Unreal Engine 5 აგვარებს ყველაზე დიდ პრობლემას კომპიუტერის გრაფიკაში

მისი დროს State of Unreal მისამართი GDC 2023-ზე Epic-მა გამოაცხადა ფუნქციების ფართო სპექტრი Unreal Engine 5.2-ისთვის. მაგრამ ალბათ ყველაზე განახლებული ძრავის მნიშვნელოვანი ფუნქცია არ არის დაკავშირებული განათებასთან, გეომეტრიულ დეტალებთან ან სხივთან მიკვლევა. ეს ყველაფერი შესრულებაზეა.

არარეალური ძრავა თამაშები, მართებულად თუ არასწორად, ბოლო რამდენიმე წლის განმავლობაში ასოცირდება ჭუჭყთან და აჯანყებასთან. ახალი გამოშვებით, Epic საბოლოოდ უმკლავდება პრობლემას პირდაპირ, ამიტომ ვფიქრობდი, რომ დრო იყო განვმარტო, რატომ არის ასე Unreal თამაშები. ჩვეულებრივ აჩვენეთ ჭუჭყიანი, რას აკეთებს Epic პრობლემის გადასაჭრელად და როდის შეიძლება ველოდოთ ამ ძალისხმევის გამოჩენას ახალ გამოშვებებში.

დაიმახსოვრე წუწუნი

ბოლო რამდენიმე წლის განმავლობაში, Unreal Engine გახდა ჭუჭყის სინონიმი. ჩვენ ვნახეთ ეს არაერთხელ, დან 

ვარსკვლავური ომები ჯედაები: დაცემული ორდენი რომ მაწანწალა რომ გოტემის რაინდები, და ყველას ერთი და იგივე პრობლემა აქვს. ეს არის კომპილაციური ჭექა-ქუხილი.

თქვენ, როგორც წესი, გაიგებთ შადერის კომპილაციის ჭუჭყის შესახებ, მაგრამ ბოლოდროინდელი შეფერხებების წყაროები არ არის ცალკეული ჩრდილების გამო. ბოლო გრაფიკაში API, როგორიცაა Vulkan და DirectX 12, პაკეტები, რომლებიც ცნობილია როგორც Pipeline State Objects (PSOs) გამოიყენება თამაშს თქვენი GPU-ს მდგომარეობის შესახებ. PSO მიზნად ისახავს რენდერირებას უფრო ეფექტურს გახადოს, რაც საშუალებას აძლევს ათობით პარამეტრს, მათ შორის ჩრდილებს, იყოს ინტერფეისი API-სა და GPU-ს შორის ერთ პაკეტში.

თუმცა, ისინი სხვა პრობლემას აყენებენ. იმის გამო, რომ PSO შეიცავს უამრავ ინფორმაციას, ახლის გენერირებას დიდი დრო სჭირდება (შესაბამისად Unreal-ის დოკუმენტაციამდე, 100 ან მეტი მილიწამი). ეს გაშვებული PSO შექმნა არის დაბნეულის წყარო, სადაც ძრავამ უნდა შექმნას ახალი PSO, სანამ რეალურად თამაშობთ.

ამის წინააღმდეგ საბრძოლველად, PSO ქეშირება ხელმისაწვდომია Unreal Engine-ში. ეს ქმნის შესაძლო PSO-ების ქეშს, ამიტომ ახლის გენერირება არ არის საჭირო თამაშის დროს, მაგრამ ისინი არ არიან სრულყოფილი. როგორც Epic განმარტავს, PSO precaching შეიძლება იყოს „დამძიმებული დიდი პროექტებისთვის და მაინც დატოვოს ხარვეზები ქეშში, რაც იწვევს შეფერხებებს“. სწორედ ამიტომ, თამაშებშიც კი, რომლებიც წინასწარ აწყობენ შადერებს GPU-ზე, თქვენ მაინც შეამჩნევთ ხანდახან ჭუჭყს (თუნდაც ისინი ცოტა და შორს არიან შორის).

Epic ცდილობს ამ პროცესის ავტომატიზირებას PSO-ების შეგროვებით, ვიდრე დეველოპერებს უტოვებს GPU-ს ყველა შესაძლო პარამეტრს. ჩართულია Epic-ის საჯარო საგზაო რუკა, მაგრამ ახლა მხოლოდ ექსპერიმენტული ვერსიაა ხელმისაწვდომი. Unreal Engine 5.2-ში მიზანია გააუმჯობესოს PSO ქეშირება, რათა კიდევ უფრო შემცირდეს შეფერხებები.

