Unreal Engine 5 - rewolucja czy ewolucja? Jakie nowości wprowadzi nowy silnik?

Od przeszło roku możemy podziwiać najważniejsze aspekty nowego silnika graficznego od Epic Games. Po premierze next-genów, przyszła pora na wykorzystanie ich pełnego potencjału i wdrożenie odpowiednich technik, które pozwolą wykreować przepiękne, rozbudowane światy. Omawiany dziś silnik znacząco podniesie jakość oprawy graficznej w przyszłych produkcjach. Omówmy najważniejsze nowości zaimplementowane w Unreal Engine 5.

Chociaż temat silników graficznych fascynuje graczy od wielu lat, tak olbrzymiego postępu nie mieliśmy już od dawna. Unreal Engine zadebiutował na rynku w 1998 roku, wraz z premierą pierwszej części gry Unreal. Z miejsca zrobił kosmiczne wrażenie, wprowadzał wtedy dedykowany mechanizm renderowania, sztucznej inteligencji czy system wykrywania kolizji. Dostarczył też bardzo istotne rozwiązania sieciowe, jak pełne wykorzystanie modelu klient-serwer w samej architekturze silnika. Oprócz tego wdrożył język skryptowy, co znacznie przyczyniło się do popularności Unreala i ułatwiło projektowanie gier. Druga wersja UE zadebiutowała cztery lata później, w 2002 roku, za sprawą popularnej wtedy, realistycznej strzelanki wojennej - America's Army. Tutaj Epic Games postanowił od nowa napisać całe jądro silnika. Dodano też wsparcie dla konsol PlayStation 2, Xbox oraz GameCube. 

Trzecia wersja Unreal Engine pojawiła się w 2006 roku, wraz z premierą zjawiskowego wtedy, Gears of War na Xboxa 360. Była to pierwsza, prawdziwie next-genowa produkcja, której oprawa graficzna dosłownie zapierała dech w piersiach. UE3 wprowadził wsparcie dla HDR, per pixel-lightning czy dynamicznych cieni, znacznie poprawił jakość tekstur oraz obiektów, a w dalszej kolejności otrzymał realistyczną symulację zniszczeń oraz zachowania tłumów. Była to doprawdy genialna wersja silnika graficznego, który Epic licencjonowało bez żadnych ograniczeń, a z dobrodziejstw pracy firmy skorzystali tacy giganci jak Atari, Capcom, Electronic Arts, Konami, Sega, Sony czy Ubisoft. 

Premiera Unreal Engine 4 odbyła się dopiero w 2014 roku. Wszystko dlatego, że silnik był zbyt wymagający dla konsol siódmej generacji. Dopiero nadejście PlayStation 4 i Xboxa One umożliwiło wdrożenie pewnych nowości technicznych. Epic w tym przypadku dokonało niesamowitej rzeczy, ponieważ w 2015 roku przebudowało model biznesowy i umożliwiło pobranie silnika każdemu chętnemu, w zamian za 5% zysków ze sprzedaży produkcji, która zarobiła 3000$ i więcej. W 2020 roku natomiast ten próg dla tantiem podniesiono do zawrotnego miliona dolarów. Każdy może dziś zostać game deweloperem pracującym w środowisku Unreal Engine, wystarczy wejść na oficjalną stronę, pobrać klienta, zainstalować odpowiednie narzędzia i można rozpocząć przygodę z projektowaniem gier wideo. Na pełen etat. 

Unreal Engine 5 podnosi poprzeczkę znacznie wyżej 

Piąta wersja tego silnika, której premierę przewidziano na koniec 2021 roku, wprowadza szereg niesamowitych udogodnień. W założeniu mają znacznie przyczynić się do poprawy jakości oprawy graficznej, przyspieszyć wykonywanie pewnych obliczeń czy wreszcie odciążyć kartę graficzną przy realizacji konkretnych zadań. Nowości jest bardzo dużo, a wybrani partnerzy Epic Games już od jakiegoś czasu przygotowują swoje produkcje z wykorzystaniem piątej odsłony najpopularniejszego silnika graficznego na świecie. Zaprojektowano go z myślą o konsolach PlayStation 5 i Xbox Series X, a do tego dla najnowszych PC z kartami graficznymi wspierającymi Ray-Tracing. Pewne procesy w UE5 będą automatyzowane, a silnik znacznie ułatwi stworzenie pięknych, ogromnych i żyjących światów. 

Dwie najważniejsze nowości to wdrożenie technik Lumen oraz Nanite. Pierwsza z nich odpowiada za kompletny, w pełni dynamiczny system globalnego oświetlenia i zaawansowanych odbić. Dzięki niemu twórcy mogą w znacznie szybszy i łatwiejszy sposób wdrożyć wolumetryczną mgłę, rozproszone odbicia czy cieniowanie nieba. Ogromnym udogodnieniem jest pozbycie się przymusu tworzenia lightmap UV - teraz wszystko będzie obliczane automatycznie, co znacząco przyspieszy prace nad pięknymi efektami. Na zaprezentowanym przez Epic Games materiale wideo wygląda to doprawdy zjawiskowo.

