千呼萬喚始出來，UE5正式上線了。

去年五月， Epic Games發(fā)布了UE5的搶先體驗版。當時不少游戲開始采用新引擎開發(fā)，比如《古代山谷》。同年12月，《堡壘之夜：第三章》采用該版本，可以說已經(jīng)過實戰(zhàn)考驗。

4月5日，在虛幻引擎State of Unreal直播活動過程中，Epic Games 創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官Tim Sweeney 宣布虛幻引擎5.0正式上線。他表示， UE5是一項激動人心的實時3D技術(shù)。它正將各行各業(yè)聯(lián)系到一起，成為一項共享媒介。

此話不假，如今虛幻引擎跨行業(yè)特性正愈發(fā)明顯。游戲行業(yè)作為虛幻引擎大本營，市占率較為可觀。官方披露數(shù)據(jù)顯示，在已公布的次世代主機游戲中，有48%使用了虛幻引擎。目前，在汽車、時尚、建筑，以及影視制片行業(yè)，我們也能頻繁看見虛幻引擎的身影。

粗略算一下，距離虛幻4正式發(fā)布已經(jīng)過去七年時間。究竟該采取哪些標準來評判虛幻引擎5是否達成目標？

Epic Games 首席技術(shù)官Kim Libreri 認為可從兩方面來評判：首先、能否真正改變互動和線性媒體的制作方式？其次、是否盡可能地去挑戰(zhàn)新引擎的極限？

幸而，這些由虛幻5打造的《黑客帝國：覺醒》演示項目中表現(xiàn)得淋漓盡致。Demo中的動畫部分是在虛幻5打造的《黑客帝國》城市中拍攝的。虛幻美術(shù)師可以在一個完全模擬的世界中駕駛車輛，設(shè)置特技動作并放置煙火效果。

此外，虛幻引擎還可以直接拍攝這個模擬世界，所以團隊能夠在場景中優(yōu)化攝像機機位，盡可能去追求電影級別的觀感。

眼下虛幻引擎5不僅讓已有的工作方法變得更加快捷，還志在探尋全新的方法轉(zhuǎn)變制作和體驗內(nèi)容的方式。

像Nanite 虛擬微多邊形幾何體系統(tǒng)，讓畫面可以隨時呈現(xiàn)數(shù)十億個三角形，而Lumen實時全局光照能讓我們打造出非常逼真的光照效果。兩者結(jié)合，就可以產(chǎn)生高品質(zhì)的實時內(nèi)容。此外通過使用Houdini 和Houdini引擎，能夠快速構(gòu)建一座規(guī)模龐大的城市，同時它的保真度和復雜性，

毫不夸張地說，虛幻引擎5正成為次世代內(nèi)容創(chuàng)作的基礎(chǔ)。

手把手使用Lyra創(chuàng)作游戲

具體到游戲制作，虛幻引擎5是初學者們的游戲百寶箱。它是一個完整的、端對端多人在線游戲項目，為開發(fā)者的游戲制作打好了堅實的基礎(chǔ)。讓開發(fā)者無需再從零開始。

虛幻引擎5項目內(nèi)置了模塊化組件Lyra，并使用Epic線上服務(wù)進行游戲匹配，它可以在PC、主機以及移動端運行。

有了Lyra，開發(fā)者可以直接制作、定制，添加新內(nèi)容并開始游戲測試。接下來，我們看一看，以Lyra為基礎(chǔ)如何輕松地制作自己的游戲。

在發(fā)布會上，Epic Games技術(shù)美術(shù)方向主管Zak Parrish在虛幻編輯器中演示了Lyra項目的部分內(nèi)容。并重點講解如何使用并修改關(guān)卡，打造屬于自己的Lyra游戲。

例如在光照方面。這一關(guān)卡場景光源來自太陽，而創(chuàng)作者可以通過移動太陽，調(diào)整整個場景的光影效果。可以看到，光照會自然反射并照亮場景，光照會被它照射到的表面所影響。

