باختصار
- يعالج GPU Lightmass مسبقًا بيانات الإضاءة ذات نمط الحركة Static أو Stationary في أنسجة lightmap.
- يتطلب GPU Lightmass دعم DirectX 12 وتتبع الأشعة العتادي؛ وتُستخدم الأنسجة الافتراضية للمعاينة التفاعلية.
- يجب ألا تتداخل جزر Lightmap UV، وينبغي ترك مسافات بينها للحد من تسرّب الضوء.
- تصنّف Epic ميزة GPU Lightmass على أنها تجريبية، وتوصي بالحذر عند استخدامها في مشاريع معدّة للتوزيع.
يحسب GPU Lightmass في Unreal Engine مسبقًا التفاعلات المعقدة الناتجة عن الإضاءة الثابتة أو شبه الثابتة، ثم يخزّنها في أنسجة lightmap المطبّقة على هندسة المشهد. يتيح سير العمل هذا، الموضّح في وثائق Epic الرسمية، إنشاء بيانات الإضاءة باستخدام GPU وإعادة حسابها أثناء العمل على المشهد. وتشير الوثائق نفسها إلى أن إعداد Lightmap UV يتطلب تحضيرًا منفصلًا لضمان ظهور الإضاءة المخبوزة على نحو صحيح. وقد وُسم GPU Lightmass بأنه إصدار تجريبي؛ لذا ينبغي استخدامه بحذر في المشاريع المعدّة للتوزيع. لا تحدد الوثائق إصدارًا معيّنًا من Unreal Engine، ولأن صفحة Lightmap UV تتضمن أيضًا إشارات إلى UE4، تُعرض الخطوات أدناه من دون افتراض رقم إصدار.
1. تفعيل GPU Lightmass
قبل بدء الإعداد، تحقّق من نوع الحركة المحدد لأضواء المشهد. يخبز GPU Lightmass بيانات الإضاءة التي تصدر عن الأضواء المضبوطة على Static أو Stationary. أما المشاريع التي تستخدم الإضاءة الديناميكية فقط، فلا تحتاج إلى إعداد lightmap للمجسمات الثابتة.
افتح علامة التبويب Plugins من القائمة
Edit > Plugins. فعّل إضافة GPU Lightmass ضمن فئةBuilt-In > Editor. عند ظهور إشعار يطلب إعادة تشغيل المحرر، أكمل إعدادات المشروع قبل إعادة تشغيله.انتقل إلى قسم
Engine > Renderingفي نافذةEdit > Project Settings. فعّل الخيارHardware Ray Tracing > Support Hardware Ray Tracing، وكذلك الخيارينVirtual Textures > Enable Virtual Texture SupportوVirtual Textures > Enable Virtual Texture Lightmaps.ضمن
Platforms > Windows، اضبط قيمةTargeted RHIs > Default RHIعلى DirectX 12. ثم أعد تشغيل المحرر.افتح قائمة
Buildفي شريط أدوات محرر المستوى، واختر لوحة GPU Lightmass. بعد ضبط الإعدادات، ابدأ خبز الإضاءة باستخدامBuild Lighting.
يتطلب GPU Lightmass تتبع الأشعة، لكن المؤثرات الإضافية الخاصة بتتبع الأشعة في الوقت الفعلي، مثل الظلال والإطباق المحيطي والانعكاسات، ليست إلزامية. ويمكن إبقاؤها معطّلة إذا لم تكن ستُستخدم في المشروع. تعرض الوثائق الأمر التالي في وحدة التحكم لتعطيل كل مؤثرات تتبع الأشعة:
r.RayTracing.ForceAllRayTracingEffects 0لتطبيق الإعداد نفسه عند بدء المشروع، يمكن إضافة السطر التالي إلى قسم [/Script/Engine.RendererSettings] في ملف DefaultEngine.ini:
[/Script/Engine.RendererSettings]
r.RayTracing.ForceAllRayTracingEffects=02. متطلبات الذاكرة وسير عمل المعاينة
أثناء الخَبز، يحتاج GPU Lightmass إلى سعة تكفي للاحتفاظ بأعلى مستويات LOD جودةً لمجسمات المشهد في ذاكرة GPU؛ إذ لا يأخذ النظام مستويات LOD في الحسبان أثناء الخَبز. وقد يستهلك نظام الأنسجة الافتراضية أيضًا ذاكرة إضافية، وفقًا لحجم المشهد وتعقيده. كما يلزم توفر ذاكرة CPU لاستيعاب جميع أنسجة lightmap الناتجة. وبوجه عام، قد يستخدم DX12 ذاكرة GPU أكثر من DX11، لذا من المهم مراجعة الإعدادات وتفاصيل المحتوى في المشاهد التي تقترب من حدود الذاكرة. وإذا لم تكفِ الذاكرة، توصي وثائق Epic بتقليل تفاصيل الهندسة أو الأنسجة، أو استخدام GPU بذاكرة أكبر.