Druga z technik - Nanite, pozwoli na tworzenie scen z wykorzystaniem olbrzymiej liczby detali geometrycznych. W zawartych przykładach widzimy olśniewające, wypełnione szczegółami skały i kamieniołomy, które wręcz powalają swoją realistyczną budową. Technika wprowadza zupełnie nowy format siatki i technologię renderowania, która oferuje wysoką kompresję, inteligentnie skalując poziom szczegółowości. Dzięki temu deweloperzy nie będą już musieli ręcznie przygotowywać kilku modeli obiektów z różnym LOD (level of detail). Nanite pozwoli też na zaimportowanie do UE5 obrazów przechwyconych z użyciem fotogrametrii. 

Rewolucja, której oczekujemy? Unreal Engine 5 jest nieprawdopodobny

Oczywiście to nie wszystko, bo nowych technik, jak możecie zobaczyć na dedykowanej stronie, jest całe mnóstwo. Autorzy silnika zadbali o nowy, bardziej intuicyjny interfejs, w którym mniej elementów będzie teraz rozpraszać samego twórcę. Ponadto można go w szerszym zakresie dostosować do własnych preferencji, dodając choćby więcej kolorów czy zakładek po lewej lub prawej stronie edytora. W Unreal Engine 5 znajdą się także wirtualne mapy cieni (nazwane też cieniami nowej generacji). Metoda powstała z myślą o rozdzielczości cieni wynoszącej aż 16K przeznaczonych np. dla zasobów filmowych czy bardzo wymagających, wielokrotnie złożonych scen. Technika wirtualnego cieniowania wprowadzona w UE5 oferuje pojedynczą, zunifikowaną metodę cieniowania, która automatycznie dostosowuje wygląd cieni do wymogów danej sceny. Dzięki temu będą teraz mieć stałą, wysoką jakość dla różnej wielkości obiektów, z bardziej realistycznym miękkim półcieniem, a wszystko to przy dużo wyższej wydajności i rzecz jasna, ze wsparciem dla ray-tracingu. 

Ponadto w Unreal Engine 5 dojdzie funkcja zwana World Partition, która umożliwia lepsze zarządzanie dużym światem, wdrażając zaawansowane narzędzia do obsługi danych i ich strumieniowania. Technika kompletnie eliminuje wymóg ręcznego dzielenia map na mniejsze poziomy, przechowując w swoich danych pełny, wykreowany świat jako jedną strukturę z podziałem na wygodną siatkę. Łatwiej tym samym zarządzać stworzoną, olbrzymią lokacją. Do tego dochodzi system hierarchicznego poziomu szczegółowości (HLOD). Edytor tworzy tzw. siatki proxy, które w zależności od stopnia oddalenia widoku, automatycznie redukują liczbę detali, zwiększając ilość klatek i uwalniając zasoby karty graficznej. Unreal Engine 5 wprowadza też nowe systemy animacji, w tym Full Body IK, Motion Warping oraz Control Rig. Twórca ma dużo większą kontrolę nad spreparowanymi ruchami wirtualnych postaci i może synchronizować animacje w odniesieniu do konkretnego punktu z dużo większą precyzją.

To rzecz jasna nie wszystko, bo dochodzi jeszcze wiele innych elementów. Choćby całkowicie nowy moduł tworzenia dźwięku zwany MetaSounds. Twórca może za jego pomocą skonstruować dowolnie złożone, proceduralne systemy audio. Do UE5 trafi także zestaw specjalnych funkcji Quartz, które ułatwiają synchronizowanie dźwięków ze schematami, czyli deweloperzy mogą teraz dopasować w dużo łatwiejszy sposób audio do wideo. Odejdzie tym samym wiele mozolnej pracy, UE5 automatyzuje szereg związanych z tym procesów. Epic Games pomyślał też o bogatym zestawie funkcji zwanym Chaos Psychics, który zawiera komplet gotowych algorytmów fizycznych. Zaimplementowano w tym pełen ragdoll, symulację fizyki dla pojazdów, dowolnego ciała (mechanicznego i organicznego), oraz zautomatyzowane generowanie realistycznego ruchu dla tkanin, płynów czy włosów.

Działanie tych technik dobrze widać na powyższym materiale promocyjnym. Chociaż to nie wszystkie nowości zawarte w Unreal Engine 5, te są zdecydowanie najważniejsze. Musicie przyznać, że robią ogromne wrażenie. Ciekaw jestem, co pokaże The Coalition przy nowej części Gearsów i w jaki sposób pozostali deweloperzy wykorzystają pełen wachlarz możliwości tego niesamowitego narzędzia. Zdecydowanie nadchodzą piękne czasy dla graczy.