除了發(fā)射光外，Lumen還可以用自發(fā)光材質(zhì)照亮場景。同時，也可以通過設(shè)置控件調(diào)整材質(zhì)的顏色等。

具體到如何修改關(guān)卡上，Zak Parrish表示，Epic設(shè)計Lyra是為了讓大家能夠以此為基礎(chǔ)，制作自己的游戲。并創(chuàng)建了一系列的工具來幫助大家。

創(chuàng)作者可以通過復制素材，進行變形、著色等個性化調(diào)整，生成新的場景。即將已有靜態(tài)網(wǎng)格體進行再創(chuàng)作。

當然，創(chuàng)作者也可以為場景制作新的素材。Lyra安裝的文件中有一個“Tool”文件，這里有許多程序化的工具。它們都是用虛幻編輯器中已有的建模工具，通過藍圖制作而成。

值得提出的是，這些場景素材不僅可以調(diào)整長寬高低、顏色等，也可以加上碰撞、音效等效果。例如樓梯在加入斜面設(shè)定后，整個光線效果也會發(fā)生變化。

此外，Lyra中還搭載了游戲玩法資產(chǎn)庫，創(chuàng)作者可自定義生成武器，并且可以通過虛幻編輯器進行即時測試。

Zak Parrish強調(diào)到，這些完全是用藍圖制作。創(chuàng)作者甚至不需要編寫任何代碼，就可以打開并更改它的行為。

從整個演示來看，本來初始為毫無遮攔的開闊地，在經(jīng)過一番簡單的調(diào)整后，變成了有掩體、堡壘并且可以拾取武器的場景。簡單來說，通過Lyra玩家可以輕松打造自己的游戲體驗。

目前該項目已有三種模式。其中包括淘汰模式，類似于標準的死斗游戲；控制模式，類似于占點模式；爆破模式，類似于帶排名的派對游戲。

誠然，這還只是UE5推出的第一個正式版本，或許很多人對該產(chǎn)品的實操性還有一定存疑。不過，通過Epic Games工程副總裁Nick Penwarden一番介紹后，相信很多開發(fā)者/創(chuàng)作者都打消了懷疑的念頭。

正如前文所述，UE5已通過不少產(chǎn)品實戰(zhàn)檢驗，如《Lumen in the Land of Nanite》《古代山谷》《堡壘之夜：第三章》，且覆蓋了所有平臺。通過對比UE5和UE4版《堡壘之夜》的性能、占用內(nèi)存和穩(wěn)定性，Epic確定能夠?qū)崿F(xiàn)順利過渡，并且無需大幅修改《堡壘之夜》的代碼和內(nèi)容。同時，《堡壘之夜》也能夠利用UE5的全新編輯器和工作流程。

換言之，大家可以相信UE5已經(jīng)過實測，可以用于生產(chǎn)。并且無論你是UE4的老用戶，還是純新人，Epic都想確保從UE4到UE5的過渡一路暢通、文檔完備。

而這還只是個開始，未來UE5的更新還將帶來新的功能、改進和優(yōu)化，包括提供一系列的資產(chǎn)庫和額外工具。為此，Epic也是做足了準備工作。

2019年，Epic收購了了影視與游戲資產(chǎn)庫與工具制造商Quixel。在收購后，Quixel也宣布，所擁有的Megascans library現(xiàn)在在使用虛幻引擎時完全免費。

據(jù)了解，Megascans資產(chǎn)庫已開始整合到UE5中，且完全兼容Nanite。此外，公司與ArtStation和Sketchfab也展開了合作，在商城中為開發(fā)者們提供海量的資產(chǎn)。

本次發(fā)布會上，現(xiàn)任Quixel高級總監(jiān)的Zak Parrish也帶來了其他消息，為了更容易打造出照片級別的高品質(zhì)內(nèi)容，公司推出了AR掃描應(yīng)用“RealityScan”。

它可以將需要大量訓練和昂貴專業(yè)軟硬件的掃描掃描工作，濃縮成一個便于使用的手機應(yīng)用，讓開發(fā)者輕松運行高標準的攝影測量方法，完成創(chuàng)作。