ყველაფერი Fortnite-სთვის

Unreal Engine 5-ში ბევრი რამ არის აღფრთოვანებული (შემდეგში ვისაუბრებ), მაგრამ ჩვენ ჯერ არ გვაქვს ნათელი წარმოდგენა იმის შესახებ, თუ როგორ მუშაობს ძრავა. ჯერჯერობით, ის გამოიყენება მხოლოდ ტექნიკურ დემოში და Fortnite მთავარ გამოშვებებს შორის. ისეთი თამაშებიც კი, როგორიცაა რედფალლი რომელიც დაჰპირდა Unreal Engine 5-ის გამოყენებას, უკან გადავიდა Unreal Engine 4-ზე.

გასაგებად რომ ვთქვათ, Unreal Engine 4-ში არსებული ხელსაწყოები დეველოპერებს საშუალებას აძლევს ოპტიმიზაცია მოახდინონ თავიანთი თამაშების თავიდან ასაცილებლად. ატომური გულიამის ერთ-ერთი მაგალითია. მაგრამ PSO-ების კომპლექსურმა მდგომარეობამ კარი ღია დატოვა თამაშის დროს შეფერხებისთვის და Epic-ის ავტომატური PSO შეკრება მხოლოდ Unreal Engine 5.1-ში დაინერგა.

მიუხედავად იმისა, რომ მოხარული ვარ, რომ ვხედავ Epic-ს, რომელიც უშუალოდ ეხება საკითხს, ჩვენ ჯერ არ გვინახავს ავტომატური PSO ქეში დამუშავების პროცესში. რაც უფრო რთული, მრავალფეროვანი გამოშვებები გამოდის პატარა გუნდებიდან, იზრდება მოთხოვნა PSO-ს გენერირებაზე და მატულობს შეფერხებებისა და ჭუჭყის შესაძლებლობა.

ეს განსაკუთრებით ეხება თამაშებს, რომლებიც მოიცავს სხივების მიკვლევა, რადგან Unreal Engine 5-ს არ აქვს PSO ქეშირების მხარდაჭერა სხივების მიკვლევა PSO-ები. როგორც Nvidia განმარტავს, შესაძლებელია PSO სხივების მიკვლევის შექმნის სამუშაოს გადანაწილება მრავალ ძაფზე, მაგრამ ეს სულაც არ ნიშნავს იმას, რომ დეველოპერები გამოიყენებენ ამ პროცესს.

ჯერ კიდევ ბევრია გასაოცარი

ჩვენ ჯერ კიდევ გვჭირდება PSO-ს ავტომატური შეკრება Unreal Engine 5-ში, მაგრამ რეალურად ძრავში აღფრთოვანება ბევრია. უპირველეს ყოვლისა, ლუმენი. განათება ძალზე მნიშვნელოვანია გრაფიკული ერთგულებისთვის და ძვირადღირებული ტექნიკები, როგორიცაა ბილიკით გავლებული განათება, ნაჩვენებია პორტალი RTXმკაცრია ტექნიკის მიმართ. ლუმენი ყოფს განსხვავებას.

ლუმენი იყენებს სხივების მიკვლევას, მაგრამ ეს ძალზე ოპტიმიზირებული ფორმაა სხივების მიკვლევა. დეტალურ ობიექტებზე უსასრულო გადახტომების გულმოდგინედ გაანგარიშების ნაცვლად, Lumen იყენებს აბსტრაქციებს განათების გამოსათვლელად სცენის უმეტესი ნაწილისთვის, ნაგულისხმევი მხოლოდ დეტალური განათება ყველაზე ახლოს კამერა. ეს ოპტიმიზაცია საშუალებას აძლევს Lumen-ს იმუშაოს პროგრამული უზრუნველყოფით სხივების მიკვლევა, ditching საჭიროება აქვს მიძღვნილი სხივების მიკვლევა ამაჩქარებლები თქვენს გრაფიკული დაფა.

