كيفية تفعيل Lumen في Unreal Engine؟ دليل التصوير المعماري

ما الذي ستتعلمه في هذا الدليل؟

Lumen في Unreal Engine هو نظام يحسب الإضاءة الشاملة الديناميكية والانعكاسات. يمكن للضوء المنعكس عن سطح أن يصل إلى أسطح أخرى وينقل إليها لونًا، كما تسهم الأجسام في تكوين الظلال بحجب الضوء غير المباشر. صُمم Lumen للعمل في مشاهد مفصلة تتراوح مقاييسها من المليمترات إلى الكيلومترات، ويمكنه توفير ارتدادات غير محدودة للضوء المنتشر.

في هذا الدليل، سنفعّل Lumen من إعدادات المشروع، ونستعرض متطلبات تتبع الأشعة العتادي، ونشرح علاقة إعدادات الجودة بالأداء. نورد أسماء الإعدادات كما تظهر في الواجهة الإنجليزية في الوثائق.

المتطلبات وما ينبغي معرفته قبل البدء

تشرح المصادر خصائص Lumen وتتبع الأشعة في Unreal Engine 5، لكنها لا تحدد رقم إصدار فرعيًا معينًا. يكون Lumen مفعّلًا افتراضيًا للإضاءة الشاملة والانعكاسات في المشاريع الجديدة. أما المشاريع المحوّلة من Unreal Engine 4 إلى Unreal Engine 5، فلا يُفعّل فيها تلقائيًا، وذلك لتجنب تغيير إعداد الإضاءة الحالي.

يعتمد توفر تتبع الأشعة العتادي على دعم بطاقة الرسوميات وRHI ونظام التشغيل. ولا تحدد الوثائق طرزًا معينة من بطاقات الرسوميات أو الحد الأدنى لمتطلبات العتاد. كما لا تتضمن المصادر معلومات عن متطلبات الحساب أو رسوم الترخيص.

عند تفعيل Lumen، يُفعّل أيضًا خيار Generate Mesh Distance Fields. هذه الخاصية مطلوبة لوضع تتبع الأشعة البرمجي في Lumen، ويتطلب تطبيق التغيير إعادة تشغيل المحرك. وقد يؤدي إنشاء Mesh Distance Fields إلى زيادة وقت بناء المجسمات الثابتة واستهلاك الذاكرة وحجم القرص. وعند تفعيل Lumen، تُعطّل مساهمات الإضاءة الثابتة المحسوبة مسبقًا وتُخفى lightmaps. لذلك، ينبغي مراجعة إعداد الإضاءة قبل الانتقال، وخصوصًا في المشاريع الحالية.

1. تفعيل Lumen من إعدادات المشروع

1. افتح المشروع وانتقل إلى Project Settings.

2. ضمن Rendering > Dynamic Global Illumination، اضبط Dynamic Global Illumination Method على Lumen.

3. ضمن فئة Reflections، اضبط Reflection Method على Lumen أيضًا. يمكن ضبط هاتين الخاصيتين كلٌّ على حدة، لذا تحقق من كليهما.

4. تأكد من تفعيل Generate Mesh Distance Fields.

5. طبّق التغييرات ثم أعد تشغيل المحرك.

قد تكون هذه الخيارات مفعّلة بالفعل في المشروع الجديد؛ أما في المشاريع المحوّلة، فتحقق من الإعدادات يدويًا. يدعم Lumen أنواع الإضاءة Directional وSky وPoint وSpot وRect. لكنه لا يدعم الإضاءة المضبوطة على Static: إذ تُخزّن مساهماتها في lightmaps وتُعطّل عند تفعيل Lumen.

تحقق أولًا من الإضاءة غير المباشرة والظلال والانعكاسات. قد يجعل احتساب sky lighting في Lumen المساحات الداخلية تبدو أكثر قتامة مقارنة بالمساحات الخارجية. ويمكنك بهذه الطريقة تقييم تأثير إضاءة السماء في المناطق الداخلية والخارجية.

2. ضبط تتبع الأشعة العتادي

يعتمد دعم تتبع الأشعة العتادي على بطاقة الرسوميات وRHI ونظام التشغيل. إذا لم يتوفر الدعم، يعود Lumen إلى وضع تتبع الأشعة البرمجي. لتفعيل الدعم العتادي في المشروع:

1. افتح Project Settings > Engine > Rendering > Hardware Ray Tracing.

2. فعّل Support Hardware Ray Tracing.

3. تأكد من تفعيل Support Compute Skin Cache أيضًا. يتطلب تتبع الأشعة العتادي هذا الإعداد، وقد يظهر تحذير يطلب تفعيله إذا كان مغلقًا.

4. في إعدادات Lumen، فعّل Use Hardware Ray Tracing when available.

5. لكي يستخدم Lumen تتبع الأشعة العتادي للانعكاسات، اضبط Ray Lighting Mode على Hit Lighting for Reflections.

الخطوة الأخيرة مهمة: فتفعيل دعم تتبع الأشعة العتادي وحده لا يضمن استخدامه في انعكاسات Lumen. وفقًا للمصدر، يجب تفعيل Use Hardware Ray Tracing when available وضبط Ray Lighting Mode على Hit Lighting for Reflections. يحسب هذا الوضع الإضاءة عند النقطة التي يصطدم بها الشعاع بالمشهد؛ وقد يحسّن جودة الانعكاسات، لكنه يرفع كلفة GPU بوضوح بسبب تقييم المواد وتتبع أشعة الظلال. أما Surface Cache فيُقدّم خيارًا أسرع للانعكاسات.