出于同樣的原因，Epic還發(fā)布了MetaHuman Creator。

這是一款基于云端的免費應(yīng)用，讓專業(yè)人員和初學者都可以打造出照片一樣逼真的數(shù)字人類，還能快速為角色添加頭發(fā)和布料。

值得提出的是，這些全新的免費工具背后都與創(chuàng)作者生態(tài)直接掛鉤，以保證整個UE5系統(tǒng)能夠開放且持續(xù)的發(fā)展下去。

“開放世界工具包”來了

像Megascans資產(chǎn)庫、Nanite以及MetaHuman Creator等特性，它們已充分應(yīng)用在《黑客帝國：覺醒》。

在演示DEMO中，Epic Games通過虛擬引擎5，試圖模糊電影與游戲的邊界，讓畫面能夠更加豐富。

通過提升技術(shù)，改進全局照明及反射系統(tǒng)，UE5讓曾經(jīng)只存在于人類腦海中的畫面變成了現(xiàn)實。

在一個開放城市場景中，建筑是影響城市格局的重點。通過分割建筑模塊以及運用關(guān)卡實例打包藍圖，可以自動程序化生成城市。

在《黑客帝國：覺醒》中，關(guān)卡實例打包藍圖用來創(chuàng)建城市中的所有群落、主建筑和主城區(qū)。借由虛幻引擎5的新功能，創(chuàng)造復雜細節(jié)的建筑。

但是，在大量的模塊數(shù)據(jù)中，如何進行管理將成為一大考驗？在虛幻引擎5中有一套全新工具，Open World。Open World工具包中的兩個主要功能分別是世界分區(qū)和OFPA。

世界分區(qū)是一個網(wǎng)格系統(tǒng)，允許在編輯器中根據(jù)位置動態(tài)加載和卸載Actor。OFPA可以和世界分區(qū)一起使用，可以加載和卸載單獨的Actor。

世界分區(qū)還引入了一個新的組織系統(tǒng)，稱為數(shù)據(jù)層。數(shù)據(jù)層本質(zhì)上是一種使用標簽對內(nèi)容進行分組的方法，在加載或卸載時，能夠提供所需的流送和數(shù)據(jù)層，這能夠極大地改善開發(fā)者的工作流程和迭代時間。這意味著編輯世界時，數(shù)據(jù)使用可以降到最低。

在確立生成城市后，還需要建立規(guī)則。規(guī)則處理器是一套通過Alembic文件導入點數(shù)據(jù)的工具。該點數(shù)據(jù)可以來自任何外部軟件。開發(fā)者可從Houdini和虛幻引擎中導出了一個Alembic點數(shù)據(jù)，從而使用規(guī)則處理器。

通過不斷重復生成城市，開發(fā)者可建立多個規(guī)則來提取城市，并根據(jù)想要如何組織世界上的Actor來建設(shè)城市。建筑物有一套非常具體的規(guī)則，規(guī)則處理器跟蹤已生成的Actor，并自動清理舊的Actor。它還會智能回收Actor并減少使用源碼控制時的添加和刪除操作。

在建筑外觀的開發(fā)上，Epic Games將該過程分為三個獨立的步驟，分別是基礎(chǔ)材料、材質(zhì)以及環(huán)境對材質(zhì)造成的影響。在建構(gòu)好材質(zhì)、著色后，再將數(shù)據(jù)導回虛幻引擎，生成更加自然的城市外觀。

另外，光照對于城市的真實視覺效果也格外重要。通過激活Lumen，讓場景還原更加真實的色彩。Lumen提供實時GI和反射照亮陰影，不使用陽光也能照亮城市。值得一提的是，Lumen是動態(tài)的，不需要構(gòu)建光照也能實時更新。

有了Lumen，它讓《黑客帝國：覺醒》開啟了夜間模式。通過許多實際的光源來照亮城市，讓許多自發(fā)光的窗口網(wǎng)格體照亮環(huán)境，甚至可以打造城市夜景。

可以想見，UE5諸多功能將突破保真度的極限，提供電影級別、高品質(zhì)的體驗。

如何程序化生成16平方公里的城市？

畫面的豐富與真實大大提高了玩家的體驗感，但在《黑客帝國：覺醒》這樣開放世界游戲中，城市構(gòu)造與生態(tài)搭建也是不可缺少的一環(huán)。

開放世界是游戲發(fā)展的重要品類，也被視為游戲通向元宇宙的雛形，其體量、交互度、自由度在諸多游戲品類中都是處于最前列的。這也給開發(fā)者帶來了海量的工作內(nèi)容和生產(chǎn)難度。

