Ue5 lumen какие видеокарты подходят
Обновлено: 04.07.2024
С появлением видеокарт Nvidia RTX пользователи смогли испытать всю мощь технологии трассировки лучей и все вытекающие оттуда особенности, вроде работы с тенями, освещением и отражением. Однако трассировка лучей основана на законах математики и трудах геймдизайнеров и не имеет ничего общего с физическими законами света реальной жизни. Соответственно, должен быть способ динамической работы с освещением и без аппаратного ускорения трассировки лучей. EGS нашли его и реализовали в Unreal Engine 5 таким инструментом, как Lumen.
В представленной демо-версии игры на Unreal Engine 5 Epic Games показали Lumen и другой инструмент для воссоздания реалистичной поверхности под названием Nanite. В Lumen реализовано программное ускорение трассировки лучей для работы с глобальным освещением в реальном времени, следовательно, нет необходимости в дополнительном аппаратном обеспечении. Показанная игра была запущена на PS5 с отключенными блоками RTX. Из этого следует вывод, что для игр на Unreal Engine 5 не потребуется видеокарта RTX, чтобы лицезреть большинство преимуществ трассировки лучей.
Другим новшеством Unreal Engine 5 является инструмент Nanite. Эта технология использует огромное количество полигонов, которые масштабируются и изменяются в режиме реального времени. Помимо этого Nanite использует множество библиотек, включающих в себя модели грунта, флоры, камней, пород и тому подобных декоров локаций. Это значит, что разработчики игр на Unreal Engine 5 смогут быстрее проектировать красивые локации без необходимости создания уровней детализации тех или иных объектов. А для поклонников игровой индустрии это означает, что все объекты локации будут прорисованы сразу, без подгрузок по мере приближения к ним. Другой вопрос, каких мощностей от видеокарты потребует эта технология.
Как бы то ни было, Unreal Engine 5 появится в руках разработчиков, преимущественно, к 2021 году. Следовательно, игр, построенных на этом движке, стоит ожидать не раньше конца 2021 или начала 2022 года. Тогда и будет возможность по достоинству оценить все преимущества Unreal Engine 5.
Epic Games провела 26 мая презентацию Unreal Engine 5, на которой показала новые возможности движка, включая системы по работе с ассетами, светом, анимациями и звуком. Старые системы и инструменты тоже получили множество улучшений.
Уже можно скачать альфу UE5 и семпл проект Valley of the Ancient.
Рекомендуемые системные требования для демки: 12-ядерный процессор с частотой 3,4 ГГц, видеокарта NVIDIA RTX 2080 или AMD Radeon 5700+ XT, оперативная память от 64 ГБ.
Можно уже начинать изучать доки. Подробно описаны все ключевые моменты.
Наконец-то обновили интерфейс редактора.
Nanite
Виртуальная геометрия позволяет использовать больше полигонов и должна заменить привычные LOD’ы, делая прозрачным весь процесс замены высококачественных ассетов на более простые. Становится возможным отображать миллионы трианглов без проблем.
Работает с новым внутренним форматом мешей, который сильно сжат и поддерживает потоковую передачу с автоматическим уровнем детализации. LOD’ы самим больше делать не надо.
Контент для Nanite ничем не отличается от обычных статичных мешей, но Nanite может обрабатывать на порядки больше треугольников и инстансов, чем при рендеринге обычной геометрии. Рекомендуется использовать виртуальные текстуры.
Во время импорта меши разбиваются на иерархические кластеры групп треугольников. А уже во время рендеринга кластеры меняются местами на лету с разными уровнями детализации в зависимости от обзора камеры и без разрывов соединяются с соседними кластерами в одном объекте. В памяти находятся только видимые детали. Как следствие, чтобы это всё нормально стримилось, нужен SSD.
Для прокси-мешей можно настроить уровень детализации.
Прокси-меши используются для коллизий на уровне полигонов, трассировки лучей, запекания света и другого. При этом по умолчанию используются авто-генерируемый LOD0, что весьма странно.
По крайней мере, есть возможность выбрать кастомный прокси и настроить традиционные LOD’ы.
Независимо от геометрической сложности исходных данных в сцене, количество треугольников в целом пропорционально количеству пикселей, т. к. нет смысла рисовать больше треугольников, чем пикселей на экране.
