虛幻引擎5幫助模擬行業(yè)挖掘巨大的新潛能
虛幻引擎5的發(fā)布在許多行業(yè)中引起了轟動,。對次世代游戲開發(fā)來說,，它具備掀起變革的潛力，這是顯而易見的,，同時,，電影和電視、實況活動,、建筑,、汽車等行業(yè)的創(chuàng)作者也能從中看到許多值得慶祝的地方。另一方面,，這些突破性的新工具可用于生成高度逼真,、精細的大規(guī)模開放世界,，在模擬行業(yè)也同樣具有用武之地,。在這篇文章中，我們將著眼于虛幻引擎5中的部分亮點,，看看它們對于模擬社區(qū)的意義,。
更大、更精細的開放世界
虛幻引擎5打破了過去的極限,。全新的世界分區(qū)系統(tǒng)改變了關卡的管理和流送方式,，使處理更大的世界成為了可能,，消除了無法裝入內(nèi)存或加載時間過長的問題。使用世界分區(qū)系統(tǒng),，世界將以單個持久關卡的形式存在,，并且會被自動劃分為網(wǎng)格。在虛幻編輯器中,，你可以通過新推出的“世界分區(qū)編輯器”窗口選擇處理自己感興趣的區(qū)域,。在運行時，引擎會根據(jù)距離僅流送必要的單元,。
新的一Actor一文件（OFPA）系統(tǒng)與世界分區(qū)系統(tǒng)相結(jié)合,，意味著多名開發(fā)者可以同時處理同一個關卡，并且不會產(chǎn)生沖突,，這實現(xiàn)了更快,、更具協(xié)作性的工作流程。同時,，數(shù)據(jù)層允許你為同一關卡創(chuàng)建多個變體（例如,，白天版本和夜間版本，或完好的資產(chǎn)和破損的資產(chǎn)）,，變體將作為數(shù)據(jù)層存在于同一空間中,，可在運行時通過藍圖啟用或禁用。
在虛幻引擎4中,，精確性是限制世界大小的因素之一,。虛幻引擎5引入了對大型世界坐標（LWC）的支持，它為各種系統(tǒng)提供了雙精度浮點數(shù)據(jù),。這極大地提高了Actor的放置準確性和方向精確性,，為創(chuàng)建超大型世界奠定了基礎，無需復位基底或使用其他技巧,。除了核心數(shù)據(jù)類型外,，HLSL、Niagara視效系統(tǒng)和Chaos物理系統(tǒng)也啟用了64位精度,。后者現(xiàn)在也能夠以固定的Tick間隔在自己的獨立線程中運行,，實現(xiàn)了更加可預測、可聯(lián)網(wǎng)的模擬,。
這些新工具集增強了現(xiàn)有的虛幻引擎功能,，便于你將真實世界的數(shù)據(jù)導入實時應用程序，例如,，地理參考插件允許你將虛幻引擎關卡中的位置關聯(lián)到物理空間中的位置,。此外，虛幻引擎生態(tài)系統(tǒng)也提供了出色的支持，包括虛幻引擎Cesium插件及其3D Tiles集成,、虛幻引擎ArcGIS地圖SDK,，以及SimBlocks.io CDB DataSMIth導出器。
未來充滿希望,。因為我們已開始看到,，被捕獲的地理數(shù)據(jù)通過人工智能解決方案得到了增強。比如Blackshark,，他們的宗旨是為整個地球制作逼真的語義化3D數(shù)字孿生,，并以虛幻引擎插件的形式提供；AVES Reality為世界部分地區(qū)創(chuàng)建了專門的VR孿生,，可作為虛擬測試環(huán)境使用,；如此等等，不一而足,。未來看起來令人振奮,。社區(qū)也通過推行高度語義化的大型世界開放標準，做著同樣重要的工作,。如3D Tiles Next,，除了基礎信息外，該標準還定義了一些屬性,，允許模擬更智能地與其環(huán)境展開交互,。
實時的真實感
大卻缺乏真實感的世界有什么用？在虛幻引擎5中,，許多新系統(tǒng)結(jié)合在一起,，使你能夠創(chuàng)造出極其精美的沉浸式世界，讓人難分虛實,。
通過虛幻引擎5新推出的虛擬微多邊形幾何體系統(tǒng)Nanite,，你可以在不降低質(zhì)量的前提下直接導入各種源資產(chǎn)，如設備,、車輛或建筑物的高度細節(jié)化CAD模型,，以及包含數(shù)百萬多邊形的地形和環(huán)境攝影測量掃描。Nanite允許你創(chuàng)建非常精細的場景,，你不用將細節(jié)烘焙到法線貼圖上,，也無需擔心繪制調(diào)用方面的限制。它的工作原理是智能地僅流送和處理你能感知到的細節(jié),。
為了完美展示細節(jié)豐富的幾何體,，你需要非常精美的陰影。這正是虛擬陰影貼圖（VSM）發(fā)揮作用的地方,。VSM本質(zhì)上是分辨率非常高的陰影貼圖,，它將陰影貼圖分割成了圖塊,，根據(jù)對深度緩沖區(qū)的分析,，僅在需要時分配和渲染這些圖塊,，以這種方式為屏幕上的像素著色——這一點與Nanite非常相似。
