虚幻引擎5终于来了

在首次向公众吹风的近2年后，Epic Games发布了其下一代游戏引擎：虚幻引擎5，现已能公开下载。

今天，微软The Coalition工作室发布了一段全新的虚幻引擎5技术演示视频。视频展示了利用UE5引擎在XSX主机上实时渲染数千万个多边形、真实光照与反射的效果，在游戏图像细节方面实现了巨大提升。可以看到，光与影细节可见，堪比物理世界的真实感！

那么，Lumen全局光照处理有多厉害？这技术最大的特点可能就是：尺度灵活，反应快。

尺度灵活指场景构建/细节刻画双管齐下。具体来说就是，大型游戏中渲染的场景一般都很广，但这种广度并不会折损细节的呈现。从千米到毫米的尺度范围内，所有光照细节都能够逼真的刻画。

在广袤的环境中，无限多的漫反射和镜面反射充分被渲染，Lumen可以立即对场景和光线的变化做出反应。

设计师可以以此设计出更动态化的场景，渲染更多细节。

比如说：一天不同时刻太阳光照角度的不同引起的明暗变化、打开手电筒进行照射、或是在天花板上打一个洞让光线照射进来等等，间接照明都可以快速地进行适应性调整。

这项技术抹去了传统手法中大量等待的时间，创作者可以将虚幻引擎中的光线挪出去，当游戏在主机上运行的时候，效果和用Lumen设计出的光照一模一样。

说完了Lumen，再说说Nanite。一句话概括一下：「Lumen是为了在场景中打光，Nanite是为了细节的刻画。」

Nanite刻画无数微型的多边形几何，创作者利用这项技术，可以自由的创建无数肉眼可见的几何细节。

这意味着，由数以亿计多边形组成的影视级作品效果可以直接导入虚幻引擎。无论是用ZBrush雕刻、摄影测量扫描，还是CAD数据，都可以。

就拿2020年公布的虚幻引擎5演示视频中，每一帧里的原始几何体三角面都超过十亿个，Nanite大致将他们压缩成两千万个无损三角面。

Nanite几何图形实时进行流动传输和扩展，因此不会存在多边形的数量限制、存储限制或是绘制限制。同时在质量上也不会有折损。

大量的开发团队和数不清的新技术汇聚在一起，只为保质保量的推动虚幻引擎的开发。

研究团队为了利用Nanite技术搭建宏大的场景，大量使用了Quixel Megascans数据库，该数据库有由上亿多边形构成的影视级产品。

为了能支持比之前更大的场景，以及场景中更多的细节刻画，PS5还显著地提升了他们的内存大小。

一直以来，Epic Games 的游戏引擎——虚幻引擎（Unreal Engine）备受关注，并已经被成功地应用于开发潜行类游戏、格斗游戏、角色扮演游戏等多种不同类型的游戏。1998 年，Epic Games 推出了虚幻引擎 1，此后不断更新换代，并于 2020 年 5 月 13 日首次揭开了（虚幻引擎5为什么可以强到惊艳？这篇技术解析让你眼前一亮！）

当时，Unreal Engine 开发团队发布了在 PlayStation5 上实时运行的 demo 视频「Lumen in the Land of Nanite」，并展示了虚幻引擎 5 的两大核心技术：为了解决真正的虚拟化几何体问题、创造丰富几何细节的 Nanite 技术和对场景和光照变化做出实时反应、不需要专门光线追踪硬件的全动态全局光照解决方案 Lumen。

此前 demo 视频中的角色。

此后，虚幻引擎 5 相继推出了抢先体验版和预览版本。而随着正式版的到来，虚幻引擎 5 的新功能和工作流程已经在《堡垒之夜》和《黑客帝国觉醒：虚幻引擎 5 体验》demo 的游戏开发中得到生产验证。

不过，Lumen 和 Nanite 等一些重要的新功能还没有在非游戏工作流程中得到验证，这将是未来版本要持续实现的目标。那么，虚幻引擎5还有哪些期待？

 全新开放世界工具集 

全新的世界分区系统改变了关卡的管理和流送方式，让各种规模的团队更快、更轻松、更协作地创建开放世界。这一系统会自动将世界划分为网格，仅流送必要的单元格。

借助全新的一Actor一文件（OFPA）系统，协作成员还可以同时在同一个区域中工作，不会产生任何冲突。

通过数据层，就可以创建同一个世界的不同变体，变体将作为数据层存在于同一空间中。

就比如，白天版本和夜间版本，或拥有完整几何体的版本和拥有破碎几何体的版本。

虚幻引擎5还支持大型世界坐标（LWC），它在底层使用双精度值，让人们可以在其中创建超大型世界奠定了基础，无需复位基底或使用其他技巧。

Epic Games负责技术研发的副总裁Nick Penwarden表示，虽然虚幻引擎5的最大优势是针对高端游戏主机和高端 PC，但虚幻引擎5的World Partition工具，能将巨型开放世界分解成不同的部分。这一工具将会造福各种算力较小的移动设备游戏体验。