Могут быть проблемы с occlusion culling. Если есть сложнная геометрия близко друг к другу около самой верхней поверхности, Nanite не сможет определить, какая из них находится сверху или снизу, что приведет к отрисовке обоих. Вблизи Nanite нормально разделяет слои, но при удалении разница в расстоянии между геометрией может быть меньше пикселя, что приводит к лишней отрисовке.
Если верить доке, то у Nanite меша и качество лучше, и размер меньше.
Антиалиасинг система Temporal super resolution позволяет при меньших затратах по ресурсам получить почти нативные 4K по цене 1080p.
Системы для работы со светом и атмосферой
Новая система для глобального освещения Lumen позволяет настроить реалистичный реалтайм свет. Если ещё совмещать с фотореалистичными ассетами из Мегасканс, то картинка просто на новый уровень выходит.
Lumen Global Illumination заменяет Global Illumination Screen Space (SSGI) и Distance Field Ambient Occlusion (DFAO). Lumen Reflections заменяет Screen Space Reflections в Unreal Engine 4.
Lumen генерирует Surface Cache для ближайших поверхностей сцены (где-то 200 метров от камеры). За этим расстоянием работает только screen traces.
Есть экспериментальное представление Distant Scene. Оно как раз было использовано в прошлой демке Unreal Engine 5 «Lumen in the Land of Nanite» для достижения непрямого освещения в каньоне. Покрывает диапазон от 200 метров до 1 километра от камеры. Работает путём рендеринга Reflective Shadowmap с низким разрешением от солнца с использованием Nanite и отслеживает это поле высот, чтобы уловить один отскок непрямого освещения солнца. В проде пока не рекомендуется использовать.
При трассировке сначала прогоняется Screen Tracing, т. к. он меньше жрёт ресурсов.
Потом уже Lumen Ray Tracing, состоящий из двух методов: программная трассировка, работающая на самом широком спектре железа и платформ, и аппаратная трассировка лучей, для работы которой требуются поддерживаемые видеокарты и системы.
По умолчанию работает Signed Distance Fields. Требует поддержка Shader Model 5 у железа. Много ограничений: работает только со статикой, World Position Offset не поддерживается, с прозрачностью проблемы.
Hardware Ray Tracing поддерживает больший спектр доступной геометрии. Проседает, если больше 100 000 инстансов. Динамическая деформация мешей может загнать фпс в 0.
Для работы Lumen нужна карта NVIDIA RTX-2000 серии и выше или AMD RX-6000 и выше.
Система для атмосферы позволяет легко всё настраивать, в том числе и объёмные облака. На уровне настроек куча модификаторов и параметров, которые позволяют твикнуть всё.
Работа с фотореалистичными ассетами
Quixel Bridge теперь полностью интегрирован в движок.
Можно просто перетаскивать ассеты мышкой из браузера ассетов и сразу приступать к работе.
Добавили новый тип ассетов Mega Assemblies. Это что-то типа сборки из существующих ассетов.
Главная цель состояла в том, чтобы художникам было проще совместно работать и обмениваться ассетами.
Работа с миром и уровнями
Новый инструмент World Partition позволяет дизайнерам работать с миром не как с набором стриминг уровней, а как с одним большим миром, который автоматически разбивается на более мелкие ячейки.
Их можно загружать/выгружать в редакторе кусками, что кучу времени и ресурсов при работе в редакторе экономит.
Сами изменения (добавить кустик, например) происходят на уровне акторов, а не карты. В итоге можно работать с одной картой одновременно нескольким людям и не будет головной боли при мёрдже.
World Partition позволяет стримить из коробки. Ассеты вне установленного радиуса выгружаются и заменяются другими с меньшим разрешением.
Это всё на уровне конфигов вынесено. Можно настроить под свой проект.
Система Data layers позволят художникам работать вместе над одной сценой и переосмыслить её, создавая различные её вариации.
Эти слои можно переключать в рантайме, что позволяет загружать/выгружать тысячи ассетов на лету.
Как пример, переход в другой мир через портал. Правда, тут, всё же, есть переходный момент с подзагрузкой. Но, всё равно, довольно резво.
Анимация
Добавили для анимаций Full body IK solver. Может автоматически подстраиваться под тип пола/земли и высоту. «Детерминированный надёжный и в 10 раз быстрее, чем раньше».
Появился новый фреймворк Game Feature Plugins, который позволяет разбить контент на модули. Может связать экшены, анимации, другие системы.
К примеру, в другом измерении у ГГ меняется абилка. Это всё задаётся на уровне конфига.
