Az Unreal Engine 5 a PC-s grafika legnagyobb problémájával foglalkozik

Ez a történet Jacob Roach ReSpec sorozatának része, amely a PC-s játékok és a hardver világát fedi le.

Annak során Unreal cím állapota A 2023-as GDC kiállításon az Epic egy széles körű szolgáltatáscsomagot jelentett be az Unreal Engine 5.2-hez. De talán a legtöbbet A frissített motor fontos funkciója nem kapcsolódik a világításhoz, a geometriai részletekhez vagy a sugárzáshoz nyomon követése. Minden a teljesítményről szól.

Unreal Engine a játékokat, jogosan vagy helytelenül, az elmúlt néhány évben dadogással és akadozással társították. Az új kiadással az Epic végre szembeszáll a problémával, ezért úgy gondoltam, itt az ideje, hogy leírjam, miért olyanok az Unreal játékok. gyakran mutatják a dadogást, mit tesz az Epic a probléma megoldása érdekében, és mikorra számíthatunk arra, hogy ezek az erőfeszítések megjelennek az új kiadásokban.

Emlékezz a dadogásra

Az elmúlt néhány évben az Unreal Engine a dadogás szinonimájává vált. Láttuk újra és újra, tól Star Wars Jedi: Bukott rend nak nek Bitang nak nek Gotham Knights, és mindegyikben ugyanaz a közös probléma. Összeállítás dadogás.

Általában hallani lehet a shader-összeállítások akadozásáról, de a közelmúltban előforduló hibák nem az egyes shaderek miatt következnek be. A legújabb grafikákon API-k, mint például a Vulkan és a DirectX 12, a Pipeline State Objects (PSO) néven ismert csomagok segítségével tájékoztatják a játékot a GPU állapotáról. A PSO-k célja a renderelés hatékonyabbá tétele, lehetővé téve több tucat paraméter, köztük a shaderek interfészét az API és a GPU között egyetlen csomagban.

Ezek azonban egy másik problémát vetnek fel. Mivel a közszolgáltatási kötelezettségek nagyon sok információt tartalmaznak, egy új létrehozása menet közben sokáig tart (a szerint az Unreal dokumentációjához, 100 vagy több ezredmásodperc). Ez a futásidejű PSO létrehozása a dadogás forrása, amikor a motornak új PSO-t kell generálnia, miközben Ön ténylegesen játszik.

Ennek leküzdésére a PSO gyorsítótárazás elérhető az Unreal Engine-ben. Ez létrehozza a lehetséges közszolgáltatási kötelezettségek gyorsítótárát, így nem kell újakat generálni játék közben, de ezek nem tökéletesek. Ahogy az Epic kifejti, a közszolgáltatási kötelezettségek gyorsítótárazása „terhelő lehet a nagy projektek számára, és továbbra is réseket hagy maga után a gyorsítótárban, ami akadozásokhoz vezet”. Ez az oka annak, hogy még azokban a játékokban is, amelyek a GPU-n előrefordítják a shadert között).

Az Epic a közszolgáltatási kötelezettségek összegyűjtésével próbálja automatizálni ezt a folyamatot, ahelyett, hogy a fejlesztőkre bízná az összes lehetséges GPU-paraméter figyelembevételét. Rajta van Az Epic nyilvános útiterve, de már csak egy kísérleti verzió érhető el. Az Unreal Engine 5.2-ben a cél a PSO gyorsítótár fejlesztése, hogy tovább csökkentsék a hibákat.

Mindezt a Fortnite számára

Sokat lehet izgulni az Unreal Engine 5-ben (erre a következőkben rátérek), de még nincs tiszta rálátásunk a motor működésére. Eddig csak technológiai bemutatókban használták és Fortnite jelentősebb kiadványok között. Még olyan játékok is, mint pl Redfall amelyek azt ígérték, hogy kihasználják az Unreal Engine 5-öt, visszaléptek az Unreal Engine 4-hez.

Az egyértelműség kedvéért az Unreal Engine 4-ben elérhető eszközök lehetővé teszik a fejlesztők számára, hogy optimalizálják játékaikat, hogy elkerüljék a dadogást. Atom szívaz egyik példa a sok közül. A PSO-k összetett állapota azonban nyitva hagyta az ajtót a játék közbeni akadályok előtt, és az Epic automatizált PSO-gyűjtését csak az Unreal Engine 5.1-ben vezették be.

Bár örülök, hogy az Epic közvetlenül foglalkozik a problémával, még nem láttuk az automatikus PSO gyorsítótárat folyamatban. Ahogy egyre bonyolultabb, változatosabb kiadások jelennek meg kisebb csapatoktól, úgy nő az igény a PSO generálására, és egyre inkább jelen van a akadozások és akadozások lehetősége.

