باختصار
- يستخدم Virtual Shadow Maps دقة افتراضية تبلغ 16K × 16K، ويقسّم خرائط الظلال إلى صفحات بحجم 128 × 128 بكسل.
- صُمم النظام للاستخدام مع Nanite؛ وقد لا يكون مناسبًا للمشاريع التي لا تستخدم Nanite.
- وفق مقياس جودة الظلال لدى Epic، يستخدم SMRT افتراضيًا ثمانية أشعة مع الأضواء المحلية والاتجاهية.
- يساعد تقييد نطاق التأثير لأضواء Point وSpot وRect على تحسين الأداء، إذ يقلل عدد العناصر التي تحتاج إلى إلقاء الظلال.
يتطلب تحسين الظلال في المشاهد المعمارية ضمن Unreal Engine 5 مراعاة جودة الإضاءة وأداء المشهد والهندسة المستخدمة. وتوضح وثائق Epic الرسمية أن Virtual Shadow Maps (VSM) طريقة عالية الدقة تعمل مع Nanite. يتناول هذا الدليل الخطوات الأساسية، بدءًا من إعداد المشروع والتحكم في الظلال الناعمة، وصولًا إلى الحد من تكلفة الإضاءة.
1. اختر طريقة الظلال المناسبة للمشروع
ابدأ بتحديد ما إذا كان المشروع يستخدم Nanite. صُمم VSM للعمل مع الهندسة الافتراضية في Nanite. وتشير Epic إلى أن VSM قد لا يكون خيارًا مناسبًا إذا لم يُستخدم Nanite في المشروع أو على المنصة المستهدفة. أما في المشاريع التي تستخدم Nanite، فلا يُدعم الجمع بين خرائط الظلال التقليدية وأضواء Stationary؛ لذا يُنصح في هذه الحالة باختيار أضواء Movable أو VSM.
يمكن اختيار الطريقة من قسم Shadows ضمن Project Settings › Engine › Rendering. يتيح إعداد Shadow Map Method تحديد Virtual Shadow Maps أو Shadow Maps التقليدية. قد تتطلب المشاريع التي أُنشئت قبل Unreal Engine 5.0 تفعيل VSM بشكل منفصل، وذلك عبر إعداد المشروع أو المتغير r.Shadow.Virtual.Enable. أما المشاريع الجديدة، فيُحدد فيها VSM افتراضيًا.
ينشئ VSM خريطة افتراضية بدقة 16K × 16K، مقسمة إلى صفحات بحجم 128 × 128 بكسل. تُعالج الصفحات اللازمة للبكسلات الظاهرة، ثم تُخزّن مؤقتًا بين الإطارات ما لم تُبطل صلاحيتها. وبهذا النهج، ينصب التركيز على المناطق المرئية بدلًا من إعادة معالجة الخريطة كاملة في كل إطار.
2. تحكّم في نعومة الظلال عبر مصدر الضوء
ينتج Shadow Map Ray Tracing (SMRT)، المستخدم مع VSM، نعومة عند حواف الظلال وتصلّبًا عند نقاط التلامس تبعًا لمصدر الضوء. يؤثر Source Radius في أضواء Point وSpot، بينما يؤثر Source Angle في الأضواء Directional. كلما كبر حجم المصدر أصبحت الظلال أكثر نعومة، لكن القيم المفرطة قد تؤثر في الأداء أو تسبب تشوهات بصرية عندما تقترب الكاميرا من حافة الظل.
تذكر وثائق Epic أن أضواء المنطقة لا تضبط لها قيمة Source Radius افتراضيًا، بينما تُعيّن قيمة منخفضة لـ Source Angle في الأضواء Directional. كما تتضمن الوثائق مثالًا لضوء Point بقيمة Source Radius تبلغ 10؛ وينبغي اعتبارها قيمة توضيحية لا توصية مناسبة لكل مشهد.
يمكن أيضًا تغيير جودة SMRT عبر عدد الأشعة وعدد العينات لكل شعاع. وفق مقياس الجودة لدى Epic، تستخدم الأضواء المحلية والاتجاهية ثمانية أشعة افتراضيًا. قد يؤدي تقليل عدد الأشعة إلى ظهور التشويش؛ أما ضبطه على صفر فيعطّل SMRT ويعيد الظلال الحادة بعينة واحدة. وتعرض الوثائق القيم من 4 إلى 8 بوصفها نطاقًا مناسبًا لعدد العينات لكل شعاع.
r.Shadow.Virtual.SMRT.RayCountLocal
r.Shadow.Virtual.SMRT.RayCountDirectional
r.Shadow.Virtual.SMRT.SamplesPerRayLocal
r.Shadow.Virtual.SMRT.SamplesPerRayDirectional| الإعداد | القيمة الواردة في الوثائق | التأثير |
|---|---|---|
| عدد أشعة SMRT | القيمة الافتراضية 8 وفق مقياس Epic | قد يؤدي خفض العدد إلى زيادة التشويش في نعومة الظلال. |
| العينات لكل شعاع | 4–8 | يقلل خفض العينات التكلفة، لكنه يحد من نطاق النعومة المتاح. |
| عدد أشعة SMRT | 0 | يتعطل SMRT وتعود الظلال الحادة. |
3. قيّد نطاق تأثير الأضواء المحلية وظلالها
يحدد Attenuation Radius نطاق تأثير أضواء Point وSpot وRect. وتوضح Epic أن هذا النطاق لا يهدف إلى تحقيق دقة فيزيائية، وأن تقييده مهم للأداء عند استخدام أضواء تنتج ظلالًا ديناميكية. وقد يقلل تصغير نصف القطر عدد العناصر التي يتأثر بها الضوء وتحتاج إلى إلقاء الظلال.
