باختصار
- صُممت Virtual Shadow Maps لتوفير ظلال ديناميكية عالية الدقة بالتكامل مع Nanite.
- يُعدّ ضبط الإضاءة على Static أو Stationary أو Movable عاملاً أساسياً عند اختيار طريقة الظلال.
- يمكن أن يؤدي تقييد قيمة Attenuation Radius في أضواء Point وSpot وRect إلى تقليص المساحة التي تشملها حسابات الظلال.
- يؤثر حجم مصدر الضوء وعدد العينات في Shadow Map Ray Tracing على مظهر الظلال الناعمة وتكلفتها.
تشرح الوثائق الرسمية لـ Unreal Engine 5 كيف تؤثر Virtual Shadow Maps (VSM) وحركة الإضاءة وخصائصها على مظهر الظلال وتكلفة المعالجة. يجمع هذا الدليل الإعدادات الواردة في الوثائق لمساعدتك على اختيار الطريقة المناسبة لمشاهد التصيير المعماري والديكورات الداخلية والعروض الآنية. ليس الهدف تفعيل أعلى جودة في كل مشهد، بل تحقيق توازن يناسب الهندسة المستخدمة وتوزيع الإضاءة والمظهر المطلوب.
1. اختر طريقة الظلال وحركة الإضاءة أولاً
يُعدّ إعداد Mobility العامل الرئيسي في تحديد سلوك الظلال الصادرة عن الضوء في Unreal Engine. يمكن للأضواء Static استخدام بيانات lightmap الناتجة عن بناء الإضاءة؛ أما ظلال الأضواء Movable فتحسب آنياً. وتجمع الأضواء Stationary بين الإضاءة المحسوبة مسبقاً والمساهمات الديناميكية. ويمكن ضبط حركة كل ضوء في المشهد بصورة مستقلة.
إذا كان المشروع يستخدم هندسة Nanite، فإن طريقة Shadow Mapping التقليدية لا تدعم هذه الهندسة. وتوصي وثائق Unreal Engine 5 باستخدام Movable Lights أو Virtual Shadow Maps في المشاريع التي تتضمن Nanite. صُممت VSM للعمل مع Nanite؛ وقد لا تكون الخيار المناسب للمشاريع والمنصات المستهدفة التي لا تستخدم Nanite.
لتفعيل VSM، استخدم خيار Shadow Map Method ضمن قسم Shadows في Project Settings › Engine › Rendering. في المشاريع التي أُنشئت قبل Unreal Engine 5.0، يجب الانتقال إلى هذه الطريقة من إعدادات المشروع أو باستخدام متغير وحدة التحكم r.Shadow.Virtual.Enable. وتكون VSM محددة افتراضياً في المشاريع الجديدة.
2. اضبط الظلال عبر حجم الضوء ونطاق تأثيره
لا تعتمد نعومة الظل على طريقة الظلال وحدها. تحدد خصائص الأضواء Source Angle وSource Radius وSource Height وSource Width الحجم الظاهري لمصدر الضوء. ووفقاً للوثائق، كلما زاد هذا الحجم أصبحت ظلال الأجسام التي يضيئها الضوء أكثر نعومة. جرّب الإعداد بتغييرات صغيرة في المشهد الآني للوصول إلى النعومة المطلوبة وتجنب القيم المرتفعة بلا داعٍ.
تحدد خاصية Attenuation Radius في أضواء Point وSpot وRect مساحة تأثير الضوء في المشهد. من المهم حصر هذه المساحة بما يشمل الأجسام المطلوبة فقط: فوصول الأضواء التي تُلقي ظلالاً إلى مساحة أوسع قد يؤدي إلى إشراك مزيد من الأجسام في الحسابات، ولا سيما مع طريقة Shadow Mapping التقليدية. إذا لم يكن الضوء يضيء المشهد بأكمله، فتحقق من نصف قطر تأثيره.
| الإعداد | القيمة المقترحة | التأثير |
|---|---|---|
Source Radius (ضوء موضعي) | قيمة معتدلة تناسب المشهد؛ وتورد الوثائق 10 مثالاً لضوء Point Light | ينتج ظلالاً ناعمة وتصلباً عند نقاط التلامس؛ وقد تؤدي القيم المفرطة إلى مشكلات بصرية وتأثيرات على الأداء. |
Source Angle (Directional Light) | زاوية واقعية ومعتدلة؛ وتعرض الوثائق 5,0 مثالاً | تحدد نعومة ظلال الضوء الاتجاهي. |
Attenuation Radius | يقتصر على المساحة التي يحتاج الضوء فعلياً إلى التأثير فيها | يساعد على تقليل الأجسام والمساحة المشمولة في حسابات الظلال. |
SMRT Samples Per Ray | 4–8 | قد يوفر رفع عدد العينات نعومة أكبر؛ أما تقليلها فيخفض التكلفة لكنه يحد من نطاق النعومة. |
الأمثلة الواردة في الجدول لأحجام الأضواء ليست وصفة ثابتة. ففي الديكورات المعمارية الداخلية، تنتج النوافذ ووحدات الإنارة وترتيبات الإضاءة غير المباشرة نتائج بصرية مختلفة؛ لذا قيّم الإعدادات بالاقتران مع مقياس المشهد وإطار الكاميرا.
3. وازن بين الجودة والتكلفة في VSM والظلال الناعمة
تقسم VSM خريطة الظلال إلى صفحات بحجم 128 × 128 بكسل، وتعالج الصفحات اللازمة للبكسلات الظاهرة على الشاشة. وتُخزَّن الصفحات مؤقتاً بين الإطارات ما لم يؤدِّ تغيير في الحركة أو الإضاءة إلى إبطالها. ويساعد هذا الأسلوب على استهداف ظلال عالية الدقة من دون إعادة معالجة كل صفحة في كل إطار.
