10 инструментов Unreal Engine 4, которые выводят разработку игр на новый уровень

Привет, меня зовут Алексей, я работаю в компании Pingle Game Studio на должности Head of Division харьковского департамента. Свою деятельность я начал в 1996 году, и она всегда была связана с видеоиграми. Помимо этого, я создавал видеоролики и всевозможные шоу для телевидения, кино и для научных разработок.

В этой статье я расскажу вам, какие новые потрясающие инструменты предоставляет Unreal Engine 4, позволяющие сделать клип или визуальную сцену настолько быстро и просто, как никогда раньше.

Моя статья про Unreal будет интересна как профессионалам, так и новичкам, которые хотят заниматься синематиками на этом движке.

Инструменты Unreal Engine 4

У Unreal Engine 4 появились свои особенности, благодаря которым работать с этим движком стало хоть и по-другому, но значительно проще.

И если человек раньше работал на телевидении или в постпродакшне и познакомился с Unreal, то он может превратиться либо в Cinematic Artist, либо в Technical Artist — обе позиции очень востребованы в ІТ-компаниях.

Landscape

Первый инструмент, на который я всегда обращаю внимание — это Landscape, он используется для построения ландшафтов. Существует множество других ландшафтных генераторов, и они предоставляют набор масок: отвечают за тип покрытия, карту высот, геометрию — это все хорошо импортируется в Unreal, где они превращаются в удобные поверхности для дальнейшей обработки.

Затем, после интеграции в Unreal, сам движок нам предлагает инструменты для скульптинга и рисования, чтобы дополнить их тонкими деталями локации на большом сгенерированном ландшафте.

У Landscape есть очень интересная особенность. Благодаря DirectX 11 происходит эффект под названием «тесселяция»Процесс деления геометрии на более мелкие примитивы. Если сравнивать его с обычными рендерами с высоким разрешением, где используется очень плотная сетка, дальние планы создают большую нагрузку на компьютер.

У инструмента от Unreal есть своя особенность, которая делает LODLevel of Detail (уровень детализации) или Level of Development (уровень проработки модели) автоматически на разных дистанциях. Благодаря этому Landscape предоставляет огромный выигрыш по скорости обработки сцены.

Unreal превосходно справляется с рендером как небольших локаций (до 4 х 4 км), так больших (28 х 28 км и даже больше) — все объекты на нем подгружаются очень быстро.

Foliage

Еще один инструмент, который я часто использую — Foliage. Он отлично подходит для scattering — «засева» геометрии травой и камнями, чтобы придать сцене реалистичность. У инструмента есть интересная особенность работы со всевозможными покрытиями разнообразными текстурами травы, камней, снега. Unreal предлагает автоматическую настройку на уровне шейдеров, которая заставляет покрывать поверхности в тех местах, где нужно.

В Foliage можно даже анимировать объекты на уровне шейдеров. При этом такая высокая скорость реакции, как в Unreal, не встречается больше нигде.

Приоритетность LOD

Поскольку геометрии в сцене может быть очень много, Unreal автоматически разбирает LOD по приоритетам: на переднем плане будет наиболее детализированная LOD, и далее по мере удаления элементы становятся менее приоритетными и с меньшей детализацией: LOD 1, LOD 2, LOD 3 и т.д. В то же время Unreal также позволяет отключить «упрощения» и выдавать полноценную высокодетализированную картинку с высоким качеством всех LOD.

Рисование «актерами»

В версии Unreal Engine 4.25 появилась возможность рисовать «актерами». Этот инструмент просто потрясающий. Приведу пример. На сцене выше вы видите толпу из 15 тысяч анимированных персонажей, каждый со своей уникальной (рандомизированной) текстурой, анимацией, скоростью передвижения и прочими характеристиками.

Раньше нужно было рисовать их по отдельности. Unreal позволяет просто кисточкой обвести площадь на карте, а движок сам добавит всех персонажей самостоятельно. Мне остается только задать точку, куда они должны двигаться — и все.

В 2015 году мы тратили около трех дней на рендер лишь одного кадра с 15-тысячной толпой — это делала связка из 16-ти мощных компьютеров. В 2021 году возможности Unreal позволяют обработать всю сцену всего за пять минут на одном компьютере.

Quixel Bridge

Я крайне рекомендую использовать библиотеку Quixel Bridge. Правда, она доступна только для пользователей Epic Games Store, но регистрация там бесплатная. Пользователю будет доступны 15 тысяч ассетовОбъектов, материалов, текстур, деталей — полностью бесплатно и все высочайшего качества.

Подключив эту библиотеку, вы сможете очень быстро набросать на ландшафт разных природных объектов. Поменяли масштаб, покрутили, выровняли картинку — готово.

Таким образом у вас за несколько минут получится фотореалистичная сцена, которую раньше необходимо было создавать месяцами, а то и годами.

При этом интеграция Quixel Bridge достаточно гибкая — экспорт в Unreal Engine происходит в один клик.