يمكن استخدام تتبع الأشعة العتادي في خصائص أخرى، مثل الظلال المستقلة المتتبعة بالأشعة، إلى جانب انعكاسات Lumen. يتيح إعداد Cast Ray Traced Shadows في الأضواء اتباع الإعداد الافتراضي للمشروع، أو تفعيل الظلال المتتبعة بالأشعة أو تعطيلها. ويؤثر حجم مصدر الضوء وقيمة Source Angle للضوء الاتجاهي في حدة الظلال: فكلما زاد الحجم أو اتسعت الزاوية، أصبحت الظلال أكثر نعومة.

3. الموازنة بين الجودة والأداء

توجد الإعدادات الافتراضية للمشروع في Lumen ضمن Project Settings، بينما تتوفر العديد من خيارات الجودة التي يستطيع الفنانون التحكم بها ضمن Post Process Volume. وتتيح هذه الأحجام استخدام إعدادات جودة مختلفة في مستوى كامل أو في مناطق محددة منه.

• قد تؤدي زيادة قيمة Final Gather Quality إلى تحسين جودة الإضاءة الشاملة وتقليل التشويش في الصورة، لكنها ترفع كلفة GPU أيضًا.

• يؤثر Lumen Scene Detail في تمثيل الأجسام الصغيرة داخل Lumen Scene. وقد يؤدي احتساب أجسام أصغر إلى زيادة الكلفة.

• يحدد Lumen Scene View Distance مدى المشهد الذي يُحتفظ به لتتبع الأشعة. وتزيد المسافة الأوسع نطاق تأثير تظليل السماء والإضاءة الشاملة، كما ترفع استخدام GPU.

• قد يؤدي إعداد Quality للانعكاسات إلى تحسين الجودة وتقليل التشويش، لكنه يستهلك موارد GPU إضافية.

• يمكن أن يوفر High Quality Translucency Reflections انعكاسات مرآوية أعلى جودة على الطبقة الأمامية للأسطح شبه الشفافة. وتتطلب هذه الخاصية تفعيلها في إعدادات المشروع أيضًا، كما تستهلك موارد إضافية من GPU.

قد يؤدي تتبع الأشعة العتادي إلى تكاليف ملحوظة لتحديث المشهد في المشاهد التي تضم أكثر من 100,000 instance. قِس الأداء في مشهد المشروع الفعلي قبل رفع الجودة. فعلى سبيل المثال، يمكنك استخدام Post Process Volume لتجربة جودة أقل في المناطق العامة وجودة أعلى في منطقة داخلية تكتسب فيها الانعكاسات أهمية. وتوضح المصادر أن هذا النهج يتيح الموازنة بين الجودة والكلفة في مناطق مختلفة.

ما الذي يتغير في سير عمل التصوير المعماري والتصميم الداخلي؟

يمكن أن يساعد Lumen فرق التصوير المعماري على تقييم الضوء غير المباشر وانتقال الألوان بين الأسطح والانعكاسات في المساحات الداخلية ضمن مشهد آني. ويمكن أثناء مراجعة التصميم ملاحظة تأثير لون سطح الجدار في البيئة المحيطة أو الانعكاسات على المواد اللامعة. كما قد يسهم احتساب sky lighting في جعل المساحات الداخلية تبدو أكثر قتامة من الخارجية.

تعتمد النتائج على إعداد المشهد والإعدادات والعتاد. إذا لم يكن تتبع الأشعة العتادي مدعومًا، ينتقل Lumen إلى تتبع الأشعة البرمجي؛ وحتى عند توفر الدعم، قد ترفع خيارات الجودة العالية كلفة GPU. وفي المشاريع التي تعتمد على الأضواء الثابتة والإضاءة المحسوبة مسبقًا، تحقق أيضًا من أثر الانتقال إلى Lumen في مظهر المشهد. ينبغي للمكاتب والطلاب اختبار الإعدادات في مشاهد فعلية على العتاد المستهدف وتقييم مدى ملاءمة الأداء لسير العمل.

أخطاء شائعة وخطوات لاحقة

قد يكون من الخطأ افتراض أن Lumen يُفعّل تلقائيًا في المشاريع المحوّلة. وعند تفعيل تتبع الأشعة العتادي، لا تغفل شرط Support Compute Skin Cache. وإذا كنت تستهدف استخدام تتبع الأشعة العتادي في انعكاسات Lumen، فتحقق من استيفاء الشرطين معًا: Use Hardware Ray Tracing when available وRay Lighting Mode: Hit Lighting for Reflections.

ضع في الحسبان أيضًا أن رفع إعدادات الجودة والتفاصيل ومسافة الرؤية قد يزيد كلفة GPU. عند استكشاف المشكلات، غيّر إعدادًا واحدًا في كل مرة وقارن النتيجة في المشهد نفسه. افحص أولًا إضاءة Lumen الأساسية، ثم قيّم خيارات تتبع الأشعة العتادي والانعكاسات كلًّا على حدة. وعند التحقق من الاختلافات في الانعكاسات، راعِ أيضًا تأثير إعداد Screen Traces ضمن Post Process Volume؛ إذ تستخدم هذه الخاصية عينات من عمق الشاشة ولونها. وأخيرًا، اختبر إعدادات الجودة في مناطق داخلية مختارة وقيّمها إلى جانب الأداء.

المصدر والترخيص

أُعدّ هذا الدليل بالعربية استنادًا إلى وثائق Epic Games بعنوان Lumen Global Illumination and Reflections وHardware Ray Tracing. وقد أُتيحت المصادر بموجب ترخيص حر.