Unreal Engine 5, PC grafiklerindeki en büyük sorunu çözüyor

sırasında State of Unreal adresi GDC 2023'te Epic, Unreal Engine 5.2 için geniş kapsamlı bir özellik paketini duyurdu. Ama belki de en Güncellenen motorda gelen önemli özellik, aydınlatma, geometri detayı veya ışınla ilgili değil. izleme. Her şey performansla ilgili.

gerçek dışı motor Oyunlar, doğru ya da yanlış, son birkaç yılda kekemelik ve takılmalarla ilişkilendirildi. Yeni sürümle birlikte, Epic nihayet sorunu kafa kafaya çözüyor, bu yüzden Unreal oyunlarının neden bu kadar iyi olduğunu açıklamanın tam zamanı olduğunu düşündüm. genellikle kekemeliği, Epic'in sorunu çözmek için ne yaptığını ve bu çabaların yeni sürümlerde ne zaman ortaya çıkacağını görmeyi bekleyebiliriz.

Kekemeliği hatırla

Son birkaç yılda, Unreal Engine kekemelik ile eşanlamlı hale geldi. Defalarca gördük 

Yıldız Savaşları Jedi: Düşmüş Düzen ile Başıboş ile Gotham Şövalyeleri, ve hepsinin ortak sorunu aynı. Derleme kekemeliği.

Genellikle gölgelendirici derleme kekemeliği hakkında bir şeyler duyacaksınız, ancak son zamanlardaki aksaklık kaynakları tek tek gölgelendiricilerden kaynaklanmıyor. Son grafiklerde Vulkan gibi API'ler ve DirectX 12, Pipeline State Objects (PSO'lar) olarak bilinen paketler, oyuna GPU'nuzun durumu hakkında bilgi vermek için kullanılır. PSO'lar, gölgelendiriciler de dahil olmak üzere düzinelerce parametrenin tek bir pakette API ve GPU arasında arayüz oluşturmasına izin vererek, işlemeyi daha verimli hale getirmeyi amaçlar.

Ancak, farklı bir sorunu ortaya çıkarırlar. PSO'lar çok fazla bilgi içerdiğinden, anında yeni bir tane oluşturmak uzun zaman alır (göre Unreal'ın belgelerine, 100 veya daha fazla milisaniye). Bu çalışma zamanı PSO oluşturma, siz oyun oynarken motorun yeni bir PSO oluşturması gereken bir takılmanın kaynağıdır.

Bununla mücadele etmek için Unreal Engine'de PSO önbelleğe alma özelliği mevcuttur. Bu, olası PSO'ların bir önbelleğini oluşturur, böylece siz oyunu oynarken yenilerinin oluşturulmasına gerek kalmaz, ancak bunlar mükemmel değildir. Epic'in açıkladığı gibi, PSO ön önbelleği "büyük projeler için külfetli olabilir ve yine de önbellekte aksaklıklara yol açan boşluklar bırakabilir." Bu nedenle, gölgelendiricileri GPU'da önceden derleyen oyunlarda bile ara sıra takılmalar görürsünüz (az sayıda ve uzak olsalar bile). arasında).

Epic, olası her GPU parametresini hesaba katmayı geliştiricilere bırakmak yerine PSO'ları toplayarak bu süreci otomatikleştirmeye çalışıyor. açık Epic'in genel yol haritası, ancak şu anda yalnızca deneysel bir sürüm mevcut. Unreal Engine 5.2'de amaç, aksaklıkları daha da azaltmak için PSO önbelleğini iyileştirmektir.

Her şey Fortnite için

Unreal Engine 5'te heyecanlanacak çok şey var (bunlardan bazılarına daha sonra geleceğim), ancak motorun nasıl çalıştığına dair henüz net bir görüşe sahip değiliz. Şimdiye kadar yalnızca teknoloji demolarında kullanıldı ve Fortnite büyük yayınlar arasında. gibi oyunlar bile Redfall Unreal Engine 5'ten yararlanma sözü verenler, Unreal Engine 4'e geri döndüler.

Açık olmak gerekirse, Unreal Engine 4'te bulunan araçlar, geliştiricilerin oyunlarını kekemeliği önlemek için optimize etmelerine olanak tanır. atomik kalpbunun pek çok örneğinden biridir. Ancak PSO'ların karmaşık durumu, oyun sırasında takılmalara açık kapı bıraktı ve Epic'in otomatikleştirilmiş PSO toplaması yalnızca Unreal Engine 5.1'de tanıtıldı.

Epic'in sorunu doğrudan ele aldığını görmekten mutlu olsam da, otomatik PSO önbelleğini henüz işlemekte görmedik. Daha küçük ekiplerden daha karmaşık, çeşitli sürümler çıktıkça, PSO üretimine olan talep artar ve aksama ve takılma olasılığı daha fazla olur.

