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探索虛幻引擎 5 的創(chuàng)造力與未來潛力

發(fā)布時(shí)間：2024-04-20 09:35:39 瀏覽量：186次

如果你能創(chuàng)造出具有無限細(xì)節(jié)和光照的世界，你會(huì)做什么？你會(huì)怎么做呢？以下是我作為開發(fā)人員所經(jīng)歷的一些事情，以及該技術(shù)的發(fā)展方向。

由 NVIDIA 提供

每個(gè)游戲玩家都經(jīng)歷過。你完全投入到你最喜歡的游戲中。高度緊張，腎上腺素激增，您完全沉浸其中……但隨后您會(huì)看到一些看起來不正確的東西。它可能是像光、反射或陰影一樣微妙的東西，只是沒有做出應(yīng)有的反應(yīng)，它看起來不像它在自然界中的樣子。這會(huì)讓你回到現(xiàn)實(shí)。它將您帶出游戲世界，讓您回到鍵盤和顯示器的面前。

這是我們作為游戲開發(fā)者面臨的挑戰(zhàn)，現(xiàn)在我們有了一個(gè)強(qiáng)大的新工具來應(yīng)對(duì)它。借助虛幻引擎 5 中的技術(shù)，我們正在接近創(chuàng)造具有我們以前從未見過的質(zhì)量、保真度、范圍和規(guī)模的世界的能力。

這就引出了一個(gè)問題，如果你可以創(chuàng)造出具有無限細(xì)節(jié)和光照的世界，你會(huì)做什么？你會(huì)怎么做呢？

我為大大小小的項(xiàng)目做過美術(shù)和設(shè)計(jì)，每個(gè)項(xiàng)目都必須弄清楚的是：我們的視覺目標(biāo)是什么？它將如何實(shí)現(xiàn)？

我參與的每款游戲，開發(fā)人員都必須經(jīng)常從頭開始弄清楚我們將如何實(shí)現(xiàn)我們的圖形目標(biāo)。每一代硬件都為我們提出了新的追求目標(biāo)。通常這意味著要滿足更高、更現(xiàn)實(shí)的標(biāo)準(zhǔn)。但是，有時(shí)您需要回想一下——挖掘你對(duì)后期技術(shù)的知識(shí)——才能在手機(jī)上提供高質(zhì)量的圖形。

所有的技術(shù)和方法都有其不足之處。沒有解決方案可以為您提供所需的一切。例如，如果您想要高質(zhì)量的照明和快速渲染，您將使用光照貼圖烘焙您的關(guān)卡。這是以增加內(nèi)存使用為代價(jià)的，它不是動(dòng)態(tài)的，并且在開放世界中可能無法承受（這代表了今天制作的大量游戲）。也許最令人生畏的是，花在輕烤上的時(shí)間會(huì)大大降低工作效率。

這就是為什么我在聽到實(shí)時(shí)光線追蹤將成為現(xiàn)實(shí)而不僅僅是白日夢(mèng)時(shí)感到興奮的原因。我知道光線追蹤是在統(tǒng)一渲染器下實(shí)現(xiàn)一致、逼真照明的基礎(chǔ)。我是使用 3D 軟件長(zhǎng)大的，該軟件可以在消費(fèi)類硬件上離線渲染光線追蹤圖像。在，如果您采取捷徑并在基本的光線追蹤水平上使其分辨率非常低，則可以在數(shù)小時(shí)內(nèi)渲染一幀。

我們?cè)?NVIDIA 的目標(biāo)是改進(jìn)渲染的功能，使其更快、更強(qiáng)大、質(zhì)量更高。有朝一日，我們希望放棄輕烘焙，轉(zhuǎn)而支持完全動(dòng)態(tài)渲染。這將幫助開發(fā)團(tuán)隊(duì)改進(jìn)工作流程。如果您可以實(shí)時(shí)查看您的照明，您可以更快、更有創(chuàng)意。它將幫助游戲?qū)崿F(xiàn)更動(dòng)態(tài)的環(huán)境，甚至更多的程序化環(huán)境。

值得注意的是，我們?nèi)栽谂f的光柵化技術(shù)和新的渲染形式（如光線追蹤）之間轉(zhuǎn)換。然而，在虛幻引擎 5 中，我們看到了幾個(gè)關(guān)鍵的進(jìn)步。自從引入光線追蹤以來，離線路徑追蹤（一種更高形式的渲染）一直是 UE 中的一個(gè)可用選項(xiàng)。結(jié)合 MRQ（電影渲染隊(duì)列）系統(tǒng)，它允許藝術(shù)家從他們的游戲內(nèi)容中烘焙出高質(zhì)量的逼真電影和靜止圖像。

這導(dǎo)致了我們?cè)诠饩€追蹤方面的當(dāng)前發(fā)展。我們開發(fā)了一種新的實(shí)時(shí)光照和陰影方法，稱為RTXDI（光線追蹤直接照明），它允許非常高的光照計(jì)數(shù)。你可以放置所有你想要的任何類型的陰影投射燈，它們將在一個(gè)通道中渲染。這意味著光線不再重要。在 RTXDI SDK 中，我們有數(shù)十萬個(gè)陰影投射燈光的場(chǎng)景。鑒于在過去的 30 年中，我們僅限于使用一到四個(gè)陰影投射器的場(chǎng)景，因此 RTXDI 代表了向前邁出的重要一步。

陰影質(zhì)量在 RTXDI 中同樣重要。該技術(shù)使用離線路徑追蹤固有的相同陰影照明和半影算法，并完全匹配。這在現(xiàn)實(shí)中是驚人的。傳統(tǒng)的實(shí)時(shí)光線追蹤（說起來幾乎是一件有趣的事情，因?yàn)樗挥腥甑臍v史！）近似于真實(shí)的陰影行為，而 RTXDI 再現(xiàn)了它。

我們已將 RTXDI 開發(fā)為 SDK，并將這項(xiàng)工作的核心帶入我們的虛幻引擎分支NVRTX。隨著 NVRTX 進(jìn)入 UE5，您將擁有一個(gè)用于近乎無限幾何 (Nanite) 的系統(tǒng)與一個(gè)用于近乎無限照明 (RTXDI) 的系統(tǒng)。

當(dāng)然，虛幻引擎 5 是新的，將這些系統(tǒng)完全整合在一起并找到利用它們的方法需要時(shí)間。但這可能會(huì)導(dǎo)致最大的挑戰(zhàn)之一：你會(huì)用你可以支配的所有權(quán)力做什么？

我們離這個(gè)目標(biāo)不遠(yuǎn)了。在典型的 AAA 開發(fā)周期（兩到三年）的跨度內(nèi)，我們可能會(huì)看到它的成熟，并以使我們能夠創(chuàng)造出在不可能的事情的方式結(jié)合在一起?？赡苄枰艽蟮南胂罅Σ拍芾盟?。

在此處了解適用于虛幻引擎開發(fā)人員的 NVIDIA 資源。

Richard 是一位擁有 20 多年經(jīng)驗(yàn)的游戲開發(fā)者，他為《戰(zhàn)地風(fēng)云》和《無主之地》系列以及許多其他游戲做出了貢獻(xiàn)。他的獨(dú)立游戲《Stay in the Light》是最早的僅限光線追蹤的游戲之一。作為 NVIDIA 的 Ray Tracing Unreal Evangelist，他的目標(biāo)是幫助開發(fā)人員充分利用 Unreal Engine 和 Ray Tracing 技術(shù)。

如果你對(duì)虛幻引擎的開發(fā)感興趣，想要學(xué)習(xí)更多關(guān)于游戲設(shè)計(jì)培訓(xùn)、動(dòng)畫培訓(xùn)、原畫培訓(xùn)等專業(yè)課程，點(diǎn)擊咨詢，火星時(shí)代教育歡迎您的加入！

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