Ez különösen azokra a játékokra vonatkozik, amelyek tartalmazzák sugárkövetés, mivel az Unreal Engine 5 nem támogatja a PSO gyorsítótárazását sugárkövetés közszolgáltatási kötelezettségek. Mint Az Nvidia elmagyarázza, a sugárkövető PSO létrehozásának munkáját több szálra is el lehet osztani, de ez nem feltétlenül jelenti azt, hogy a fejlesztők ezt a folyamatot használják.

Még mindig sok az izgalom

Az Unreal Engine 5-ben még látnunk kell az automatizált PSO-gyűjtést, de valójában rengeteg izgalom van a motorban. Az első és legfontosabb a Lumen. A világítás rendkívül fontos a grafikai hűség szempontjából, és a drága technikák, például a nyomkövető világítás bemutatása RTX portálkemények a hardverhez. A Lumen megosztja a különbséget.

A Lumen kihasználja a sugárkövetést, de ez egy nagyon optimalizált forma sugárkövetés. Ahelyett, hogy gondosan kiszámítaná a végtelen visszapattanásokat a részletes tárgyakon, a Lumen absztrakciókat használ a jelenet nagy részének megvilágításának kiszámításához, alapértelmezés szerint csak a legközelebbi részletes megvilágításra kamera. Ez az optimalizálás lehetővé teszi a Lumen szoftverrel való futtatását sugárkövetés, lemondva a dedikált sugárkövetés gyorsítók a tiéden grafikus kártya.

Az eredmények már világosak. Fortnite Lumen konzolokon fut 60 képkocka/másodperc (fps) sebességgel, és lenyűgözően néz ki PC-n, még Fortnites rajzfilmvilág.

A Nanite a Lumennel párhuzamosan működik. Ez egy virtualizált geometriai rendszer, amely rendkívül részletes, erősen tömörített hálókat tartalmaz, amelyek a játék során állíthatók. Ez alapvetően egy összetett részletszint (LOD) a hálókhoz, amely automatikusan vált a részletes és homályos hálók között attól függően, hogy a kamera merre néz.

Ennél is fontosabb, hogy a Nanite a saját renderelési kártyáján fut, így nincs bezárva a hagyományos GPU-folyamatba. Ez azt jelenti, hogy a játékmenet akkor is zökkenőmentes marad, ha a Nanite kicseréli a háló összetettségét. A Nanite és a Lumen között két vizuálisan lenyűgöző, számítási szempontból hatékony funkció áll rendelkezésére, amelyek magasabbra teszik a lécet a grafikai hűség tekintetében.

Az Epic azonban többet osztott meg State of Unreal beszédében. A Substrate egy új anyagrendszer az Unreal 5.2-ben, amely részletesebb shader-vezérlést tartalmaz. Az Epic ezt egy opál felületi anyaggal demonstrálta, több réteget és pontos fénytörést mutatva be.

Az új Procedural Content Generation Framework (PCG) is izgalmas, még ha nem is kapcsolódik közvetlenül a vizuális hűséghez. Korlátozott bemenettel a PCG új objektumokat generálhat, amelyek lehetővé teszik a fejlesztők számára, hogy gyorsan és részletgazdag világokat építsenek ki. Ez izgalmas a kiterjedtebb világok számára, ahol nincs szükség minden sarkon egy művész érintésére.

Rengeteg minden van még, a MetaHuman fejlesztéseitől az Unreal Engine-en belüli teljes útkövetésig. Izgalmas, de az Unreal Engine-kiadásokkal kapcsolatos akadozó problémák továbbra is fennállnak. Remélhetőleg az Epic előrelépései a PSO gyorsítótárazás terén megkerülhetik ezt a problémát, de még nincs sok Unreal Engine 5 játékunk ahhoz, hogy lássuk, hogyan működik ez a rendszer.

Ez a cikk része ReSpec – folyamatos, kéthetente megjelenő rovat, amely vitákat, tanácsokat és részletes beszámolókat tartalmaz a PC-s játékok mögötti technológiáról.

Szerkesztői ajánlások

• Megpróbáltam újra átélni a Halo elfeledett örökségét Mac-franchiseként – és ez katasztrófa volt
• Az exkluzív PC-partnerségekkel mindenki veszít
• Minden idők legrosszabb PC-portjai – és miért voltak olyan rosszak
• Hogyan hoz létre a generatív AI játékokat „tágabb, nagyobb és mélyebb világokkal”
• A Star Wars Jedi: Survivort a Steamen átbombázzák, mint „teljes szar” PC-portot.