შედეგები უკვე ნათელია. Fortnite მუშაობს ლუმენის კონსოლებზე 60 კადრი წამში (fps) და ის განსაცვიფრებლად გამოიყურება კომპიუტერზე, თუნდაც Fortniteმულტფილმის სამყარო.

Nanite მუშაობს Lumen-თან ერთად. ეს არის ვირტუალური გეომეტრიის სისტემა, რომელიც შეიცავს უაღრესად დეტალურ, ძალიან შეკუმშულ ბადეებს, რომელთა რეგულირება შესაძლებელია თამაშის დროს. ეს ძირითადად დეტალების კომპლექსური დონეა (LOD) ბადეებისთვის, რომელიც ავტომატურად ცვლის დეტალურ და ბუნდოვან ბადეებს შორის იმისდა მიხედვით, თუ სად იყურება კამერა.

რაც მთავარია, Nanite მუშაობს საკუთარი რენდერის საშვით, ასე რომ, ის არ არის მოხვედრილი ტრადიციულ GPU მილსადენში. ეს ნიშნავს, რომ თქვენი თამაში გლუვი რჩება მაშინაც კი, როდესაც Nanite ცვლის ქსელის სირთულეს. Nanite-სა და Lumen-ს შორის, თქვენ გაქვთ ორი ვიზუალურად შთამბეჭდავი, გამოთვლით ეფექტური ფუნქცია, რომელიც ამაღლებს ზოლს გრაფიკული ერთგულებისთვის.

თუმცა, Epic-მა უფრო მეტი გააზიარა თავისი Unreal მისამართის დროს. სუბსტრატი არის ახალი მატერიალური სისტემა Unreal 5.2-ში, რომელიც მოიცავს უფრო დეტალურ ჩრდილების კონტროლს. Epic-მა ეს აჩვენა ოპალის ზედაპირის მასალით, რომელიც ასახავს მრავალ ფენას და შუქის ზუსტი რეფრაქციას მათში.

ახალი პროცედურული კონტენტის გენერირების ჩარჩო (PCG) ასევე საინტერესოა, თუნდაც ის პირდაპირ არ იყოს დაკავშირებული ვიზუალურ ერთგულებასთან. შეზღუდული შეყვანით, PCG-ს შეუძლია ახალი ობიექტების გენერირება, რაც დეველოპერებს საშუალებას აძლევს სწრაფად შექმნან სამყაროები მაღალი დონის დეტალებით. ეს საინტერესოა უფრო ფართო სამყაროებისთვის, რომლებსაც არ სჭირდებათ ხელოვანის შეხება ყველა კუთხეში.

კიდევ ტონა, დაწყებული MetaHuman-ის მიღწევებიდან დაწყებული, არარეალური ძრავის ფარგლებში ბილიკების სრულ მიკვლევამდე. ეს ამაღელვებელია, მაგრამ არარეალური ძრავის გამოშვებებთან დაკავშირებული პრობლემები რჩება. ვიმედოვნებთ, რომ Epic-ის მიღწევებმა PSO ქეშირებაში შეიძლება გადალახოს ეს საკითხი, მაგრამ ჩვენ ჯერ არ გვაქვს ბევრი Unreal Engine 5 თამაში, რომ დავინახოთ, როგორ მუშაობს ეს სისტემა.

ეს სტატია არის ნაწილი ReSpec – მიმდინარე ორკვირეული სვეტი, რომელიც მოიცავს დისკუსიებს, რჩევებს და სიღრმისეულ მოხსენებას PC თამაშების მიღმა არსებული ტექნოლოგიების შესახებ.

რედაქტორების რეკომენდაციები

• მე შევეცადე გამეცოცხლებინა Halo-ს მივიწყებული მემკვიდრეობა, როგორც Mac-ის ფრენჩაიზია - და ეს კატასტროფა იყო
• კომპიუტერის ექსკლუზიური პარტნიორობით, ყველა აგებს
• ყველა დროის ყველაზე ცუდი კომპიუტერის პორტები - და რატომ იყო ისინი ასე ცუდი
• როგორ შექმნის გენერაციული AI თამაშებს "უფრო ფართო, უფრო დიდი და ღრმა სამყაროებით"
• ვარსკვლავური ომები ჯედაი: Survivor განიხილება-დაბომბვა Steam-ზე, როგორც კომპიუტერის პორტის „სრული სისულელე“