Все vfx, звуки, анимации, инпуты, блюпринты, относящиеся к абилке, в виде одного плагина в проекте, что позволяет отделять фичи и сделать проект более модульным и конфигурируемым.
Animation Motion Warping позволяют адаптировать рут анимации под мир. Можно переиспользовать одни и те же элементы.
Позволяет настроить нотификации для реакции на трансформы из блюпринтов.
Система реагирует на высоту препятствий, поворот персонажа и прочее.
Control Rig позволяет редактировать анимации прям в движке.
Full body IK даёт возможность настроить анимацию в ответ на какие-то внешние факторы: позиция противника и т. п. Всё на уровне конфига.
Например, настроить направление и дальность атаки в зависимости от положения ГГ.
С помощью новой системы Meta sounds можно теперь использовать всю мощь редактора материалов для создания сложного процедурного звука.
Хорошо забытое старое
Но это не только про новые фичи. Всё, что вам нравилось в UE4, тоже проапгрейдили. Niagara particles, visual effects, chaos physics, блюпринты получили множество улучшений.
В плане физики, теперь можно, например, влиять на симуляцию Chaos Physics в отдельных регионах. В таких областях можно, например, прикладывать силы к телам, разрушать кластеры геометрии и т. д.
Новые инструмента для отладки появились: Memory Insights для поиска утечек, Unreal Turnkey, который позволяет настроить проект под различные платформы, чтобы потом любой участник проекта одним нажатием мог поднять у себя нужное окружение.
И, как заверяют Эпики, миграция с UE4 должна пройти без проблем, т. к. полная обратная совместимость между версиями движка.
Не только геймеры готовятся к новому поколению консолей, но и разработчики. Специально для них Epic Games анонсировала пятую версию своего знаменитого движка Unreal Engine. Как это повлияет на игры — читайте в подробном разборе всей доступной на данный момент информации.
Анонс движка состоялся 13 мая и сопровождался он демонстрацией техно-демо, запущенного на актуальном девките PlayStation 5, который по производительности практически идентичен потребительской версии консоли, которая должна выйти в конце этого года. В материале приведены избранные цитаты из блога Epic Games, а полная запись презентации представлена ниже:
Рай для разработчиков
Пожалуй, главная и самая громкая новинка в арсенале Unreal Engine 5 — это продвинутая система стриминга моделей. Она получила название Nanite и представляет собой систему обработки графики, которая автоматически подстраивается под разрешение экрана и тем самым позволяет добиться лучшего соотношения качества картинки и производительности.
Если раньше разработчики вручную редактировали параметры каждой модели и каждой текстуры, чтобы обеспечить наилучшую производительность на разных настройках графики, то теперь движок будет делать это самостоятельно из расчета один полигон на пиксель экрана.
Это не только улучшит оптимизацию в целом и сократит сроки разработки, но также и сэкономит место на жестком диске, потому что все модели и текстуры к ним будут храниться в одном виде с лучшим качеством, а не в виде набора «ассетов» под разные графические настройки.
Феноменальная детализация
Лучше всего работу Nanite иллюстрирует сцена со статуями воинов из демо. На ней каждый солдат состоит из 33 миллионов полигонов и имеет 8K-текстуры. Это высокая детализация даже для сцены с одной такой статуей, однако в кадре их 485 штук, то есть одних только их полигонов на сцене примерно 16 миллиардов.
И никакого значительного падения производительности, потому что движок не отрисовывает все эти полигоны, он создает только по одному полигону на каждый пиксель — ровно столько, чтобы не пропустить ни одной заметной детали, как говорит Тим Суини, глава Epic Games (Tim Sweeney).
За этим стоит идея из 80-х — REYES (Render Everything Your Eye Sees, рендер всего, что видят твои глаза). Это забавный акроним значит следующее: при практически бесконечном количестве деталей, работа движка заключается в том, чтобы определить пиксели, которые нужно отрисовать для их отображения.
Несмотря на то, что это звучит довольно просто, у лучших специалистов Epic Games ушло три года на создание движка, который воплотит в жизнь эту идею.
Впрочем, у Nanite есть одно слабое место: для конвертации на лету потребуется большая пропускная способность диска. В случае, если игра установлена на твердотельный накопитель, никаких проблем не будет, так что тем, кто планирует купить PlayStation 5 или Xbox Series X, а также владельцам компьютеров в SSD, можно не волноваться. А вот для тех, кто до сих пор устанавливает игры на жесткий диск, Nanite может стать причиной более долгих загрузок.