實現(xiàn)更高效、更便捷的開發(fā)一直都是游戲制作永恒的目標，Epic Games也同樣致力于此。虛幻引擎5的迭代升級也為高效便捷的游戲開發(fā)提供了更多可能性。

Epic Games《黑客帝國覺醒》項目首席技術(shù)美術(shù)Quentin Marmier與資深技術(shù)美術(shù)Robert Osbourne、工程總監(jiān)Julien Marchand在虛幻引擎5發(fā)布會上就介紹了介紹了如何為《黑客帝國覺醒：虛幻引擎5體驗》生成世界。

在談及虛幻引擎5前，還有另一款三維圖形軟件不得不提，那就是 Side Effects Software的旗艦級產(chǎn)品Houdini。這三位專家的演講主旨也是創(chuàng)建一個完全程序化的城市生成器，使用Houdini和虛幻引擎來塑造和指導項目需求以及使用點云和新的角色處理管線來實現(xiàn)程序化城市的日常生成。

首先SideFX實驗室團隊的首席技術(shù)美術(shù)Mai Ao介紹了SideFX，它是面向Houdini開發(fā)者的高端、全面的3D解決方案，是基于節(jié)點的體系結(jié)構(gòu)的平臺。通過Houdini的程序化管線可以更好地為美術(shù)師服務(wù)，給他們更多創(chuàng)造性的控制，減少重復性工作。

隨后Quentin Marmier從城市布局、城市分區(qū)、道路網(wǎng)絡(luò)、地面創(chuàng)建等方面描述了《黑客帝國覺醒》團隊是如何程序化生成城市基礎(chǔ)布局的。

由于環(huán)境團隊規(guī)模較小，于是自動化生成與極高模型細節(jié)技術(shù)Nanite的應(yīng)用成為了團隊的選擇。Nanite給模型尤其是地面創(chuàng)建帶來了更高的精度，一個16平方公里的城市里將會有16萬億個三角形，但這也給硬盤存儲和資產(chǎn)數(shù)量帶來了更大的壓力。

所以，開發(fā)團隊決定”量化世界“，做自己的構(gòu)造集來構(gòu)建城市。在Houdini和虛幻引擎5的加持下，團隊可以在25分鐘以內(nèi)生產(chǎn)一個4×5平方公里和八百萬個實例的城市。從技術(shù)上來說，團隊可以在一天內(nèi)擁有一個全新的城市好幾次。

Epic Games資深技術(shù)美術(shù)Robert Osbourne更加詳細地呈現(xiàn)建筑生成背后的過程，具體細節(jié)到如屋頂、窗戶、防火通道、樓層燈光、人行道交叉處設(shè)計。

有了城市的格局還不夠，只能說完成了”開放世界“的“世界”部分，而最重要的”開放“即是給予這個世界交互、自洽與自由，讓世界“活”起來。

通過Julien Marchand的講述，我們了解了團隊在人群和交通系統(tǒng)上做的努力，也就是使世界充滿大量可交互的自治代理變得明顯。為了滿足這一要求，團隊采用了一種叫做MassAI的新技術(shù)。

Mass Framework是一個面向數(shù)據(jù)的虛幻引擎設(shè)計，其中MassAI是一個具體的用例。Mass Framework帶來了三個獨立的插件MassEntity、MassGameplay和MassAI。

在Mass Framework幫助下，《黑客帝國：覺醒》團隊創(chuàng)建了一座栩栩如生的虛擬城市。

相信UE5正式上線后，在Nanite 虛擬微多邊形幾何體系統(tǒng)、Lumen實時全局光照，開放世界Open World工具包以及程序化生成Houdini引擎等特性加持下，未來游戲中的虛擬世界跟物理世界差距將逐漸縮小。

屆時，玩家在虛擬世界中能夠真正地開展第二人生。