内置角色和动画工具 

要知道，对动画进行调整和迭代去不断切换DCC软件是一件耗时低效的一件事。

现在，虚幻引擎5可以让开发者在创作环境中制作动画，复用现有动画，并调整动画以适应运行时的游戏状况。

另外，虚幻引擎5中有一套全新的重定向工具集，可帮助开发者快速、轻松地复用动画和增强现有动画。

通过IK重定向器，开发者还可以在具有不同骨架和比例的角色之间转移动画。

比如，可以将人类的动画重定向到狼身上。另一方面，IK绑定还允许你在角色动画上叠加调整，例如，让角色在移动时注视着某个目标。

此外，虚幻引擎5还增强了路径追踪器的稳定性、性能和功能完整性，包括支持了毛发Primitives和眼睛着色器模型。

并且虚幻引擎5还改进了采样、双向反射模型、光线传输、受支持的几何体等方面。

2021年12月，《堡垒之夜》启用虚幻引擎5。

同时，Epic发布了《黑客帝国-觉醒》的产品演示短片，展示了虚幻引擎5生成的基努·里维斯和凯莉·安妮·莫斯的角色，画面细节与真人实拍几乎无异。

而且同等精细度的数字人角色将充满开发人员使用虚幻引擎5打造的大型更高画质、光线效果和更大规模景观渲染的开放世界。

Epic首席技术官Kim Libreri表示，「如此一来，我们可以在其他公司之前，抢先尝试用户体验流程，这非常好。这对我们的客户来说非常有价值，因为这意味着他们不必重新再做一遍了、我们也不会将未经考验的不成熟产品卖给他们。」

作为今天公开发售的虚幻引擎5的一部分，Epic还附赠了《黑客帝国-觉醒》中不带主角人物的城市场景样本，让游戏开发者尝试使用。

Epic的发售附赠还包括一款名为Lyra的多人射击游戏，它内置于虚幻引擎5中，看起来很像《虚幻竞技场》，开发人员称它可以成为游戏创作者的「手把手学习使用的示例资源」。

在游戏业之外，虚幻引擎5这样的图像引擎在其他行业中也越来越受欢迎，尤其是电影和电视。例如，电视剧《曼达洛人》将虚幻引擎用于构建其虚拟场景。

借助虚幻引擎5等工具和新一代游戏硬件，Libreri相信未来公众会看到更多这种媒介之间的交叉。

他称，在过去，创作者会构建「电影画质的组件」，然后必须按比例缩小才能在游戏中使用。现在电影与游戏间的界限开始变得模糊，开启了各种可能性的大门。

Kim Libreri称，「这的确意味着，无论您是制作电影、电视节目，甚至制作企业应用程序，您都不必再考虑关于跨媒介边界的抉择了。在新一代硬件上，它绝对是游戏规则的改变者。现在业界使用最高分辨率的Netflix或迪士尼流媒体节目的场景，完全有机会出现在游戏中。当我们走向未来时，元宇宙的展示和体验也用得着虚幻引擎5。」

虽然游戏玩家们有点不清楚新的游戏开发工具将如何影响最终到手的游戏质量，但虚幻引擎5在PS 5、Xbox Series X等游戏主机推出之前就被宣传为这些游戏主机的杀手级工具包。

在2022年中，当元宇宙被提及的次数比任何科技短语都多时，在开放世界的图像渲染细节上最有建树的虚幻引擎5，可能会带来新一波更令人印象深刻的元宇宙体验。

在某些方面，开放世界游戏可以被视为元宇宙的入门替身。Epic Games的确在利用用户印象中的这种联系，尤其是《黑客帝国-觉醒》的演示短片及其可以探索的、类似元宇宙的、开放城市场景。

在某些方面，开放世界游戏可以被视为元宇宙的入门替身。Epic Games的确在利用用户印象中的这种联系，尤其是《黑客帝国-觉醒》的演示短片及其可以探索的、类似元宇宙的、开放城市场景。

 未来哪些游戏大作将采用虚幻引擎5？

首先，目前已知最重磅的是《巫师4》和下一代《古墓丽影》，这两款游戏都基于虚幻5。其中，《古墓丽影》开发商晶体动力承诺，将提供高质量的电影动作冒险体验。

《古墓丽影》

CDPR首席技术官Pawel Zawodny解释了为何用虚幻5：“这为我们开启了新的篇章，我们很想看看创造开放世界的经验如何与Epic的工程能力相结合。”

《巫师》

除了这两款游戏，Xbox第一方工作室The Coalition展示了虚幻5的演示，此前他们

已经确认，未来多个项目将基于该引擎。如果不出意外，《战争机器》新作将榜上有名。

已知将使用虚幻5的游戏还包括《地狱之刃2：塞娜的传奇》、《ArcheAge 2》、《勇者斗恶龙XII：被选中的命运之炎 》、《Echoes of the End》、《潜行者2：切尔诺贝利之心》、《黑神话：悟空》、《方舟2》、《梦想屋：游戏》、《Redfall》、《量子谬误》和Firesprite的一款3A恐怖游戏。你对虚幻引擎5的未来期待吗？

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