دليل Unreal Engine Nanite: استخدام الهندسة عالية التفاصيل في المشاهد المعمارية

Nanite نظام في Unreal Engine لمعالجة هندسة الشبكات افتراضيًا. ووفقًا للوثائق الرسمية من Epic Games، تُحلَّل الهندسة أثناء الاستيراد في مجموعات من المثلثات؛ وعند إنشاء الصورة، تُستخدم المجموعات المناسبة بحسب التفاصيل الظاهرة داخل إطار الكاميرا، وتُحمَّل البيانات إلى الذاكرة عبر البث عند الحاجة. يتناول هذا الدليل وظائف Nanite وStatic Mesh Editor الواردة في الوثائق من منظور التصوير المعماري. وبما أن المصادر لا تحدد رقم إصدار بعينه من Unreal Engine، فلا تدّعي الخطوات توافقًا خاصًا بإصدار محدد.

1. ما أصول المشهد التي يمكن تقييمها لاستخدام Nanite؟

يتعامل Nanite مع مستوى التفاصيل تلقائيًا، على خلاف أساليب معالجة الشبكات التقليدية. ولا يلزم إعداد مستويات LOD التقليدية يدويًا لكل شبكة ثابتة؛ إذ يحدد النظام كمية المضلعات ديناميكيًا وفقًا لدقة الشاشة المستخدمة. وعندما تقترب الكاميرا من العنصر، يمكن عرض التفاصيل وصولًا إلى مثلثات المصدر المستورد. وهكذا يمكن استخدام النماذج المصدرية عالية المضلعات، والأشكال النحتية، أو الهندسة الغنية بالتفاصيل مثل مسوحات التصوير الفوتوغرامتري مباشرة ضمن سير العمل.

وتعدّ Epic Games من المرشحين المناسبين العناصر التي تضم عددًا كبيرًا من المثلثات، أو تكون مثلثاتها صغيرة على الشاشة، أو لها نسخ كثيرة في المشهد، أو تحجب هندسات Nanite أخرى. وفي المشاريع المعمارية، يمكن تقييم تفاصيل الواجهات والعناصر البيئية المتكررة والنماذج التي تُعرض عن قرب وفقًا لهذه المعايير. وهذه معايير للاسترشاد بها عند الاختيار، وليست ضمانًا للأداء.

لا ينبغي افتراض أن كل أصل سيحقق نتائج أفضل باستخدام Nanite. فبحسب المثال الوارد في الوثائق، قد تكون كرة السماء الموجودة بنسخة واحدة في المشهد، والتي لا تحجب عناصر أخرى وتظهر مثلثاتها كبيرة في الصورة، استثناءً نموذجيًا. ويجب تحديد مدى الملاءمة بالنظر إلى عدد النسخ، وكمية المثلثات في كل شبكة، وتعقيد المواد، ودقة الإخراج، والعتاد معًا.

2. كيف تفعّل Nanite؟

يمكن استخدام خيار Build Nanite عند استيراد نموذج جديد. أما الأصول المدعومة الموجودة مسبقًا في المشروع، فتشرح الوثائق طرق تفعيل Nanite لها دفعة واحدة عبر Content Browser، أو ضبطه لكل أصل على حدة في محرر الأصول.

1. أثناء الاستيراد: حدّد مربع Build Nanite للهندسة المدعومة التي تنوي استخدامها مع Nanite. يتطلب التحويل إلى Nanite وقت معالجة لكل شبكة؛ وقد يستغرق الاستيراد وإنشاء بيانات الشبكة الثابتة وقتًا أطول مع النماذج عالية التفاصيل.

2. لعدة أصول: حدّد الشبكات الثابتة أو الهيكلية المناسبة في Content Browser. استخدم الأمر Nanite > Enable من قائمة النقر بالزر الأيمن.

3. لشبكة ثابتة واحدة: افتح النموذج في Static Mesh Editor. في قسم Nanite Settings ضمن لوحة Details، حدّد مربع Enable Nanite Support.

4. أثناء فحص العرض: افحص النموذج وأدوات عرض الشبكة في لوحة viewport ضمن Static Mesh Editor. تتيح هذه اللوحة معاينة النموذج بمظهره المعالج أو بعرض wireframe اختياري.

تظل الشبكات التي فُعّل فيها Nanite شبكات مثلثية في جوهرها؛ وما يتغير هو طريقة تخزين هذه الهندسة ومعالجتها. ويتطلب النظام تفعيل علامة خاصة لكل شبكة. وبينما يدير مستويات LOD للشبكات الثابتة تلقائيًا، تشير الوثائق إلى أن الشبكات الهيكلية تستخدم مستويات LOD للرسوم المتحركة بدلًا من مستويات LOD للهندسة.