يمكن لـ Shadow Map Ray Tracing (SMRT) إنشاء ظلال ناعمة وتصلب عند نقاط التلامس للأضواء الموضعية وفقاً لحجم مصدر الضوء. ويؤثر Source Radius في الأضواء الموضعية وSource Angle في Directional Light على هذا المظهر. وتشير الوثائق إلى أن العدد الافتراضي للأشعة للأضواء الموضعية والاتجاهية هو 8 عندما يكون مقياس الظلال Epic. قد يؤدي تقليل عدد الأشعة إلى زيادة الضجيج الظاهر في منطقة penumbra؛ أما ضبط عدد الأشعة المعني على 0 فيعطّل SMRT ويعيد الظل الحاد بعينة واحدة.
لمزيد من التحكم التفصيلي، يمكن استخدام المتغيرين r.Shadow.Virtual.SMRT.SamplesPerRayLocal وr.Shadow.Virtual.SMRT.SamplesPerRayDirectional. وتوصي الوثائق بالبدء بنطاق 4–8 عينات. يقلل خفض عدد عينات الظلال التكلفة، لكنه يحد من مقدار النعومة الممكنة. أما زيادة حجم مصدر الضوء أكثر من اللازم فقد تؤثر في الأداء وتسبب تشوهات بصرية عندما تقترب الكاميرا من منطقة penumbra للظل.
4. قائمة تحقق لسير العمل المعماري والداخلي
بالنسبة إلى الفرق التي تُعدّ جولات آنية أو عروض تصميم أو رسومًا متحركة، تتمثل الأولوية في تحديد الهندسة والأضواء التي تتحرك في المشهد. ولهذا تكتسب VSM أهمية عند استخدام Nanite في المشاريع. في المقابل، تظل الظلال المخبوزة بالكامل في المشاهد التي تستخدم أضواء Static ولا تستخدم Lumen ممثلة في lightmaps. وقد لا يؤدي تغيير خصائص الضوء وحدها إلى النتيجة المتوقعة إن لم تتحقق من اختيار الطريقة في إعدادات المشروع.
ابدأ بالتحقق من قيم Mobility للأضواء وطريقة الظلال، ثم اضبط نطاق تأثير كل ضوء وحجم مصدره بما يلائم احتياجات المشهد. وأخيراً، افحص الظلال مع الأجسام المتحركة وحركة الكاميرا. قد يسبب نطاق التأثير الواسع جداً في أضواء Point وSpot تكلفة غير ضرورية. أما ظلال الأضواء Static أو Stationary التي تظهر في المحرر قبل اكتمال بناء الإضاءة، فليست سوى معاينة؛ ولتقييم النتيجة النهائية، ابنِ الإضاءة باستخدام Build › Build All Levels.
أخطاء شائعة
اختيار Shadow Mapping التقليدية في مشهد يتضمن Nanite، مع توقع عمل ظلال Nanite.
ترك قيمة
Attenuation Radiusلأضواء Point أو Spot أو Rect أكبر مما يتطلبه المشهد.زيادة حجم مصدر الضوء بشكل مفرط وتجاهل التشوهات في منطقة penumbra ومشكلات الأداء.
اعتبار ظلال المعاينة للأضواء Static أو Stationary نتيجة نهائية قبل اكتمال البناء.
خفض عينات SMRT من دون التحقق من الضجيج الذي قد يظهر في منطقة penumbra.
المصادر
2 مصادرلا نعيد نشر نصوص المصادر؛ الاقتباسات القصيرة مشار إليها، وما تبقى ملخص وتعليق من إعدادنا.
بالنسبة إلى فرق التصيير المعماري في تركيا، تكمن القيمة العملية لهذه الإعدادات في إمكانية التحكم بجودة الظلال وفقاً لاحتياجات المشهد، خصوصاً في العروض والرسوم المتحركة الآنية. ويمكن تفادي الحسابات غير الضرورية بتقييم Mobility واستخدام Nanite والمساحة التي يغطيها الضوء معاً، بدلاً من تطبيق أعلى القيم على كل ضوء.
ينبغي للفرق في المكاتب التي تعمل أجهزتها بمواصفات مختلفة اختبار عدد عينات SMRT وأحجام مصادر الضوء لكل مشهد. لا تحدد الوثائق المصدرية متطلبات عتاد أو تكاليف ترخيص معينة؛ لذا يجب قياس الأداء على المشروع والنظام المستخدمين. كما ينبغي إدراج عدم اعتبار معاينات البناء إضاءة نهائية ضمن قائمة التحقق قبل التسليم.
الأسئلة الشائعة
كيف يمكن تفعيل Virtual Shadow Maps في Unreal Engine 5؟
اختر Virtual Shadow Maps من إعداد `Shadow Map Method` ضمن قسم `Shadows` في `Project Settings › Engine › Rendering`. وفي المشاريع التي أُنشئت قبل Unreal Engine 5.0، يمكن أيضاً استخدام إعداد المشروع أو `r.Shadow.Virtual.Enable`.
هل ينبغي استخدام Virtual Shadow Maps مع Nanite؟
تصف وثائق Unreal Engine تقنية VSM بأنها مصممة للاستخدام مع Nanite، وتشير إلى ضرورة استخدام Movable Lights أو Virtual Shadow Maps في المشاريع التي تتضمن Nanite.
ما عدد عينات SMRT المناسب للحصول على ظلال ناعمة؟
توصي الوثائق بنطاق 4–8 في `Samples Per Ray`. يقلل عدد العينات الأقل التكلفة، لكنه يحد من نعومة الظلال الممكنة.
