Unreal Engine 5-də Virtual Shadow Maps: memarlıq səhnələri üçün kölgə bələdçisi

Unreal Engine 5-in Virtual Shadow Maps (VSM) sistemi Nanite həndəsəsi ilə işləyən layihələrdə detallı kölgələr yaratmaq üçün hazırlanıb. Memarlıq vizuallaşdırma səhnələrində düzgün metodu seçmək işıq hərəkətliliyini, kölgənin yumşaqlığını və performans xərcini birlikdə nəzərə almağı tələb edir. Epic Games-in rəsmi sənədlərinə əsaslanan bu bələdçi Unreal Engine 5 üçün əsas quraşdırma və yoxlama addımlarını əhatə edir.

1. Kölgə metodunu və işıq hərəkətliliyini müəyyən edin

1. Layihə parametrlərində Engine > Rendering bölməsindəki Direct Lighting sahəsini açın. Shadow Map Method seçimi layihənin Virtual Shadow Maps, yoxsa ənənəvi Shadow Maps istifadə edəcəyini müəyyən edir. Yeni layihələrdə VSM standart metoddur. Unreal Engine 5.0-dan əvvəl yaradılmış layihələrdə VSM-i layihə parametrlərindən və ya r.Shadow.Virtual.Enable konsol dəyişəni ilə aktivləşdirmək lazımdır.

2. Səhnədə Nanite istifadə olunub-olunmadığını yoxlayın. VSM-lər Nanite ilə işləmək üçün hazırlanıb; Nanite istifadə etməyən hədəf platformada və ya layihədə uyğun seçim olmaya bilər. Nanite istifadə olunan layihələrdə Stationary işıqlarla ənənəvi kölgə xəritələri dəstəklənmir; belə hallarda Movable Lights və ya VSM seçilməlidir.

3. İşıqların Mobility seçimini səhnənin ehtiyacına uyğun edin. Static işıqların işıqlandırması əvvəlcədən lightmap-lərə hesablanır. VSM aktiv olduqda Stationary işıqların birbaşa işıqlandırması və kölgələri dinamik hesablanır, varsa lightmap-lərdən gələn dolayı işıqlandırma isə saxlanılır. Movable işıqlar dinamik kölgə yaratmaq üçün istifadə olunur. Hər işığın hərəkətliliyini ayrıca təyin etmək mümkündür.

Bu fərq daxili məkan səhnəsində hansı işıqlandırmanın əvvəlcədən hazırlanacağına, hansının iş zamanı və ya oyun zamanı dəyişəcəyinə qərar verməyi asanlaşdırır. İşıq növünü yalnız kölgənin görünüşünə əsasən seçməyin; real vaxt hesablamalarına olan ehtiyacı da nəzərə alın.

2. Yumşaq kölgəni işıq mənbəyi ilə idarə edin

1. İşıq mənbəyinin ölçüsünü müəyyən edən xüsusiyyətləri yoxlayın. Yerli işıqlarda Source Radius, istiqamətli işıqlarda isə Source Angle kölgənin yumşaqlığına təsir edir. Mənbə bucağı, radiusu, hündürlüyü və ya eni artdıqca bu işığın təsir etdiyi obyektlərin kölgələri yumşalır. Yerli işıqlarda mənbə radiusu standart olaraq sıfırdır; istiqamətli işıqlarda isə başlanğıc bucağı kiçik olur.

2. VSM ilə istifadə olunan Shadow Map Ray Tracing (SMRT) uzaqdakı kölgələrin daha yumşaq görünməsinə və təmas nöqtəsində sərtləşməyə kömək edir. Tənzimləmə apararkən əvvəlcə işıq mənbəyinin ölçüsünü, sonra isə keyfiyyət və performans seçimlərini nəzərdən keçirin. Aşağıdakı dəyərlər rəsmi sənədlərdə göstərilən standart və ya tövsiyə olunan aralıqlardır; hər səhnə üçün ideal parametr demək deyil.

Dəyişənlərin adları yerli işıqlar üçün r.Shadow.Virtual.SMRT.RayCountLocal və r.Shadow.Virtual.SMRT.SamplesPerRayLocal, istiqamətli işıqlar üçün isə r.Shadow.Virtual.SMRT.RayCountDirectional və r.Shadow.Virtual.SMRT.SamplesPerRayDirectional şəklindədir. Sənədlərdə nümunə sayı üçün 4–8 aralığının yaxşı nəticə verdiyi bildirilir. Şüa və ya nümunələrin sayını azaltmaq performans xərcini aşağı sala bilər, lakin yarımkölgədə küy və ya yetərsiz yumşaqlıq yarana bilər.

3. Ayırdetməni, səhnə miqyasını və performansı birlikdə qiymətləndirin

1. VSM ayırdetməsini vahid böyük xəritə kimi deyil, səhifə sistemi kimi nəzərdən keçirin. Sistem 16K × 16K virtual ayırdetməni 128 × 128 piksellik səhifələrə bölür; yalnız ekrandakı piksellər üçün kölgə yaratmağa lazım olan səhifələr emal edilir. Əvvəlki kadrlardan istifadə oluna bilən səhifələrin keşdə saxlanması performansa kömək edir. Hərəkətli obyektlər və ya işıqdakı dəyişikliklər müvafiq səhifələrin etibarsız olmasına səbəb ola bilər.

