过高度压缩，并支持具有自动细节级别 (LOD) 的细粒度流。这意味着当使用 Nanite 时，它会自动生成细节层次，多边形计数对系统没有障碍。

Nanite 网格和静态网格之间的区别在于 Nanite 使用全新的系统以极其有效的方式渲染数据。这意味着 Nanite 的创作内容与传统网格没有什么不同，只是它处理的屏幕上三角形和该网格的实例比传统渲染的几何体（例如 UE4 中的静态网格）更多。Nanite 网格还支持多个 UV 和顶点颜色混合。

在游戏开发中，我们现在可以将高密度网格导入到 UE 中，而不会对性能产生任何影响，这是第一次。Nanite Meshes 的压缩级别也减小了这些网格的整体尺寸。

将 Nanite 应用于网格

现在我们已经介绍了 Nanite 的理论及其在下一代游戏中的用途，让我们建立一个网格。首先，选择场景中可见的岩石，然后右键单击以浏览资产。这将调出内容抽屉，以前称为内容浏览器，资产突出显示。对于本教程，我使用 SM_NatureRock_09，但您可以选择任何您喜欢的资产。

打开资产窗口后，您会看到资产以及右侧的文本窗口，其中包含有关 Nanite 和三角形的信息。当我们在此项目中使用内容时，将启用 Nanite。

为了了解 Nanite 的强大功能，让我们先通过取消选中窗口右侧的启用 Nanite 支持选项来禁用它。在执行此操作时，我们现在可以看到压缩磁盘大小已增加到原始网格大小，达到 120.11MB，顶点数等也大得多。

Nanite 允许我们在优化网格的同时节省磁盘空间，因此我们将重新启用它。启用 Nanite 时，我们还可以降低三角形百分比，从而减少屏幕上呈现的三角形。如果我们将其设置为 50%，这意味着网格将在细节级别 0 下以 50% 的三角形百分比进行渲染，然后随着网格在屏幕上的距离越来越远，Nanite 开始减少三角形数量。

了解流明照明系统

Lumen 是 UE5 的动态照明和反射系统，专为下一代游戏机而设计，也是该软件的默认照明系统。流明在从几毫米到千米的尺度范围内，在大型、详细的环境中渲染具有无限反弹的漫反射以及间接镜面反射。

这意味着光照始终是实时渲染的，而且是动态渲染的。在 UE5 中，新创建的项目默认启用 Lumen 及其依赖项。也可以通过转到“编辑”>“项目设置”>“渲染”并查找“动态全局照明”和“反射”类别来启用它。

每个 Actor 一个文件

在以前的虚幻引擎版本中，当您想要更改一个关卡中的一个或多个参与者时，您需要在源代码管理（例如 P4V）中检出文件和关卡。这会将其他团队成员锁定在该文件之外，直到您的工作完成，从而减慢了整个开发过程。

在UE5中，Epic引入了一个名为One File Per Actor的新系统，简称OFPA。这意味着多个开发人员可以同时在一个级别上工作。为实现这一点，UE5 会创建您作为外部角色所做的任何更改，然后在关卡或地图中将其作为附加角色引用，通常使用前缀“EXT”。

对于我们来说，OFPA 在使用 World Partition 地图时默认启用，因为我们在古代谷项目中。但是，此功能仅在您使用源代码管理并与多个团队成员一起处理项目时才重要。

不过请记住，对于您所做的任何更改，您都需要重新保存并检出外部Actor文件，然后通过源代码管理重新提交它们。重定向器在虚幻引擎 5 中仍然很重要，并且会在您更改任何外部参与者的命名约定时创建。

视图模式介绍

现在我们已经介绍了 UE5 的新增功能以及它与上一代技术（如 UE4 和旧游戏硬件）的不同之处，让我们更深入地了解一下编辑器。

首先，让我们单击场景视口左上角的“点亮”图标。您会注意到这看起来与 UE4 非常相似，但是对于 UE5，我们现在添加了 Nanite Visualization、Lumen 和 Virtual Shadow Map 选项。将鼠标悬停在 Nanite Visualization 选择上以显示诸如 Overview 之类的选项，这将提供选项卡下可见的每种模式的预览。

如果我们打开“概览”选项卡，我们会看到位于中心的场景，然后是各种实时展示 Nanite 技术的较小视口。在左下角，我们可以看到着色器复杂性，它突出显示了应用于几何体的着色器和包含 alpha 的着色器的成本，以及顶部的 Nanite 集群、实例和三角形。