Bu, özellikle aşağıdakileri içeren oyunlar için geçerlidir: Işın izlemeUnreal Engine 5, PSO önbelleğe almayı desteklemediğinden Işın izleme PSO'lar. Gibi Nvidia açıklıyor, bir ışın izleme PSO'su oluşturma işini birden çok iş parçacığına dağıtmak mümkündür, ancak bu, geliştiricilerin bu işlemi kullanacağı anlamına gelmez.

Hala heyecanlanacak çok şey var

Hala Unreal Engine 5'te otomatikleştirilmiş PSO toplamayı görmemiz gerekiyor, ancak aslında motorda heyecanlanacak çok şey var. Her şeyden önce, Lümen. Aydınlatma, grafik doğruluğu için son derece önemlidir ve burada gösterilen yol izlemeli aydınlatma gibi pahalı teknikler. Portal RTX'idonanım konusunda zordur. Lümen farkı böler.

Lumen, ışın izlemeden yararlanır, ancak son derece optimize edilmiş bir Işın izleme. Lumen, ayrıntılı nesneler üzerindeki sonsuz sıçramaları titizlikle hesaplamak yerine soyutlamalar kullanır sahnenin çoğu için aydınlatmayı hesaplamak, yalnızca varsayılan olarak sahneye en yakın ayrıntılı aydınlatmayı seçmek kamera. Bu optimizasyon, Lumen'in yazılımla çalışmasını sağlar Işın izleme, adama ihtiyacından vazgeçerek Işın izleme hızlandırıcılar grafik kartı.

Sonuçlar zaten belli. Fortnite saniyede 60 kare (fps) hızında Lumen ile konsollarda çalışıyor ve PC'de, hatta Fortnite'çizgi film dünyası.

Nanite, Lumen ile birlikte çalışır. Oyun sırasında ayarlanabilen, oldukça ayrıntılı, yüksek oranda sıkıştırılmış kafesler içeren sanallaştırılmış bir geometri sistemidir. Temel olarak, kameranın nereye baktığına bağlı olarak ayrıntılı ve belirsiz ağlar arasında otomatik olarak geçiş yapan ağlar için karmaşık bir Ayrıntı Düzeyi'dir (LOD).

Daha da önemlisi, Nanite kendi işleme geçişinde çalışır, bu nedenle geleneksel GPU işlem hattına takılmaz. Bu, Nanite ağ karmaşıklığını değiştirdiğinde bile oyununuzun sorunsuz kaldığı anlamına gelir. Nanite ve Lumen arasında, grafiksel doğruluk için çıtayı yükselten, görsel olarak etkileyici, hesaplama açısından verimli iki özelliğe sahipsiniz.

Epic, State of Unreal adresi sırasında daha fazlasını paylaştı. Substrate, Unreal 5.2'de daha ayrıntılı gölgelendirici kontrolü içeren yeni bir malzeme sistemidir. Epic, bunu bir opal yüzey malzemesiyle göstererek, birden çok katmanı ve bunlar boyunca doğru ışık kırılmasını sergiledi.

Yeni Procedural Content Generation Framework (PCG), görsel doğrulukla doğrudan ilgili olmasa da heyecan verici. Sınırlı girdi ile PCG, geliştiricilerin yüksek düzeyde ayrıntıyla hızla dünyalar oluşturmasına olanak sağlamak için yeni nesneler oluşturabilir. Bu, her köşesinde bir sanatçının dokunuşuna ihtiyaç duymayan daha geniş dünyalar için heyecan verici.

MetaHuman'daki gelişmelerden Unreal Engine'deki tam yol izlemeye kadar bir ton şey daha var. Heyecan verici, ancak genellikle Unreal Engine sürümleriyle ilişkilendirilen kekemelik sorunları devam ediyor. Umarım Epic'in PSO önbelleğe alma konusundaki ilerlemeleri bu sorunu atlayabilir, ancak bu sistemin nasıl çalıştığını görmek için henüz çok fazla Unreal Engine 5 oyunumuz yok.

Bu makalenin bir parçası ReSpec - PC oyunlarının arkasındaki teknoloji hakkında tartışmalar, tavsiyeler ve derinlemesine raporlar içeren iki haftada bir devam eden bir sütun.

Editörlerin Önerileri

• Halo'nun unutulmuş mirasını bir Mac serisi olarak yeniden yaşamaya çalıştım ve bu bir felaketti
• Özel PC ortaklıklarıyla herkes kaybeder
• Tüm zamanların en kötü bilgisayar bağlantı noktaları ve neden bu kadar kötü oldukları
• Üretken yapay zeka, "daha geniş, daha büyük ve daha derin dünyalara" sahip oyunları nasıl yaratacak?
• Star Wars Jedi: Survivor, Steam'de "tamamen saçmalık" bir PC bağlantı noktası olarak inceleme bombardımanına tutuluyor