ضبط Lumen وتتبع الأشعة العتادي في Unreal Engine للتصور المعماري

ما الذي ستتعلمه في هذا الدليل؟

Lumen هو نظام Unreal Engine للإضاءة العامة الديناميكية والانعكاسات. ويمكن استخدامه في مشاهد التصور المعماري لمعاينة انتقال الضوء غير المباشر بين الأسطح، وارتداد الألوان، والانعكاسات. سنتناول في هذا الدليل إعدادات Lumen للمشروع، وخيار Mesh Distance Fields المطلوب لتتبع الأشعة البرمجي، وكيفية تهيئة تتبع الأشعة العتادي خطوة بخطوة.

في التصور الداخلي، تُدرس الإضاءة النهارية والأسطح اللامعة وظلال الإضاءة الاصطناعية معًا. وقد تؤثر إعدادات هذه العناصر في جودة الصورة وكلفة الأداء. لذا فالهدف ليس ضبط كل خيار على أعلى مستوى، بل اختبار المظهر الذي يحتاج إليه المشروع في المشهد المعني.

المتطلبات وما ينبغي معرفته قبل البدء

لا تحدد الوثائق المرجعية رقم إصدار معينًا من Unreal Engine أو طراز بطاقة رسومات أو شروطًا للحساب. يتطلب تتبع الأشعة العتادي بطاقة رسومات وRHI ونظام تشغيل متوافقًا. عند تفعيل الميزة، قد يقترح Unreal Engine تفعيل خيار Support Compute Skin Cache؛ إذ يتطلب تتبع الأشعة العتادي أن يكون هذا الخيار مفعّلًا.

يُذكر أن Lumen مفعّل افتراضيًا في المشاريع الجديدة للإضاءة العامة والانعكاسات. أما المشاريع المحوّلة من Unreal Engine 4 إلى Unreal Engine 5، فلا يُفعّل فيها Lumen تلقائيًا. ويهدف هذا السلوك إلى منع تغيير إعداد الإضاءة الحالي للمشاريع تلقائيًا.

يتطلب تتبع الأشعة البرمجي في Lumen تفعيل Generate Mesh Distance Fields. ويستلزم تفعيل هذا الخيار إعادة تشغيل المحرك. وقد يؤدي إنشاء Mesh Distance Fields إلى زيادة وقت تجميع الـ static meshes واستهلاك الذاكرة وحجم الملفات على القرص. تحقّق أيضًا من بنية الإضاءة الحالية للمشروع قبل إجراء أي تغييرات: فعند تفعيل Lumen، تُعطّل مساهمات الإضاءة الثابتة المحسوبة مسبقًا وتُخفى خرائط الإضاءة.

تفعيل Lumen والانعكاسات

1. ابحث عن فئتَي Dynamic Global Illumination وReflections ضمن قسم Rendering في Project Settings. تُضبط الطرق الموجودة في هاتين الفئتين كلٌّ على حدة.

2. اختر Lumen في إعداد Dynamic Global Illumination، واختر Lumen أيضًا لخيار Reflection Method. تغيير أحد الخيارين وحده لا يضبط الآخر تلقائيًا على Lumen.

3. إذا كنت ستستخدم تتبع الأشعة البرمجي، فعّل خيار Generate Mesh Distance Fields. أعد تشغيل المحرك بعد هذا التغيير.

4. افحص الضوء غير المباشر والانعكاسات في المشهد. يستطيع Lumen جعل الضوء المنعكس عن سطح ما يكتسب لون ذلك السطح وينقله إلى الأسطح القريبة. ويظهر هذا التأثير على هيئة ارتداد لوني.

تُحسب إضاءة السماء ضمن عملية Final Gather في Lumen. ووفقًا للوثيقة المرجعية، تتضمن هذه العملية أيضًا ظلال السماء؛ ولذلك قد تبدو المساحات الداخلية أغمق من الخارجية. عند مقارنة الإضاءة، راقب العلاقة بين المساحات الداخلية والخارجية، وارتداد الألوان، والانعكاسات معًا.

يدعم Lumen أنواع الإضاءة الاتجاهية وإضاءة السماء والنقطة والموضعية والمستطيلة. أما الأضواء المضبوطة على Static فلا يدعمها النظام، لأن مساهمات الإضاءة الثابتة تُخزّن في خرائط الإضاءة وتُعطّل عند تفعيل Lumen. لذا تحقّق من إعدادات الحركة للأضواء الحالية، ومن اعتماد المشروع على الإضاءة المحسوبة مسبقًا.

