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

Уже более 15 лет в Pingle Game Studio работают с Unreal Engine — движком от компании Epic Games, который помогает разработчикам создавать легендарные игры — от Unreal Tournament в 1999 году до Final Fantasy VII Remake в 2020-м.

В компании уверены: хотя UE — это самая популярная и стабильная игровая технология в мире, нужно признать, что она не для всех. Как и у любого инструмента, у UE есть свои преимущества и недостатки.

В этой статье разработчики Pingle Game Studio рассмотрят, что представляет из себя UE сегодня и подойдет ли этот движок для вашей игры.

Что такое Unreal Engine

Текущая версия UE — Unreal Engine 4 — это набор инструментов для взаимодействия технологий в режиме реального времени. Он предоставляет все возможности для полного цикла разработки игр,  подходит для большинства игровых устройств и платформ, включая VR и AR.

На этом движке разработаны сотни игр, среди которых:

• франшиза Gears of War;
• Star Wars Republic Commando;
• Deus Ex;
• франшиза Brother in Arms;
• Hellblade: Senua’s Sacrifice;
• Rocket League;
• Dishonored;
• Fortnite;
• Star Wars Jedi: Fallen Order;
• Mirror’s Edge;
• серия BioShock;
• серия Batman: Arkham;
• Life is Strange;
• франшиза Borderlands.

За эти 20 лет компания Epic Games разработала надежный набор инструментов для своего движка. С его помощью можно создавать любой визуальный и игровой контент. Рассмотрим несколько основных функций, которые доступны в UE.

Пайплайны

• Production pipelines integration. UE позволяет подключаться к пайплайнам медиа, поддерживая при этом форматы FBX, USD и Alembic. Благодаря поддержке USD разработчикам проще работать в командах и поддерживать параллельную производительность. При этом движок поддерживает файлы USD из любого места на диске – это позволяет избежать трудоемкого полного импорта и редактирования записи. Перезагрузка USD обновляет изменения, которые внесли другие члены команды.
• UE поддерживает скрипты Python в редакторе Unreal Editor. Разработчики могут интегрировать движок в пайплайн и автоматизировать рабочие процессы. Он также доступен для создания пайплайнов управления ассетами, автоматизации процессов подготовки данных, процедурной компоновки контента на уровнях и создания пользовательских интерфейсов.
• LiDAR point cloud support. Unreal Engine поддерживает агрегирование и использование больших датасетов, полученных из реального мира от устройств лазерного сканирования. Разработчики могут импортировать такие облака точек, визуализировать и редактировать их, а также взаимодействовать с ними.

Построение мира

• Unreal Editor — это интегрированная среда разработки, которая доступна в Linux, macOS и Windows. Она поддерживает многопользовательское редактирование: благодаря этому художники, дизайнеры и разработчики могут одновременно вносить изменения в один и тот же проект.
• Assets optimization. Автоматическая генерация LOD, идентификация сеток и удаление элементов, а также некоторые другие инструменты помогают разработчикам UE оптимизировать сложные модели для повышения производительности в реальном времени.
• Mesh editing. UE включает в себя базовые инструменты редактирования игровой сетки. Они позволяют исправлять небольшие проблемы с геометрией — для этого не нужно вносить правки в исходном пакете и повторно импортировать.
• Scalable foliage. Эта функция помогает покрывать игровую среду различными типами травы, цветов, небольших камней или другой выбранной сеткой. Также можно  создавать обширные леса, которые заполнены множеством разных видов деревьев.

Анимация

• Animation Blueprints. Это специализированный Blueprint, который управляет анимацией скелетной сетки, позволяет создавать сложные анимационные поведения и управлять ими.
• Character animation tools. UE помогает настроить движения персонажа любым образом и упростить работу с анимацией с помощью таких функций: конечные автоматы, Blend Space, прямая и инверсивная кинематика, анимация для создания эффекта «тряпичной куклы», возможность предварительного просмотра анимации на лету.
• Take Recorder. Этот инструмент помогает записывать анимацию из захвата движения актера на сцене и из данных Live Link, а также легко просматривать предыдущие дубли.