Глобальное динамическое освещение
Каждая новая итерация Unreal Engine перерабатывает систему освещения. В случае с «Пятеркой» речь идет о технологии глобального динамического освещения Lumen. По сути это надстройка над системой освещения в UE4.
По заявлению создателей движка, Lumen способна в реальном времени реагировать на любые изменения, происходящие на игровой сцене, а также генерировать на ходу любые отражения. Причем размер сцены не имеет значения — Lumen отлично справится как с небольшими локациями, так и с огромными мирами.
Как и в случае с Nanite, создание такой динамической системы стало возможным благодаря распространению твердотельных накопителей. Их чрезвычайно высокая пропускная способность позволяет отказаться от многих компромиссов в разработке, генерируя контент почти мгновенно. В одном из интервью Тим Суини сказал, что особенно его впечатлила скорость работы SSD в PlayStation 5.
Другие возможности Unreal Engine 5
Разумеется, Lumen и Nanite — не единственные особенности нового движка. Помимо них разработчики из Epic Games добавили в UE5 продвинутую симуляцию реверберации звука, с помощью которой можно будет автоматически адаптировать звук к условиям окружения — например, создавать гулкое эхо в пещере. Впрочем, ничего принципиально нового в этом нет, потому что похожий функционал был доступен в Unreal Engine 4 с помощью сторонних плагинов.
Тем не менее встроенная функция точно будет полезна, так как она лучше интегрирована в движок, чем плагины, у которых могут быть проблемы с совместимостью на разных версиях. Аналогичная ситуация и с другими нововведениями вроде улучшенного физического движка и симуляции жидкостей. Все это было в играх на UE4, но в виде сторонних решений.
В этом плане Unreal Engine 5 вообще обещает быть хорош: если все функции будут работать как следует, то разрабатывать на нем станет намного удобнее, чем на UE4 или Unity — главном движке-конкуренте, который пока еще не обзавелся аналогичным функционалом.
Производительность
Тут камнем преткновения, как обычно, станет видеокарта. Чтобы обеспечить работу новых систем, нужно много видеопамяти, хорошая частота и много тензорных ядер для асинхронных вычислений. Nvidia уже активно внедряет эту технологию, в основном для обеспечения работы рейтрейсинга, а AMD хоть и отстает, но тоже пойдет по тому же пути. К тому же Unreal Engine 5 — это еще один хороший стимул.
Если нагрузка на видеокарту слишком высока, можно просто слегка снизить разрешение, чтобы адаптироваться к ситуации. Техническое демо на самом деле использовало динамическое разрешение, но большую часть времени оно работало в 1440р.
Еще один большой плюс нового движка — это так называемая система временного накопления. Смысл ее работы заключается в том, чтобы генерировать отдельные детали каждого нового кадра на основе предыдущих. Выражаясь простым языком, это своеобразный аналог сглаживания кадров, напоминающий DLSS от Nvidia.
Специалисты из команды Digital Foundry, которые уже успели «пощупать» Unreal Engine 5, утверждают, что временное накопление работает более эффективно, чем технологии на основе рейтрейсинга. Более того, с помощью глобального освещения Lumen и временного накопления можно создать альтернативу рейтрейсингу от Nvidia. Впрочем, пока что оценки давать рано, к тому же разработчикам никто не мешает совмещать обе технологии — и Lumen, и RTX.
На каких платформах работает Unreal Engine 5
По части платформ Epic Games подготовила стандартный пакет поддержки: UE5 получит ту же совместимость, что и предшественник — Unreal Engine 4. Это значит, что игры на новом движке можно будет без каких-либо проблем запускать на консолях текущего поколения, а также на ПК, Mac и мобильных платформах Android и iOS.
Движок будет предоставлять больше возможностей для масштабирования, чтобы ваша игра запускалась практически везде, вплоть до старых устройств на iOS и Android
В дополнение к этому стандартному набору разработчики подготовили все, чтобы разработчики могли выпускать игры на консолях следующего поколения — Xbox Series X и PlayStation 5.
О поддержке Nintendo Switch пока информации нет, но переживать не стоит. Unreal Engine 4 обзавелся инструментами для портирования игр на портативную консоль от Nintendo в 2017 году с выходом версии 4.16. Почти наверняка то же самое произойдет и с новым движком.