تتحكم خاصية Cast Shadow في مساهمة كل ضوء في الظلال، إذ تتيح تشغيلها أو إيقافها. قد يساعد تعطيلها على تحسين الأداء عندما لا يضيف الظل مساهمة مهمة للمشهد، أو عندما ينتشر الضوء على مساحة واسعة، أو يؤثر في هندسة شديدة التفاصيل. وعند إجراء التغيير، تحقّق من تأثيره في تماس العناصر مع الأرض وفي وضوحها ضمن المكان.
قد تقلل الدقة العالية لـ VSM الحاجة إلى ميزة Contact Shadows للحصول على ظلال تماس حادة. وتشير Epic إلى أن هذه الميزة قد تكون أقل دقة من الظلال التي ينتجها VSM، ولا توصي بها للاستخدام العام. ويمكن تقييمها عند وجود حاجة خاصة، مثل إنتاج ظلال أقل تكلفة لعناصر لا تستفيد من خرائط الظلال المناسبة.
4. قائمة تحقق لسير العمل المعماري والداخلي
في لقطات المساحات الداخلية القريبة، قد تكون الظلال الناعمة عنصرًا حاسمًا في إظهار تماس الأثاث مع الأرض وانتقالات الأسطح. أما في المشاهد الخارجية والواسعة، فتعمل بنية clipmap في الأضواء الاتجاهية على توفير تفاصيل أعلى في المناطق القريبة من الكاميرا. وإذا أضاءت الأضواء المحلية مساحات كبيرة جدًا، فقد تبلغ حدود الدقة؛ لذلك توصي Epic باستخدام الأضواء Directional متى أمكن.
تكون ظلال الأضواء الثابتة أو Stationary في عرض التحرير معاينةً إلى أن يكتمل بناء الإضاءة، ولا تمثل النتيجة النهائية. يمكن بناء الإضاءة من خلال Build › Build All Levels. ولإيقاف مؤشر المعاينة، انتقل إلى الخيار Show › Visualize › Preview Shadows Indicator في Level Viewport.
أخطاء شائعة
افتراض أن VSM هو الخيار الأفضل تلقائيًا في مشروع لا يستخدم Nanite.
زيادة قيم Source Radius أو Source Angle أكثر من اللازم، ما قد يؤثر سلبًا في الأداء ومظهر الظلال.
خفض عدد الأشعة دون التحقق من التشويش المحتمل في الظلال.
عدم تقييد نطاق تأثير الأضواء ومساهمتها في الظلال بما يناسب متطلبات المشهد.
اعتبار ظلال المعاينة للأضواء Stationary أو Static نتيجة نهائية بعد البناء.
لا توجد قيمة واحدة تصلح لجميع هذه الإعدادات؛ إذ ينبغي تقييم هندسة المشهد ونوع الضوء والمسافة من الكاميرا والصورة المستهدفة معًا. اختر أولًا طريقة الظلال المناسبة، ثم اضبط حجم مصدر الضوء ونطاق تأثيره، وتحقق من النتيجة البصرية.
المصادر
2 مصادرلا نعيد نشر نصوص المصادر؛ الاقتباسات القصيرة مشار إليها، وما تبقى ملخص وتعليق من إعدادنا.
تكمن القيمة العملية لـ VSM بالنسبة إلى مكاتب التصور المعماري في تركيا في قدرته على إدارة الظلال مع هندسة عالية التفاصيل في المشاهد التي تستخدم Nanite. لكن تأثير النظام في أداء العتاد أو المشروع يعتمد على المشهد؛ لذا يُعد البدء بمراجعة الأضواء التي تنتج الظلال فعلًا والمساحات التي تغطيها، بدلًا من منح جميع الأضواء نطاق تأثير واسعًا، نهجًا أكثر سلامة.
لا يُعد خفض إعدادات SMRT تحسينًا صحيحًا بحد ذاته؛ فقلة عدد الأشعة قد تزيد تشويش الظلال. ويساعد التحقق من التغييرات ضمن الكادر على تفادي تراجع الجودة، خصوصًا في المساحات الداخلية التي تلعب فيها الظلال الناعمة دورًا مهمًا. وينبغي أيضًا مراعاة أن المشاريع القديمة قد تحتاج إلى تفعيل VSM بشكل منفصل، وأن معاينات الإضاءة لا تعرض النتيجة النهائية.
الأسئلة الشائعة
كيف يمكن تفعيل Virtual Shadow Maps في Unreal Engine 5؟
يمكن اختيار Virtual Shadow Maps من إعداد Shadow Map Method ضمن قسم Shadows في Engine › Rendering داخل Project Settings. وقد تتطلب المشاريع السابقة لـ Unreal Engine 5.0 تفعيلها بشكل منفصل.
هل ينبغي استخدام Virtual Shadow Maps من دون Nanite؟
توضح Epic أن VSM صُمم للاستخدام مع Nanite، وتشير إلى أنه قد لا يكون مناسبًا للمشاريع أو المنصات المستهدفة التي لا تستخدم Nanite.
كيف يمكن ضبط جودة الظلال الناعمة في Unreal Engine؟
يؤثر Source Radius في الأضواء المحلية، ويؤثر Source Angle في الأضواء Directional على نعومة الظلال. كما يغيّر عدد أشعة SMRT والعينات جودة الظلال وتكلفتها على الأداء.