Рендеринг, освещение и материалы

• Forward rendering. Модуль Forward Shading Renderer ускоряет процесс рендеринга. Более плавные линии и быстрые проходы рендеринга помогают повысить производительность VR-проектов и консолей с более слабым Hardware, таких как Nintendo Switch.
• Photoreal rasterizing and ray tracing in real-time. Инструменты для растеризации и трассировки лучей UE помогают добиться реалистичного качества визуальных эффектов. Для этого можно настраивать отражения трассировки лучей, тени, полупрозрачность, окклюзию окружающей среды, типы освещения и так далее. Эффекты включают динамические мягкие тени от источников света и свет с трассировкой лучей от освещения при помощи HDRI.
• Virtual Texturing. Есть два метода поддержки больших текстур: разбивая их на маленькие плитки и прогружая только видимые. Виртуальное текстурирование во время выполнения значительно ускоряет рендеринг процедурных и многослойных материалов. Потоковое виртуальное текстурирование уменьшает объем памяти текстур для карт освещения и детализированных текстур, созданных художниками.
• Advanced shading models. Этот инструмент позволяет сделать объекты и поверхности максимально реалистичными. Используйте расширенные модели затенения, такие как Lit, Unlit, Clear Coat, Subsurface Scattering, Skin, Hair, Two-Sided Foliage и Thin Transparency, чтобы контролировать, как ваш материал будет отражать входящий свет.
• Post-process and screen-space effects. UE предлагает множество инструментов для создания реалистичных сцен, похожих на кино. В их числе: HDR bloom, тональное отображение (tone mapping), блики объектива, глубина резкости, хроматическая аберрация, виньетирование и автоматическая экспозиция.

Инструменты разработчика

• Access to C++ source code. Имея бесплатный доступ к полному исходному коду на C ++, вы можете изучать, настраивать, расширять и отлаживать весь UE. Например, наш репозиторий исходного кода на GitHub постоянно обновляется по мере того, как мы разрабатываем функции в нашей собственной основной ветке, поэтому вам даже не нужно ждать следующего выпуска продукта, чтобы получить самую последнюю версию кода.
• C++ API. Благодаря C ++ API можно добавить в Unreal Engine практически любую необходимую функциональность. Используйте Blueprints, чтобы дать вашим игровым дизайнерам возможность создавать собственные игровые решения или взаимодействия между строительными блоками. А проверить свой прогресс можно прямо в Unreal Editor – с помощью компиляции Live Coding.
• Profiling and performance. UE включает большое количество инструментов, которые помогут вам профилировать, анализировать и оптимизировать ваш проект для работы в реальном времени, выявляя и устраняя узкие места. Самое последнее дополнение – система Unreal Insights, которая собирает, анализирует и визуализирует данные о поведении UE4, помогая вам понять производительность движка в реальном времени или из предварительно записанных сеансов.

Контент

• Industry-specific templates. Чтобы вы быстрее нашли правильную отправную точку для проекта и быстро достигли результата, в UE есть возможность выбрать шаблон. В каталоге есть шаблоны для совместной многопользовательской проверки дизайна на настольных компьютерах и VR-устройствах, студийного освещение с HDRI-фоном для дизайна продукта, а также реалистичное окружение с солнцем и небом для визуализации архитектуры.
• Marketplace ecosystem. В маркетплейсе UE можно загрузить тысячи ассетов и плагинов для ускорения производства и добавления новых функций в ваш продукт. Вы получите доступ к новым окружениям, персонажам, анимации, текстурам, реквизиту, звуковым и визуальным эффектам, музыкальным трекам, чертежам, плагинам интеграции Middleware, дополнительным инструментам и полным стартовым наборам. Часть этого контента находится в свободном доступе, а часть можно приобрести.
• Sample projects. В UE включены более 20 примеров проектов, которые можно изучить и адаптировать под свои потребности. Например, там можно найти модели фотореалистичных цифровых людей, виртуальные студии для прямых трансляций, потоковую передачу Pixel Streaming из конфигуратора вашего автомобиля на удаленное устройство. Такие сэмплы помогут быстрее приступить к реализации ваших собственных проектов.

Интерактивность и геймплей

• AI. Благодаря технологиям искусственного интеллекта системные персонажи вашей игры будут лучше ориентироваться в пространстве и совершать более точные движения, контролируемые Blueprints и Behavior Trees. Динамическая навигационная сетка обновляется в режиме реального времени, когда вы перемещаете объекты, и таким образом система обеспечивает оптимальные пути передвижения персонажей.
• Blueprint visual scripting system. С помощью визуальных сценариев Blueprint вы можете быстро создавать прототипы и отправлять интерактивный контент без необходимости программировать. Используйте Blueprint для построения поведения и взаимодействия объектов, изменения пользовательских интерфейсов и многого другого. Визуализируйте игровой процесс и проверяйте свойства во время тестирования своей работы с помощью встроенного отладчика.
• Variant Manager. С помощью Variant Manager вы можете создавать и редактировать варианты своего ассета, которые включают параметры видимости, преобразований и назначения материалов, а также активировать или деактивировать их в редакторе Unreal Editor или во время выполнения. Это идеально подходит для анализа дизайна и маркетинга составных продуктов, таких как коммерческий самолет, который может иметь различную компоновку салона, мебель и оснащение. Автоматическая генерация вариантов возможна через Python API.

Монетизация и выплаты

С 2015 года UE бесплатен. Исключение: если вы монетизируете свою игру или другой интерактивный продукт, который создавали на UE, и ваша валовая выручка от этого продукта превышает $1 млн. Тогда вам нужно платить роялти в размере 5% от суммы сверх первого миллиона выручки.