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ue5比ue4有什么技術上的升級

發(fā)布時間：2024-01-10 12:24:06 瀏覽量：173次

Unreal Engine是一款強大的游戲開發(fā)引擎，UE5相對于UE4在技術上有很多升級，主要包括以下幾個方面：

  1. Lumen光線追蹤技術：UE5引入了一種新的全局光照技術Lumen，它使用光線追蹤算法實現動態(tài)全局照明。相比于傳統(tǒng)的間接光照計算方式，Lumen具有更高的精度和更好的性能。
  2. Nanite虛幻引擎5的幾何體制：Nanite是一種全新的幾何體制，它使用了一種基于硬件的方式來處理大量的幾何體，這種方式將復雜的三角面片劃分為小的、可重復使用的網格塊，從而提高了渲染性能和圖形質量。
  3. 更好的虛擬現實和AR支持：UE5針對虛擬現實和增強現實的應用場景做了很多改進，包括更好的性能、更好的手部追蹤和交互、更好的視覺效果等等。
  4. 更強大的物理仿真功能：UE5引入了一種全新的物理引擎Chaos，它提供了更高的性能和更多的功能，例如復雜的布料模擬、破碎效果等。
  5. 更好的工作流：UE5的編輯器做了很多改進，包括更好的UI、更好的性能、更好的工作流程等等，從而提高了開發(fā)效率。

總的來說，UE5在圖形渲染、幾何體制、虛擬現實和AR支持、物理仿真和工作流等方面都做了很多升級，使得開發(fā)者能夠更加高效、靈活地開發(fā)出高質量的游戲和應用。

全局光照Lumen的技術原理

全局光照是游戲引擎中的一個非常重要的圖形渲染技術。在游戲中，我們需要讓場景中的每個物體都能夠受到周圍光線的照射，這樣才能讓游戲畫面更加逼真。UE5中引入了新的全局光照技術Lumen，相比UE4中的Lightmass和實時GI技術，在效果和性能方面都有了很大的提升。

Lumen的技術原理是使用了一種稱為Voxel Cone Tracing（體素錐追蹤）的技術。這種技術使用一個體素化的場景表示，每個體素存儲了一個有限的空間。為了計算每個像素的全局光照，Lumen會從每個像素沿著視線構建一條錐形，將錐形中每個像素的值累加起來，得到最終的全局光照。

Lumen中使用了兩種類型的體素：距離場和輻照度場。距離場存儲了每個體素到最近的幾何體表面的距離。輻照度場存儲了每個體素受到的全局光照量。

Lumen使用距離場來減少需要計算的體素數量，提高計算效率。對于每個像素，Lumen會構建一個錐形，沿著錐形的每個體素都會與距離場進行比較，只有距離大于一定閾值的體素才會被用來計算全局光照。這樣可以排除掉很多不需要計算的體素，減少計算量。

在運行時，Lumen會動態(tài)地計算和更新體素和距離場。這樣可以使全局光照實時響應場景中物體的變化，例如移動的角色、開關燈等。

總的來說，Lumen使用了Voxel Cone Tracing技術，在全局光照方面實現了更高的精度和性能。

Nanite幾何體制

Nanite是Unreal Engine 5的一個新特性，是一種用于繪制極其復雜幾何體的技術。Nanite的核心思想是將所有幾何體轉化為微三角形（microtriangle），這些微三角形可以被視為無限小的三角形，并使用不同的細節(jié)層次進行渲染，從而實現無限縮放和渲染。下面是Nanite幾何體制的詳細介紹：

1.微三角形：Nanite使用微三角形作為渲染的基本單位，每個微三角形都是由原始幾何體劃分而來，大小不會超過像素大小。在渲染時，Nanite只會處理和渲染可見的微三角形。

2.層次細節(jié)：為了能夠無限縮放和渲染復雜幾何體，Nanite使用了層次細節(jié)（hierarchical details）技術。將微三角形按照大小分為不同的層次，對于遠離相機的微三角形只需渲染低層次的細節(jié)，而對于靠近相機的微三角形則需要渲染高層次的細節(jié)，以此來保證渲染質量和性能。

3.內存管理：由于Nanite可以處理非常大的幾何體，因此需要進行高效的內存管理。

當場景中有大量的靜態(tài)網格時，傳統(tǒng)渲染技術需要在CPU上對每個物體進行物理矩陣變換，然后將這些物體送到GPU上進行繪制。當物體數量變得非常大時，這種做法就變得效率低下。

Nanite幾何體制是一種全新的幾何處理方式，它能夠將場景中的三角形分割成許多微小的塊，每個塊的大小僅為一個像素。這些塊被分配到不同的線程上進行處理，這樣就能夠極大地減少CPU矩陣計算的次數。同時，這種處理方式還能夠提高GPU渲染的效率，因為GPU可以對許多微小的塊進行并行處理，從而提高了渲染速度。

Nanite幾何體制的原理是將場景中的所有三角形網格進行細分，然后將每個小三角形的信息存儲在紋理中。這樣，當需要渲染場景時，GPU只需要從紋理中讀取每個像素的信息，然后將這些像素繪制到屏幕上。

Nanite幾何體制具有以下優(yōu)點：

  1. 高效：使用Nanite幾何體制可以將場景中的三角形網格分割成小塊，從而提高了渲染效率。
  2. 實時：使用Nanite幾何體制可以實現實時渲染，這對于實時應用程序非常重要。
  3. 節(jié)省內存：使用Nanite幾何體制可以避免傳統(tǒng)渲染技術中需要存儲大量網格數據的問題。
  4. 靈活性：Nanite幾何體制可以適應不同的場景，從而提高了渲染的靈活性。

總的來說，Nanite幾何體制是一種非常先進的幾何處理方式，可以幫助開發(fā)者更好地實現高質量、高效率的實時渲染。

Chaos物理引擎

Chaos是一個開源的物理引擎，它是由Epic Games開發(fā)的，用于在虛幻引擎中實現高質量的物理模擬和碰撞檢測。Chaos主要應用于游戲引擎、虛擬現實和建筑可視化等領域。

Chaos的主要特點如下：

  1. 精度高：Chaos提供了高精度的物理計算，可以處理復雜的物理效果，如角色動作、碰撞檢測和破碎效果等。
  2. 高性能：Chaos具有高性能的物理引擎，能夠在高速移動和大量粒子的情況下實現平滑的運動。
  3. 可擴展性強：Chaos采用了模塊化設計，能夠靈活地擴展和修改。
  4. 兼容性好：Chaos可以與現有的虛幻引擎項目無縫集成，兼容多種平臺和操作系統(tǒng)。

Chaos包含了以下幾個主要的模塊：

  1. 碰撞檢測模塊：Chaos使用高效的分離軸算法來實現碰撞檢測，提高了碰撞檢測的效率。
  2. 約束求解模塊：Chaos使用迭代求解器來求解約束，能夠處理大量的約束，如剛體之間的接觸、關節(jié)和約束等。
  3. 剛體動力學模塊：Chaos提供了高效的剛體動力學模擬，可以處理剛體之間的碰撞、旋轉、縮放和移動等。
  4. 破碎效果模塊：Chaos使用基于網格的分層破碎方法，能夠實現高質量的破碎效果，如玻璃破碎、墻面破壞等。

Chaos的應用范圍非常廣泛，可以用于游戲引擎、建筑可視化、虛擬現實等領域。Chaos的開源代碼可以在GitHub上獲取，可以對其進行修改和擴展，以滿足不同應用的需求。

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