تهيئة تتبع الأشعة العتادي

1. فعّل خيار Support Hardware Ray Tracing ضمن Engine > Rendering > Hardware Ray Tracing في Project Settings. فعّل Support Compute Skin Cache أيضًا عند الحاجة.

2. تحقّق من خيار Use Hardware Ray Tracing when available ضمن إعدادات Lumen. إذا لم تكن الأجهزة أو RHI أو نظام التشغيل متوافقة، يعود Lumen إلى تتبع الأشعة البرمجي.

3. لكي يستخدم Lumen تتبع الأشعة العتادي، اضبط أيضًا Ray Lighting Mode على Hit Lighting for Reflections. يستخدم Surface Cache معلومات الإضاءة التي توفرها بطاقات Lumen للانعكاسات، مراعيًا الأداء. أما Hit Lighting for Reflections فيحسب الإضاءة عند نقطة اصطدام الشعاع، وقد يوفّر انعكاسات أعلى جودة، لكنه يرفع كلفة GPU بشكل ملحوظ.

4. افحص خيارات Lumen ضمن Post Process Volume في مشهدك. قد تساعد إعدادات Lumen Scene Lighting Quality وFinal Gather Quality وReflection Quality على رفع الجودة، لكن كلًّا منها قد يزيد كلفة GPU أيضًا.

يعمل تتبع الأشعة العتادي جنبًا إلى جنب مع تقنيات raster التقليدية في الميزات المدعومة. وتحذّر Epic Games من أن استخدام Lumen لتتبع الأشعة العتادي قد يترتب عليه كلفة كبيرة لتحديث المشهد إذا احتوى على أكثر من 100.000 instance. لذلك لا تختَر الإعدادات في المشاهد الكبيرة بناءً على توقعات الجودة وحدها؛ بل قارن النتائج باستخدام الكاميرا والمحتوى المستهدفين.

أخطاء شائعة وتأثيرها في سير عمل التصور المعماري

لا يعني تفعيل تتبع الأشعة العتادي أن جميع إعدادات Lumen ستنتقل تلقائيًا إلى أعلى جودة. لاستخدام Lumen تتبع الأشعة العتادي، يجب ضبط كل من Use Hardware Ray Tracing when available ووضع Hit Lighting for Reflections ضمن Ray Lighting Mode. وإذا لم تتحقق شروط التوافق، فقد يعود النظام إلى تتبع الأشعة البرمجي.

قد يؤدي تفعيل Mesh Distance Fields المطلوبة لتتبع الأشعة البرمجي من دون إعادة تشغيل المحرك إلى مشكلات أثناء الاستخدام. واحسب أيضًا أثر هذه الحقول في وقت التجميع والذاكرة والقرص، مع مراعاة أن مساهمات الإضاءة الثابتة تُعطّل عند تفعيل Lumen. وتذكّر كذلك أن Lumen لا يُفعّل تلقائيًا في المشاريع المحوّلة من Unreal Engine 4 إلى Unreal Engine 5.

يمكن للمعماريين ومصممي الديكور الداخلي وفناني التصور المعماري استخدام Lumen لمعاينة الضوء غير المباشر وارتداد الألوان وسلوك الانعكاسات في الوقت الفعلي. ويتطلب تتبع الأشعة العتادي بطاقة رسومات وRHI ونظام تشغيل متوافقًا؛ كما أن خيارات مثل Hit Lighting for Reflections قد ترفع كلفة GPU. لذا تحقّق من التوافق على الأنظمة المستهدفة، وقارن الجودة والأداء في المشهد قبل مشاركة إعدادات المشروع مع الفريق.

الخطوات التالية

ابدأ بتقييم مظهر المشهد باستخدام إعدادات Lumen المناسبة للمشروع. ثم، إذا كان من الضروري تفعيل تتبع الأشعة العتادي، اضبط الخيارات المطلوبة معًا وافحص أثر وضع الانعكاس. وعند تغيير إعدادات الجودة، يسهل اختبار خيار واحد في كل مرة تتبّع الفروق في الصورة.

أثناء المقارنة، ركّز خصوصًا على إضاءة السماء في المساحات الداخلية، والأسطح العاكسة، وأنواع الإضاءة، وإعدادات حركة الأضواء. وأدرج عدد الـ instances في تقييم المشاهد الكبيرة أيضًا. بهذه الطريقة، يمكنك مراقبة أثر تحسن الجودة في كلفة GPU وفي إعداد الإضاءة الحالي للمشروع بمزيد من التحكم.

المصدر والترخيص

أُعدّ هذا المحتوى بتكييف وثيقتَي Epic Games «Lumen Global Illumination and Reflections» و«Hardware Ray Tracing in Unreal Engine» من التركية. وتُتاح الوثيقتان بموجب ترخيص حر.