ليست أنسجة lightmap الافتراضية شرطًا أساسيًا لخبز الإضاءة. لكنها ضرورية لتحديث بيانات الإضاءة آنيًا في منفذ عرض المستوى، ولإتاحة تعديل المشهد أثناء الخَبز. عند تفعيل Viewport Realtime، يمكن الاستفادة من سير العمل التفاعلي هذا؛ أما عند تعطيله، فتزداد سرعة الخَبز في GPU Lightmass زيادة ملحوظة.
يتوفر نمطان للخَبز. يتيح Full Bake حساب كل عنصر في المشهد بدقة lightmap كاملة، وتظهر النتائج بعد انتهاء العملية. أما Bake What You See (BWYS)، فيمنح الأولوية للمناطق والعناصر الظاهرة في منفذ العرض، ويعمل بدقة الأجزاء المعروضة على الشاشة في تلك اللحظة. وعند تفعيل العرض في الوقت الفعلي، يتيح إعادة الحساب بالتزامن مع التغييرات. لذلك قد يكون BWYS عمليًا عند ضبط الإضاءة في زاوية داخلية عن قرب، بينما يمكن اختيار Full Bake عند الحاجة إلى بيانات مكتملة للمشهد كله. وهذه قراءة لسير العمل استنادًا إلى أنماط التشغيل الموضّحة في الوثائق.
| الإعداد | القيمة الموصى بها | التأثير |
|---|---|---|
| Default RHI | DirectX 12 | يستخدم واجهة الرسوميات التي يتطلبها GPU Lightmass. |
| Hardware Ray Tracing | مفعّل | يلبّي متطلبات GPU Lightmass لتتبع الأشعة. |
| Virtual Texture Support وVirtual Texture Lightmaps | مفعّلان عند الحاجة إلى معاينة تفاعلية | يتيحان متابعة تحديثات lightmap آنيًا في منفذ العرض. |
| المسافة بين جزر Lightmap UV | 4 texel على الأقل عادةً | تساعد على منع تشوّهات تسرّب الضوء والظل. |
3. إعداد Lightmap UV على نحو صحيح
Lightmap UV هو تخطيط UV لأسطح المجسمات الثابتة، ويخزّن معلومات الإضاءة والظل المخبوزة. وعلى خلاف UV الخاص بالأنسجة، ينبغي أن يكون لكل وجه مساحة مستقلة غير متداخلة. قد يكون تراكب الأسطح نفسها مقبولًا في UV الأنسجة، لكنه قد يخلط بيانات الإضاءة في lightmap. كما أن ترك مسافة بين الجزر مهم للحد من تشوّهات التسرّب الناتجة عن الضغط.
يمكن استخدام الإنشاء التلقائي لـ Lightmap UV أثناء الاستيراد، ما لم يُعطّل في نافذة FBX Import Options. ينشئ النظام تخطيطًا جديدًا لـ lightmap انطلاقًا من قناة UV المستخدمة لترتيب الأنسجة، ثم يعيد تعبئة الجزر من دون تداخل أو التفاف، مع ترك مسافات تتناسب مع الدقة المستهدفة. وتوفر هذه الطريقة بداية سريعة لمعظم المجسمات الثابتة. تعيد الأداة تعبئة الجزر، لكنها لا تقطعها أو تقسّمها إلى أجزاء. وإذا لم تنتج الهندسة ترتيبًا تلقائيًا مناسبًا، فأعدّ تخطيطًا مخصصًا خلال مرحلة النمذجة أو تحرير UV.
في تخطيط UV المخصص، أبقِ الوجوه المترابطة منطقيًا ضمن الجزيرة نفسها قدر الإمكان، حتى تبدو الإضاءة متصلة عبر الأسطح. أما التجاويف العميقة والانبعاجات، فقد تكون مواضع مناسبة لفصل الجزر. وقد تحتاج المجسمات المعقدة أو متعددة الأجزاء إلى جزر ومسافات أكثر؛ وفي المقابل، قد يتطلب الحفاظ على الجودة نفسها استخدام دقة أعلى لـ lightmap. ووفقًا للحد العملي المذكور في وثائق Epic، يُترك عادةً فراغ لا يقل عن أربعة texel بين الجزر. ويعادل حساب شبكة UV معكوس دقة lightmap المستهدفة؛ ففي مثال دقة 64، تعرض الوثائق حساب 1 / 62 بعد تخصيص هامش قدره بكسل واحد لكل حافة.