場景的真實感在很大程度上源自光照方式,。長期以來,，通過繁雜的手工方式（例如，編輯光照貼圖UV,、烘焙光照貼圖以及放置反射捕捉器）,，也能夠創(chuàng)建可接受的實時光照和反射。但在虛幻引擎5中,，Lumen改變了這一切,。有了這套完全動態(tài)的全局光照和反射系統(tǒng)，當直接光照或幾何體發(fā)生變化時（例如,，太陽照射角度隨當日時間而改變,，開啟手電筒，或打開戶外門）,，間接光照會即時產(chǎn)生相應的反應,。在巨大而精細的環(huán)境中，這個系統(tǒng)將渲染出具有無限反射和間接高光反射的間接漫反射,，規(guī)模從幾公里到幾毫米不等,。它甚至還支持自發(fā)光材質(zhì)。
自從Quixel在2019年加入Epic Games大家庭后,，虛幻引擎用戶就能完全免費地使用完整的Quixel Megascans庫,，這是世界上最大的3A級電影質(zhì)量資產(chǎn)庫，基于真實世界的掃描數(shù)據(jù),。在虛幻引擎5中,，我們又向前邁進了一步。Quixel Bridge現(xiàn)已直接內(nèi)置到了虛幻編輯器中,，材質(zhì),、建筑、環(huán)境,、道具,、植被以及最近發(fā)布的樹木等數(shù)千款高質(zhì)量資產(chǎn)都變得唾手可得。你只需要執(zhí)行拖放操作即可,。
庫中找不到自己需要的資產(chǎn),？現(xiàn)在，你還可以自行掃描任何你想要的東西,。RealityScan是一款新推出的免費3D掃描應用,，由CapturingReality（最近加入Epic Games家族的新成員）和Quixel開發(fā),。RealityScan目前處于限量測試階段，今年晚些時候會發(fā)布搶先體驗版,。
當Lumen,、Nanite、VSM和從現(xiàn)實捕獲的數(shù)據(jù)相結(jié)合,，并與體積云及水體系統(tǒng)等現(xiàn)有功能一起使用時,，你就有可能創(chuàng)造出令人驚訝的逼真世界，使最終用戶完全沉浸在其中,。
語義豐富的體驗
現(xiàn)在,，你感受到了它的強大功能和美麗效果。但它智能嗎,？畢竟,，一個游戲引擎需要多智能？
是時候拋棄錯誤的觀念了,。虛幻引擎5推出了一系列令人注目的測試版和實驗版功能,，為構(gòu)建下一代場景生成器或練習配置器鋪平了道路，可用于訓練人類和機器,。
人工智能（AI）和邏輯
以人工智能為例,。虛幻引擎5中的新功能允許你創(chuàng)造出比以往更加可信的人工智能代理。MassEntity為面向數(shù)據(jù)的計算提供了一套框架,，可在對性能要求很高的情景中使用,，包括在場景中模擬數(shù)萬人工智能代理。此外還有智能對象,，這是一種放置在關卡中的對象集合,，AI代理和玩家可與之互動。這個系統(tǒng)配置起來很容易,，可以將場景的互動水平提升至前所未有的高度,。
憑借Mass Avoidance和Zone Graph等功能，人工智能代理導航方面也出現(xiàn)了重大進步,。Mass Avoidance為使用MassEntity系統(tǒng)的所有實體提供了高性能避障能力,，而Zone Graph通過特定的導航流提供了高效的長距離導航。
然后,，還有狀態(tài)樹,，這是虛幻引擎可擴展的通用層級狀態(tài)機，它將行為樹的選擇器與狀態(tài)機的狀態(tài)和過渡結(jié)合在了一起,。有了它,，你就可以創(chuàng)建靈活、有條理的高性能邏輯,。
機器學習（ML）
使用虛幻引擎創(chuàng)建地面實況的自主系統(tǒng)通常與它們自己的神經(jīng)網(wǎng)絡相連,。虛幻引擎5引入了神經(jīng)網(wǎng)絡推理（NNI）原生插件,，用于在虛幻引擎中實時評估神經(jīng)網(wǎng)絡，使開發(fā)者能夠直接集成標準的ML訓練框架,。
這個插件所提供的功能包括基于機器學習的ML變形器系統(tǒng),，可以通過ML網(wǎng)絡壓縮高分辨率的頂點偏移數(shù)據(jù)并實時回放。許多基于ML的方法都建立在這個系統(tǒng)的基礎上,，它們可用于應對動畫,、基于ML的人工智能,、攝像機跟蹤等方面的開發(fā)挑戰(zhàn),。
NNI支持行業(yè)標準的ONNX模型格式，可運行從標準ML培訓框架（PyTorch,、TensorFlow,、MXNet等）導出的任何ONNX模型。這使用戶能夠使用來自任何地方的ML模型,，并直接在引擎中運行它們,。NNI團隊與微軟緊密合作，使用他們的ONNX運行時項目作為NNI插件推理系統(tǒng)的核心,。
打印本文
關閉窗口