3. قرارات الاستيراد والإضاءة والتخزين

عند ضبط خيارات الاستيراد، ضع في الحسبان نهج الإضاءة المتبع في المشروع عند التعامل مع خيار Generate Lightmap UVs. توصي Epic Games بإيقاف هذا الخيار إذا لم تُستخدم إضاءة محسوبة مسبقًا بواسطة Lightmass. وقد يستغرق استيراد الهندسة عالية التفاصيل باستخدام Nanite وإنشاء بيانات الشبكة الثابتة وقتًا؛ كما تضيف إحداثيات UV لخريطة الإضاءة قناة UV إضافية، وقد تضيف كمية ملحوظة من البيانات في الشبكات الكثيفة. لذلك تنطبق التوصية على المشاريع التي لا تحتاج إلى إضاءة محسوبة مسبقًا بواسطة Lightmass.

الأنسجة الافتراضية ليست شرطًا لاستخدام Nanite؛ لكن Epic Games توصي بها. كذلك، لا تعني قدرة Nanite على عرض هندسة عالية التفاصيل أن جميع ظروف المشهد لم تعد مهمة. يجب قياس الأداء مع مجموعات المحتوى والعتاد المستخدمة، وإدراج تعقيد المواد ودقة الإخراج في التقييم.

تحدد الوثائق حدًا أقصى يبلغ 16 مليونًا لعدد النسخ التي يمكن أن تكون موجودة في المشهد. ويشمل هذا الإجمالي جميع النسخ المحمّلة إلى المشهد عبر البث، وليس العناصر المفعّل فيها Nanite فقط. كما أن دعم Nanite للتشوه محدود: إذ لا يدعم Morph Targets. ويمكن استخدام World Position Offset في المواد، لكن يجب الحد من مقدار الإزاحة؛ إذ يقسم النظام هذه الشبكات إلى مجموعات صغيرة ويتخلص من المجموعات على نحو منفصل.

4. أثر Nanite في سير العمل المعماري وسير عمل التصوير المعماري

يمكن أن يؤثر Nanite في سير عمل المكاتب المعمارية وفرق التصوير المعماري، بفضل قدرته المحتملة على استخدام التفاصيل العالية في النموذج المصدر وتقليل الحاجة إلى إعداد مستويات LOD يدويًا للشبكات الثابتة. ومن المفيد اختبار مدى ملاءمته للأسطح التفصيلية التي تُعرض عن قرب أو للأصول البيئية المتكررة. ويدعم Nanite الشبكات الثابتة مع الإضاءة والانعكاسات الشاملة من Lumen، وكذلك مع خرائط الظلال الافتراضية.

لكن لا يمكن الجزم بأن كل نموذج أو مشروع سيحقق النتيجة نفسها. يمكن أولًا مقارنة النتائج لمجموعة صغيرة من الأصول الممثلة للمشروع، مع تفعيل Nanite وإيقافه. وينبغي إعادة قياس الأداء عند تغير وقت الاستيراد أو بنية المواد أو الدقة أو العتاد المستهدف. كما ينبغي أخذ توصية استخدام SSD لتخزين وقت التشغيل في الحسبان ضمن تخطيط المشروع؛ فالوثائق تطرحها كتوصية لا كمتطلب عتادي إلزامي.

أخطاء شائعة

• افتراض أن تفعيل Nanite سيحسن الأداء تلقائيًا في كل مشهد. يجب اختبار المحتوى وتعقيد المواد ودقة الإخراج والعتاد معًا.

• تغيير إعداد Generate Lightmap UVs دون التحقق من الحاجة إلى إضاءة محسوبة مسبقًا بواسطة Lightmass. فالتوصية بإيقافه تخص فقط الحالات التي لا تُستخدم فيها هذه الإضاءة.

• الاعتقاد بأن Nanite يدعم جميع أشكال التشوه. فهو لا يدعم Morph Targets، كما أن استخدام World Position Offset محدود.

• التعامل مع توصية استخدام SSD على أنها إلزامية، أو تجاهل تدفق البيانات تمامًا. توصي الوثائق باستخدام SSD لتخزين وقت التشغيل، وتدعو إلى قياس الأداء.

لذلك، قبل تعميم Nanite على المشروع بأكمله، يُعدّ البدء بمقارنة وقت الاستيراد وجودة الصورة والأداء على عدد من الأصول الممثلة خطوة أكثر ضبطًا.