2. İstiqamətli işıqlarda clipmap strukturu kameraya yaxın sahələrdə yüksək ayırdetməni qoruyur, daha uzaq sahələri də əhatə edir. Hər clipmap səviyyəsinin ayırdetməsi eynidir və növbəti səviyyə əvvəlkinin radiusundan iki dəfə böyük sahəni əhatə edir. Standart olaraq 6–22-ci səviyyələr üçün virtual səhifə cədvəlləri ayrılır. Bu səviyyələrin sərhədlərini r.Shadow.Virtual.Clipmap.FirstLevel və r.Shadow.Virtual.Clipmap.LastLevel dəyişənləri ilə dəyişmək mümkündür; lakin parametrləri dəyişməzdən əvvəl səhnədəki kölgə ehtiyacını müşahidə edin.

3. Geniş yerli işıqlarda ayırdetmə həddinə yaxınlaşma ehtimalını nəzərə alın. Spot işıqlar mip zəncirindən istifadə edən tək 16K VSM ilə, Point işıqlar isə hər üzündə 16K VSM olan kub xəritəsi ilə işləyir. Sənədlərdə belə böyük yerli işıqlar üçün mümkün olduqda istiqamətli işıqları nəzərdən keçirmək tövsiyə olunur. Digər tərəfdən, Nanite istifadə etməyən sıx bitki örtüyü kimi səhnələrdə Distance Field Shadows, istiqamətli işıqlarda Movable işıqların dinamik kölgə məsafəsindən kənar sahələrdə xərci azaltmağa kömək edə bilər.

VSM-in yüksək ayırdetməsi hər keyfiyyət parametrinin əlavə xərc yaratmadığı demək deyil. Kölgə miqyasını, işıq ölçülərini və səhnənin əhatə dairəsini birlikdə sınaqdan keçirin. Sənədlərə görə ayırdetmə qərəzini azaltmaq kölgə ayırdetməsini artıra bilər, lakin bu, performans xərcinə də səbəb ola bilər. Buna görə problemli sahəni müəyyən etmədən bütün səhnədə ayırdetməni artırmaq əvəzinə, əvvəlcə kamera və işıq mövqelərində həqiqətən hansı detallara ehtiyac olduğunu yoxlayın.

4. Memarlıq vizuallaşdırma iş axını və tez-tez buraxılan səhvlər

Daxili məkan renderində daha yumşaq kölgə üçün ilk yoxlanmalı parametr işıq mənbəyinin ölçüsüdür; hər vəziyyətdə Contact Shadows əlavə etmək deyil. VSM-in ayırdetmə və dəqiqliyinə görə kəskin təmas kölgələri əldə etmək üçün Contact Shadow funksiyası adətən lazım olmur və VSM kölgələrindən daha qeyri-dəqiq nəticə verə bilər. Bununla belə, kölgə xəritələrinə render edilməyən obyektlərdən daha az xərclə kölgə töhfəsi almaq üçün istifadə sahəsi ola bilər.

Statik və ya Stationary işıqlar redaktə edilərkən Level Editor-da görünən kölgələr, işıqların build prosesi tamamlanmayıbsa, önbaxış xarakteri daşıyır; onları yekun nəticə kimi qəbul etmək olmaz. Nəticələri yoxlamaq üçün əsas menyudan Build > Build All Levels seçimi ilə işıqların build prosesini başladın. Prosesin müddəti maşının xüsusiyyətlərindən, səhnənin mürəkkəbliyindən və digər amillərdən asılı olaraq dəyişə bilər.

Tez-tez buraxılan səhvlər:

• Nanite istifadə olunan layihədə dəstəklənməyən ənənəvi Stationary kölgə metodunu seçmək.

• Mənbə radiusunu və ya bucağını artırarkən yarımkölgədəki küyü və performansa təsiri yoxlamamaq.

• Build edilməmiş Statik və ya Stationary işıqların önbaxış kölgələrini yekun görüntü hesab etmək.

• VSM-lərin Nanite istifadə etməyən hər layihə üçün avtomatik olaraq uyğun olduğunu düşünmək.

Memarlıq, interyer dizaynı və archviz komandaları üçün VSM-in əsas üstünlüyü Nanite həndəsəsi ilə yüksək detallı kölgələri daha az əl ilə tənzimləməklə əldə etməkdir. Bununla yanaşı, səhnənin hədəf platforması, işıq hərəkətliliyi, Nanite istifadəsi və keyfiyyət miqyası birlikdə qiymətləndirilməlidir. Bir neçə kompüterdə işləyən komandalar üçün seçilən metodun layihə parametrlərində aydın şəkildə göstərilməsi və işıq build-i tələb edən səhnələrdə yekun yoxlamanın build edilmiş nəticə əsasında aparılması iş axınını daha proqnozlaşdırıla bilən edir.