Финансовая модель Unreal Engine 5
Технические новшества — это хорошо, но для многих разработчиков гораздо более актуален вопрос монетизации. И тут Epic Games тоже задает новую планку: если раньше разработчик должен был платить комиссию авторам движка после заработка более 100 тысяч долларов, то теперь этот порог поднят до миллиона. Это относится и к Unreal Engine 5, и к Unreal Engine 4.
Судя по всему, цель этого решения — переманить пользовательскую базу конкурента Unity, где порог все еще составляет 100 тысяч долларов.
Вполне возможно, что создатели Unity тоже поднимут комиссионный порог, но для них это может стать проблемой, потому что у команды Unity нет собственных громких проектов по типу Fortnite, которые могли бы генерировать большое количество прибыли. Грубо говоря, разработчики Unity гораздо больше зависят от комиссионных отчислений с движка, чем Epic Games.
Естественно, все создатели игр от этой ситуации в большой выгоде. Они могут перейти на новый движок и сэкономить деньги. Или подождать, пока команда Unity выдвинет ответное предложение, чтобы удержать своих пользователей.
Когда выйдет Unreal Engine 5 и игры на этом движке
Несмотря на обилие информации по новому движку, попробовать его получится только лишь в начале 2021 года. Сначала компания Epic Games выпустит превью-версию, в которой будет работать весь основной функционал. Скорее всего, некоторые разработчики уже давно получили раннюю сборку UE5, чтобы побыстрее выпустить первые игры на новом движке.
Как утверждают создатели инструментария, прямо сейчас на базе их нового движка создается несколько проектов для консолей следующего поколения, среди которых есть и эксклюзивные игры для PlayStation 5 и Xbox Series X. Тем не менее пока что единственный проект, который точно будет работать на UE5, это Fortnite. Игру переведут на новый движок посредством крупного обновления.
Помимо этого общего обязательства, у нас также есть два практических примера. Начнем с того, что Epic использовала процессоры AMD Threadripper для создания нового движка и, более конкретно, новой демоверсии Valley of the Ancient.
Ник Пенварден, вице-президент по техническим разработкам Epic Games, сказал в своем заявлении:
UE5 разработан для использования всех преимуществ CPU и GPU AMD на PlayStation 5, Xbox Series X и ПК, чтобы позволить игрокам насладиться мирами с беспрецедентной детализацией, красотой и размерами.
Используя процессоры Threadripper, мы можем компилировать движок гораздо быстрее, чем раньше. Это огромное повышение эффективности для всех инженеров в команде. Чем меньше времени они тратят на компиляцию кода, тем больше времени они могут потратить на разработку функций, тестирование функциональности и совершенствование Unreal Engine 5.
Согласно AMD, новый алгоритм Temporal Super Resolution, доступный по умолчанию в среде UE5, был оптимизирован для графических процессоров Radeon. Epic не выделяла эту функцию как одно из самых больших достижений Unreal Engine 5, но нам удалось найти некоторую информацию о ней в официальных примечаниях к релизу UE5 и даже сравнительный скриншот.
Temporal Super Resolution обладает следующими свойствами:
- Качество вывода приближается к качеству нативного рендеринга 4K при входном разрешении до 1080p, что позволяет повысить частоту кадров и улучшить точность рендеринга.
- Меньше ореолов на высокочастотном фоне.
- Уменьшение мерцания на геометрии при высокой сложности.
- Работает на любом оборудовании с поддержкой Shader Model 5: D3D11, D3D12, Vulkan, PS5, XSX. Скоро появится Metal.
- Шейдеры, специально оптимизированные для архитектуры GPU PS5 и XSX.
В раннем доступе UE5 Temporal Super Resolution включено по умолчанию в настройках проекта.
Рендеринг 4К в исходном формате 4К (r.ScreenPercentage=100): 18,6 fps. Вывод 4K кадров с разрешением 1080p (r.ScreenPercentage=50): 43,0 fps.
На поверку оказывается, что разница между исходным 4K и улучшенным 1080p все еще довольно заметна. Поскольку DLSS по умолчанию реализован в Unreal Engine 4, можно ожидать, что со временем он будет внедрен и в UE5, а AMD также готовит свой собственный алгоритм Gaming Super Resolution (GSR), основанный на машинном обучении, который также будет кросс-платформенным. Учитывая эти два фактора, сомнительно, что обновленный алгоритм TSR будет использоваться так же часто, как в UE4.
Читайте также: