經(jīng)過多年的努力，Epic Games正式發(fā)布了虛幻引擎 5，以便開發(fā)人員可以構(gòu)建下一代游戲、數(shù)字電影和元宇宙的初始前哨。

如果這一切聽起來雄心勃勃，那就是。我記得 Epic 曾在 2012 年發(fā)布虛幻引擎 4的 Elemental 演示。10 年后，經(jīng)過對游戲引擎的多次調(diào)整，Epic Games 現(xiàn)在有了一些值得在系列中推出新數(shù)字的東西。

游戲引擎是開發(fā)人員用來創(chuàng)建游戲并在游戲玩家在 PC、移動設備或游戲機上玩游戲時實時運行游戲的工具。它使開發(fā)人員能夠編寫一次他們的游戲軟件，然后在這些不同的平臺上運行它。通常，Epic Games 可能會在最近的游戲開發(fā)者大會上透露這一點。但 Epic 在它必須做出決定時并不確定 COVID 是否會阻止這種情況的發(fā)生。

早在 12 月，Epic Games 就使用 Unreal Engine 5 發(fā)布了 The Matrix Awakens: An Unreal Engine 5 Experience演示。Epic 自己的團隊在一年的時間里創(chuàng)建的那個演示展示了什么是可能的。它描繪了基于《黑客帝國》電影中的基努·里維斯和凱莉·安·莫斯的栩栩如生的數(shù)字角色。它向他們展示了賽車和逃離警察的追逐，這場追逐穿過了整個數(shù)字城市。

演示的電影場景實際上是在黑客帝國城市的模擬世界中拍攝的。

這座城市有成千上萬的建筑物、大量的汽車和成千上萬的行人。Epic Games 的首席技術(shù)官 Kim Libreri 說，它們都被設計成看起來栩栩如生，使用了各種虛幻引擎 5。Epic Games 正在讓所有開發(fā)者都可以使用這座城市及其數(shù)字基礎，因此大大小小的團隊都有一個很好的基礎來開始制作他們的下一代游戲。

“巔峰，超級巔峰是我們完整建造的Matrix城市。顯然沒有演員，因為那是他們的財產(chǎn)。但是我們有可駕駛的車輛，AI MetaHumans，整個城市，作為一個可玩的關(guān)卡。它正在走出去，以便人們可以從中學習，”Libreri 說。“我們還想確保任何開始開放世界游戲的人都可以從我們的藝術(shù)和榜樣中學習?！?/span>

Epic Games 首席執(zhí)行官蒂姆·斯威尼 (Tim Sweeney) 表示，在 State of Unreal 活動的舞臺上，48% 的已宣布的次世代主機游戲都在 Unreal 上。他說，我們正在看到一個結(jié)合實時和實時技術(shù)的新時代的曙光。

天琴座游戲演示

今天，該公司還展示了一款基于 UE5 的射擊游戲演示。Epic Games 沒有計劃將其變成真正的游戲，但它確實展示了引擎的功能。

“我們希望人們從第一原則中學習。所以我們有資產(chǎn)內(nèi)容包，里面有每一個小原子 Quixel 資產(chǎn)、建筑物、電線桿——所有進入那個 [城市] 的東西，”Libreri 說。“我們有這種迷你城市，我們向人們展示如何從頭開始建造它?！?/span>

Libreri 希望虛幻引擎 5 能夠顯著提高用戶生成內(nèi)容的質(zhì)量，這很重要，因為元宇宙需要如此多的內(nèi)容，專業(yè)開發(fā)人員無法構(gòu)建所有內(nèi)容。

Unreal 的 Nick Penwarden 說，這是一款由模塊化組件構(gòu)建的入門游戲，它是開始多人游戲工作的基礎。Lyra 的設計初衷就是在其上構(gòu)建自定義游戲。

在演示中，他展示了如何獲取光源（如太陽）并四處移動，并實時查看 Lyra 圖像中的陰影和光照如何變化。這利用了虛幻引擎 5 的 Lumen 全局照明技術(shù)。

許可條款是相同的，在游戲收入達到一定數(shù)字（如 100 萬美元）之前不收取版稅。

“我確實覺得游戲行業(yè)確實是 [metaverse] 的發(fā)源地，”Libreri 說。“如果你做一個虛擬的地方，人們必須有事可做。他們必須有理由回到虛擬的地方。所以僅僅探索一些東西是不夠的。游戲化對幾乎每個人都非常重要。在這一點上，每個人都在玩游戲。”

堡壘之夜

在 Fortnite 上經(jīng)過史詩般的實戰(zhàn)測試的虛幻引擎 5，這是其流行的大逃殺游戲，擁有大量追隨者，并且很容易為引擎提供資金。

我問 Libreri 第一款虛幻引擎 5 游戲何時到來。

“第一個 UE5 游戲是什么？嗯，它在 12 月下降了。它被稱為 Fortnite，”他說。“就我們的客戶而言，游戲的開發(fā)周期是可變的?！?/span>

Penwarden 說，F(xiàn)ortnite 的第 3 章標志著過渡，而沒有對 Fortnite 的代碼和內(nèi)容進行重大修改。

他說這是創(chuàng)建內(nèi)容的更好方法，您可以在其中進行更改并立即看到結(jié)果顯示在項目中。

元宇宙

而且這不僅僅與游戲有關(guān)，因為對實時 3D 內(nèi)容的需求越來越多，無論是在電影還是其他正在研究虛擬世界的行業(yè)，虛擬世界的宇宙都是相互關(guān)聯(lián)的，就像在《 雪崩》等小說中 和 準備好的玩家一號。

最新游戲引擎背后的想法是為開發(fā)人員和藝術(shù)家提供他們需要的工具，以創(chuàng)建看起來和感覺都像真實事物的巨大數(shù)字景觀。

Epic 表示 Lumen 和 Nanite 等一些主要新功能尚未針對非游戲工作流程進行驗證（這是未來版本的持續(xù)目標），所有創(chuàng)作者將能夠繼續(xù)使用 UE 4.27 支持的工作流程。但他們還將受益于重新設計的虛幻編輯器、更好的性能、對藝術(shù)家友好的動畫工具、擴展的網(wǎng)格創(chuàng)建和編輯工具集、改進的路徑跟蹤等。

“這是一個很棒的基礎，”Libreri 說。

融合游戲和電影

至于將虛幻用于電影，其核心理念是消除行業(yè)之間的障礙。

“如果你是一個有創(chuàng)造力的人，并且你在虛幻引擎中制作了一些很棒的東西，那么你就不會被阻止將其帶入 VR 體驗、電影或游戲中。我希望一些使用我們引擎的優(yōu)秀游戲開發(fā)者開始制作動畫節(jié)目。我們已經(jīng)看到 Blur 的朋友 Tim Miller 通過Love Death 和 Robots向世界展示動畫是完全可行的。而且，你知道，我們在 Riot 的朋友剛剛在 Netflix 上用Arcane做了出色的工作。我希望看到游戲制作者將他們制作的 UE5 內(nèi)容帶到線性世界，因為你們都可以制作出令人驚嘆的角色、令人驚嘆的世界?！?/span>

當被問及虛幻引擎 5 是否會啟用虛擬世界時，Libreri 承認他不確定。

“我們希望我們是一個重要的部分。我們希望我們的客戶將其視為元宇宙的平臺，”他說。“但你也看到我們的許多客戶在音樂會和可探索空間中做出了小小的蛻變。我只是喜歡它現(xiàn)在變成這個非常有趣的社區(qū)話題的想法。我不知道。天空是極限。我希望我們是其中的重要組成部分。重要的是，世界各地的開發(fā)人員和創(chuàng)作者也參與其中。所以我們很高興看到這是否有助于催化它?！?/span>

測試了很久

Libreri 表示，虛幻引擎 5 已經(jīng)在搶先體驗和預發(fā)布模式中出現(xiàn)了近一年。

“但我們很高興地說，我們覺得我們已經(jīng)發(fā)布了一個很好的候選人，”Libreri 說。“我們將討論我們的主要功能和我們正在發(fā)布的一些內(nèi)容。”

Libreri 表示，看到這么多行業(yè)（從工業(yè)設計到電影制作）匯聚在游戲引擎上，就像 ILM 的團隊為 The Mandalorian 制作特效一樣，這很有趣。

全球有 100 多個 LED 舞臺正在拍攝圖像并使用虛幻引擎 5 將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字形式。

“我們只是覺得必須有一種方法可以消除游戲制作和電影制作之間的差異，”Libreri 說。“在未來，當我們走向某種事物的元宇宙時，創(chuàng)意人之間在他們想要將內(nèi)容帶到哪里方面不會存在障礙。”

Libreri 表示，他對可以處理的數(shù)據(jù)量印象深刻，例如將 1 億個三角形（3D 圖形的基本構(gòu)建塊）引入游戲引擎而不會陷入困境。

“我們可以在一個場景中放置數(shù)十億個三角形，”他說。“這是從虛幻引擎 4 到虛幻引擎 5 的游戲規(guī)則改變者?！?/span>

關(guān)鍵新功能

Libreri 說，虛幻引擎 5 引入了一系列突破性功能，用于以令人難以置信的高保真細節(jié)渲染實時世界。

“我們擁有新的開放世界工具，讓多個團隊成員在開放世界版本的游戲中工作變得更加容易，”Libreri 說。“沒有它，我們就無法制作矩陣演示。我們對用戶界面進行了很好的刷新。我們查看了一些關(guān)鍵的工作流程來嘗試改進它們，以確保引擎中的迭代時間更好。我們在社區(qū)平臺上開發(fā)了社區(qū)中心，使其幾乎成為任何創(chuàng)建虛幻引擎作品的人的社交網(wǎng)絡，人們可以在其中發(fā)布問題并分享想法?！?/span>

他補充說：“我們希望它成為人們了解引擎、了解游戲制作、結(jié)交朋友、制作很棒的東西以及提高人們對這項技術(shù)正在改變每個人的創(chuàng)作過程的認識的活動?！闭f。

至于自動化，Libreri 說 Epic 想要擺脫制作內(nèi)容的苦差事。

流明

Lumen 是一種完全動態(tài)的全局照明解決方案，可讓您創(chuàng)建可信的場景，其中間接照明可即時適應直接照明或幾何形狀的變化——例如，隨著一天中的時間改變太陽的角度、打開手電筒或打開一個外門。

使用 Lumen，開發(fā)人員不再需要創(chuàng)作光照貼圖 UV、等待光照貼圖烘焙或放置反射捕獲；開發(fā)人員可以在虛幻編輯器中簡單地創(chuàng)建和編輯燈光，并查看玩家在目標平臺上運行游戲或體驗時看到的最終燈光。

當來自動態(tài)全局照明的光線發(fā)生變化時，場景會立即做出反應。該系統(tǒng)在從千米到毫米的尺度范圍內(nèi)，在巨大、詳細的環(huán)境中渲染具有無限反彈和間接鏡面反射的漫反射。

使用流明，藝術(shù)家和設計師可以創(chuàng)建更多動態(tài)場景，間接照明可以動態(tài)調(diào)整；例如，通過隨時間改變太陽角度、打開手電筒或打開外門。使用
Lumen，藝術(shù)家不再需要浪費時間創(chuàng)作光照貼圖 UV 或等待光照貼圖烘烤；他們可以
簡單地在虛幻編輯器中移動燈光，并看到與在控制臺上運行游戲時相同的燈光。

納米石

UE5 的新虛擬化微多邊形幾何系統(tǒng) Nanite 使開發(fā)人員能夠創(chuàng)建具有大量幾何細節(jié)的游戲和體驗。

Nanite 的工作原理是智能地流式傳輸和處理您作為觀眾可以感知的細節(jié)，僅此而已。Nanite 在很大程度上消除了繁瑣的多邊形數(shù)量和繪制調(diào)用約束，并消除了耗時且
乏味的工作，例如將細節(jié)烘焙到法線貼圖或手動創(chuàng)作 LOD，讓藝術(shù)家可以專注于
創(chuàng)造力。開發(fā)人員現(xiàn)在可以直接導入由數(shù)百萬個多邊形組成的電影質(zhì)量源藝術(shù)——從 ZBrush 雕刻到攝影測量掃描的任何東西——并放置數(shù)百萬次，同時保持實時幀速率，并且不會出現(xiàn)任何明顯的保真度損失。

虛擬陰影貼圖

從概念上講，虛擬陰影貼圖只是非常高分辨率的陰影貼圖。為了在合理的內(nèi)存成本下保持高性能，VSM 將陰影貼圖拆分為小塊（或頁面）。根據(jù)深度緩沖區(qū)的分析，僅根據(jù)需要對屏幕像素進行著色分配和渲染頁面。

虛擬陰影貼圖專門設計用于與高度詳細的電影質(zhì)量 Nanite 資產(chǎn)和大型動態(tài)照明開放世界配合使用，以合理、可控的性能成本提供合理的軟陰影。

時間超分辨率

Temporal Super Resolution 在虛幻引擎中提供內(nèi)置的、獨立于平臺的、高質(zhì)量的上采樣，無需專有插件。

它的工作原理是從一系列較低分辨率的幀中生成更高分辨率的幀。此功能使引擎能夠以低得多的分辨率渲染——使幀能夠以下一代控制臺預期的更高幀速率呈現(xiàn)給玩家——但輸出像素保真度與以更高分辨率渲染的幀相似。

增強的路徑追蹤

在 Unreal Engine 4.27 中引入的 Path Tracer 是一種 DXR 加速、物理上精確的漸進式渲染模式，無需額外設置 在 Unreal Engine 5 中，Path Tracer 提供了穩(wěn)定性、性能和功能完整性方面的改進。

這包括對頭發(fā)基元、眼睛著色器模型、采樣改進、BRDF 模型、光傳輸、支持的幾何圖形等的支持。Path Tracer 使開發(fā)人員能夠直接從虛幻引擎生成離線渲染器質(zhì)量的圖像。

建設更美好的世界

一個新的 World Partition 系統(tǒng)取代了 World Composition 作為基于距離的流媒體的解決方案。使用新的“每個 Actor 一個文件”系統(tǒng)，關(guān)卡編輯器將各個 Actor 保存到他們自己的文件中，而不是將它們?nèi)糠纸M到一個單一的關(guān)卡文件中。通過使用戶能夠從源代碼控制中僅檢出
他們需要的 Actor，而不是整個關(guān)卡，這使得協(xié)作編輯變得更加容易。

通過更改關(guān)卡的管理和流式傳輸方式，自動將世界劃分為網(wǎng)格并流式傳輸必要的單元格，這極大地簡化了大世界的創(chuàng)建過程。

這種增加的粒度級別意味著不同的團隊成員可以同時在世界的同一個區(qū)域工作，而不會互相干擾。

轉(zhuǎn)換游戲發(fā)行商

在游戲行業(yè)內(nèi)，Libreri 相信新引擎將促使更多大公司從內(nèi)部構(gòu)建的第三方游戲引擎遷移到 Epic Games 等公司的游戲引擎。

“制作游戲引擎是一項艱巨的工作，”他說。“制作游戲真的很難。如果你必須同時做這兩件事，那就是很多工作?！?/span>

開發(fā)人員將能夠修改引擎，因為他們可以訪問源代碼。Libreri 說，這可以讓更大的游戲開發(fā)社區(qū)受益。

“我們肯定會看到 3A 級開發(fā)人員的人數(shù)大幅增加，他們通常會擁有自己的引擎，開始認真看待或采用虛幻引擎，”他說。“我們發(fā)布了 CD Projekt RED [使用虛幻引擎 5]。我們非常高興看到他們將引擎帶到哪里，以及作為虛幻引擎社區(qū)我們都可以學到什么?！?/span>