Mixer

Стоит отметить еще один инструмент на базе Quixel Bridge — Mixer. Он работает в связке с Bridge. Если вы скачали что-то в Bridge, объект автоматически появится в Mixer. Он позволяет в два-три клика быстро изменить объект библиотеки с сохранением геометрии, но с новым шейдингом. При этом полученный результат можно сохранить как смарт-материал и использовать в последующих объектах.

Volume

Volume — страшная штука для любого рендера из-за обилия эффектов света и тени, а также огромного количества плашек с текстурами. Если раньше на обработку сцены уходили дни, а то и недели, то в Unreal подобные эффекты просчитываются в реальном времени с сохранением высокого качества картинки. Причем неважно, какие это эффекты в сцене: туман, дым, облака, свет. Те, кто занимается синематикой, будут в восторге.

Sequencer

Клип — это анимация нашей сцены. Таких клипов может быть несколько. Задача аниматора заключается в грамотном их смешивании для получения единого «фильма». В Sequencer эта возможность реализована невероятно удобно. Он позволяет просматривать все анимации в реальном времени, делать правки и получать мгновенный результат. Причем инструмент позволяет создать некий шаблон, чтобы аниматор лишь добавлял мелкие детали.

Отдельно отмечу возможность регулировки скорости проигрывания клипов — можно ускорять или замедлять. Это важно для качественной передачи анимации и динамики, а также для синхронизации скорости.

CameraShake

В Sequencer есть еще интересный эффект под названием CameraShake — очень рекомендую его использовать, чтобы придать реалистичности поведения камеры, например, при взрыве.

Как правило, в других программах эффект «дрожащей камеры» в 2D достаточно дубовый. Потому что добиться эффекта тряски камеры программным способом крайне трудно — проще снять его на настоящую видеокамеру или нарисовать в 3D, но это затратно. Unreal Engine удалось лучше всех передать эффект «дрожащей камеры» в 2D, причем с детальными настройками и даже с поддержкой слоев.

Practicle FX

После того, как мы создали локацию, разместили персонажей и анимацию, получили картинку, осталось наложить разнообразные эффекты.

Раньше работа с эффектами в Unreal через Cascade была достаточно сложной и громоздкой. Благо, в четвертой версии движка был добавлен плагин Niagara. Он представляет собой автоматический конвертер. Достоинства плагина в том, что он дает большую производительность, высокое качество, а также предоставляет множество партикловС помощью систем частиц создаются эффекты огня, дыма, искр и т.д. для насыщения сцены эффектами. Этот плагин наделен возможностью взаимодействия модулей между собой для придания более красивого визуала сцене.

Niagara также упрощает работу с толпой. Например, можно нарисовать косяк рыб, и он будет реалистично двигаться. При этом управление целым косяком очень простое: можно задавать им форму и направление движения.

При этом нарисовать подобную сцену в Niagara крайне просто, а рендер будет происходить в реальном времени.

Постпроцессинг и рендеринг

После постпроцессинга все объекты определенным образом окрашивают нашу сцену. Дополнительно ей придают окрас glow-эффекты, motion blur. В итоге картинка получается перенасыщенной с высоким контрастом. Поэтому необходима дополнительная цветокоррекция. Но перекрасить такую сцену бывает очень сложно из-за «пережаренных« цветов.

В Unreal Engine и до этого была встроенная цветокоррекция. Но раньше на нее в движке мало кто обращал внимание. Но в четвертой версии все изменилось. В цветокоррекцию Unreal Engine 4 был добавлен специальный и очень простой фильтр, который добавляет широкий цветовой диапазон, что важно для покраски сцены. А дальше цветокорректору становится проще ее вытянуть по атмосфере и настроению.

Еще один великолепный эффект — DOF (Depth of Field). Вы все знаете об эффекте боке, когда на фотографии задний фон размывается, создавая глубину, акцентируя больше внимания на объекте на переднем плане. Но стандартные рендеры не выдерживают этот эффект — появляются шумы и артефакты, а сам процесс создает дикую нагрузку на компьютеры. В Unreal Engine 4 DOF работает невероятно быстро, практически в реальном времени.

Хочу отметить всевозможные типы Render Pass. Иногда мы используем специфические слои, в которых объявляются разнообразные свойства. Например, добавить сцене объемности, наполнить ее воздухом, сделать десатурацию, прибавить освещения с правильным отражением. Можно даже добавить свои шейдеры с уникальными свойствами. В Unreal Engine 4 появилась даже поддержка новомодных эффектов трассировки лучей, благодаря видеокартам NVIDIA RTX 20-й и 30-й серии.

Напоследок, в Unreal Engine есть возможность использовать разнообразные консольные команды. Это необходимо для добавления тонких настроек эффектам, вроде прописывания приоритета для LOD. Бояться их не стоит, они простые в использовании и все описаны в документации — достаточно скопировать и вставить их в консоль.

Читайте также: Gears of War, Batman: Arkham и Life is Strange: как создать легендарную игру на движке Unreal Engine