4. سير عمل التصيير المعماري والأخطاء الشائعة
قد يثير GPU Lightmass اهتمام فرق التصيير المعماري، ولا سيما عند تحسين مظهر المشاهد ذات الإضاءة المخبوزة عبر التكرار والتعديل. لكن اختيار العتاد لا يعتمد على قوة GPU وحدها؛ إذ تؤثر أيضًا ذاكرة GPU وذاكرة CPU وتعقيدات المشهد واستخدام الأنسجة الافتراضية. ويتطلب دعم وحدات GPU المتعددة Windows 10 الإصدار 2004 أو أحدث، ووحدات NVIDIA GPU الداعمة لتتبع الأشعة والموصولة عبر SLI. وفي اختبار Epic، سُجّلت زيادة متوسطة في السرعة تقارب 1.7 ضعفًا باستخدام وحدتي RTX-2080TI في مشاهد متوسطة الحجم لا تعتمد بكثافة على lightmap الحجمية؛ وهذه القيمة غير مضمونة وقد تختلف باختلاف المشهد.
أخطاء شائعة
التعامل مع Lightmap UV على أنه مطابق لـ UV الأنسجة، مع تراكب الجزر: ينبغي أن يكون لكل وجه مساحة مستقلة في Lightmap UV.
عدم ترك مسافة كافية بين الجزر: قد يظهر تسرّب للضوء أو الظل؛ وتوصي الوثائق عادةً بترك أربعة texel على الأقل.
إغفال تفعيل أنسجة lightmap الافتراضية مع توقّع معاينة تفاعلية: يمكن لـ GPU Lightmass تنفيذ الخَبز، لكن هذا النظام مطلوب لسير عمل التحرير الآني.
تجاهل استهلاك الذاكرة عند الانتقال إلى DX12: قد يتطلب DX12 والأنسجة الافتراضية ذاكرة GPU إضافية.
إدخال GPU Lightmass مباشرةً في سير عمل التوزيع مع تجاهل التحذير بأنه تجريبي: توصي Epic بالحذر عند استخدامه في مشاريع معدّة للتوزيع.
المصادر
2 مصادرلا نعيد نشر نصوص المصادر؛ الاقتباسات القصيرة مشار إليها، وما تبقى ملخص وتعليق من إعدادنا.
بالنسبة إلى مكاتب العمارة والتصوّر في تركيا، تتمثل القيمة العملية الأبرز لـ GPU Lightmass في إمكانية متابعة التغييرات على العرض أثناء خبز الإضاءة. ويمكن للفرق التي تعمل على تحسين منطقة واحدة بالتكرار أن تدرس سير عمل BWYS. لكن هذه المرونة لا تعني تلقائيًا الحصول على نتائج أسرع في كل مشهد؛ فمتطلبات الذاكرة تتغير بحسب الهندسة والأنسجة واستخدام الأنسجة الافتراضية.
قبل اتخاذ قرار الاستثمار، ينبغي إجراء اختبارات باستخدام ذاكرة GPU المتاحة ومشاهد المشروع الحالية، مع أخذ الحالة التجريبية ومخاطر التوزيع في الحسبان. كما أن إعداد Lightmap UV نظيفًا منذ البداية خطوة لتحسين الجودة منخفضة التكلفة، بصرف النظر عن ترقية العتاد. ولأن الزيادة المعلنة في السرعة عند استخدام وحدات GPU متعددة تعتمد على الظروف، فإن قياس الأداء في مشاهد المكتب نفسه هو النهج الأمثل.
الأسئلة الشائعة
ما الإعدادات المطلوبة لاستخدام Unreal Engine GPU Lightmass؟
تشير وثائق Epic إلى استخدام DirectX 12 بوصفه RHI الافتراضي، وتفعيل دعم Hardware Ray Tracing وإضافة GPU Lightmass. وللمعاينة التفاعلية، ينبغي أيضًا تفعيل Virtual Texture Support وVirtual Texture Lightmaps.
ما المسافة التي ينبغي تركها بين جزر Lightmap UV؟
وفقًا لوثائق Epic، يلزم عادةً ترك مسافة لا تقل عن أربعة texel للحد من تسرّب الضوء والظل. كما ينبغي ألا تتداخل جزر Lightmap UV.
هل يعمل GPU Lightmass من دون أنسجة افتراضية؟
نعم، فنظام الأنسجة الافتراضية ليس شرطًا لخبز الإضاءة وحده. لكن يلزم Virtual Texture وVirtual Texture Lightmaps لمعاينة تفاعلية وآنية.
