Unreal Engine 5.3 für Architekturvisualisierung: Lumen und Nanite

Dieser Leitfaden betrachtet die in den offiziellen Versionshinweisen zu Unreal Engine 5.1, 5.2 und 5.3 beschriebenen Funktionen im Kontext von Architekturvisualisierungs-Workflows. Für die Echtzeitbewertung von Szenen stehen Lumen und Nanite im Vordergrund, für unterschiedliche Ausgabe- und Kontrollanforderungen außerdem der Path Tracer. Allerdings sind nicht alle Funktionen in derselben Version verfügbar: Die orthografische Darstellung und die Unterstützung von Nanite für Spline Meshes gehören zu Version 5.3, einige Neuerungen beim Path Tracer zu Version 5.2. Als experimentell gekennzeichnete Funktionen sollten zunächst in repräsentativen Szenen getestet werden, bevor sie zu einem unverzichtbaren Bestandteil des Auslieferungsprozesses werden.

1. Kamera- und Ausgabeanforderungen frühzeitig festlegen

1. Wenn Sie für Innenräume, Fassaden oder Volumenstudien einen orthografischen Bildausschnitt benötigen, testen Sie diese Darstellungsoption in Unreal Engine 5.3. Epic bezeichnet die orthografische Darstellung in den Versionshinweisen als experimentell und weist darauf hin, dass die Unterstützung der meisten modernen Funktionen wie Lumen, Nanite und Schatten für diese Projektion verbessert wurde. Die Funktion kann daher als verfügbar gelten, sollte aber nicht in jeder Szene dasselbe Ergebnis liefern. Prüfen Sie sie anhand eines Beispielausschnitts mit Materialien, Beleuchtung und Geometrie.

2. Ziehen Sie Lumen für eine schnelle Szenenprüfung und Echtzeitpräsentationen in Betracht. Wenn Sie mehrere Reflexions-Bounces benötigen, beachten Sie die Voraussetzungen in Version 5.3: Hardware-Raytracing muss aktiviert sein, Hit Lighting muss verwendet werden und der Wert für Max Reflection Bounces im Post-Process-Volume muss mindestens 2 betragen. Epic zufolge kann diese Einstellung schwarze Bereiche in Reflexionen verhindern, sofern ein entsprechendes Performance-Budget zur Verfügung steht.

3. Wenn Sie einen stärker kontrollierten Render oder separate Bildebenen für die Nachbearbeitung benötigen, sollten Sie auch den Path Tracer prüfen. In Version 5.2 lassen sich grundlegende Licht-Pässe wie Diffuse, Specular und Indirect separat rendern. Diese Pässe werden nicht automatisch jedem Render hinzugefügt, sondern müssen gezielt ausgegeben werden. Legen Sie daher vorab fest, welche Pässe benötigt werden.

2. Lumen und Nanite in Echtzeitszenen

1. Bewerten Sie das Verhalten von Lumen unter unterschiedlichen Szenenbedingungen anhand der Versionshinweise der verwendeten Version. Für Unreal Engine 5.1 wird beschrieben, dass Software-Raytracing eine genauere Darstellung von Foliage ermöglicht und Reflexionen sowie sekundäre Licht-Bounces von kleinen emissiven Flächen verbessert wurden. Für Version 5.2 zählen die Rückkopplung des Surface Cache bei software-raytracingbasierten Reflexionen sowie Verbesserungen bei der Reflexionsauflösung und der Reaktion auf Szenenänderungen zu den Neuerungen. Diese Änderungen gehören zu unterschiedlichen Versionen; stimmen Sie sie daher mit der in Ihrem Projekt verwendeten Version ab.

2. Testen Sie bei Nanite Materialien und Geometrie gemeinsam. In Version 5.1 wurde die Unterstützung für Two Sided, Masked Blend Mode und Pixel Depth Offset verbessert; World Position Offset wird als Beta-Funktion aufgeführt. Dieselben Versionshinweise warnen, dass Dreiecke verschwinden können, wenn WPO in bestimmten Anwendungsfällen verwendet wird, ohne die Grenzen zu aktualisieren.

3. Achten Sie auf die verwendete Version, wenn Sie das Verhalten von Grenzen bei Nanite-Objekten mit WPO überprüfen. In Unreal Engine 5.2 zeigt die Viewport-Ansicht Visualize › Out of Bounds Pixels, wo WPO aufgrund des maximalen Offsets begrenzt wird. Diese Ansicht ist eine in den Hinweisen zu Version 5.2 dokumentierte Prüfmöglichkeit und unabhängig von den WPO-Angaben in Version 5.1.

4. Prüfen Sie die Projektkompatibilität auf den Workstations. Laut der Dokumentation zu Version 5.1 setzt Nanite DirectX 12 und aktiviertes Shader Model 6 voraus; für Vulkan ist keine zusätzliche Einstellungsänderung erforderlich. Wenn das Team mit unterschiedlichen Grafikkonfigurationen arbeitet, hilft ein Test mit der für die Auslieferung vorgesehenen Konfiguration dabei, Kompatibilitätsprobleme frühzeitig zu erkennen.

3. Path Tracer und experimentelle Funktionen testen

1. Stimmen Sie den Path Tracer auf die Anforderungen der Szene ab. Für Version 5.2 werden Unterstützung für Spline Meshes und Mesh Decals, eine Option zur Behandlung von Glasreflexionen unabhängig vom Brechungsindex sowie die Möglichkeit aufgeführt, Objekte für Kamerastrahlen unsichtbar zu machen, sie aber in der globalen Beleuchtung oder in Schatten sichtbar zu lassen. Außerdem können Objekte als Holdout verwendet werden, ohne das Material zu ändern. Prüfen Sie die benötigten Funktionen anhand eines Beispielausschnitts, um unnötige Einstellungsarbeit zu vermeiden.

2. Berücksichtigen Sie bei volumetrischen Inhalten den Funktionsumfang von Version 5.3. Der Path Tracer bietet eine erste experimentelle Unterstützung für heterogene Volumen wie Rauch, Feuer und Wolken. VDB-Dateien können als Sparse Volume Texture importiert werden; die Dokumentation weist jedoch darauf hin, dass dieses System nicht mit Sky Atmosphere-Wolken kompatibel ist. Wenn volumetrische Inhalte für die finale Ausgabe wichtig sind, testen Sie diese Einschränkung vorab.

3. Testen Sie Nanite Spline Meshes nur, wenn Sie die Funktion benötigen. In Version 5.3 ist sie experimentell verfügbar und kann mit der folgenden Einstellung aktiviert werden. Epic weist darauf hin, dass diese Option die Culling-Performance von Nanite insgesamt beeinträchtigen kann und dass bei starken Verformungen fehlerhaftes Culling auftreten kann.

r.Nanite.AllowSplineMeshes=1

4. Auswirkungen auf Architektur- und Visualisierungs-Workflows

Lumen eignet sich für Teams, die eine schnelle Szenenbewertung und Echtzeitpräsentationen benötigen. Der Path Tracer kommt infrage, wenn separate Licht-Pässe oder bestimmte Raytracing-Funktionen erforderlich sind. Die orthografische Darstellung bietet in Version 5.3 eine Option für Bildausschnitte, die in Architekturpräsentationen gefragt sind. Aufgrund ihres experimentellen Status muss sie jedoch für jedes Projekt individuell überprüft werden. Die Wahl hängt vom Präsentationsformat, dem benötigten Grad an Kontrolle und den Eigenschaften der Zielszene ab.

Beachten Sie auch die konkreten Hardware- und Kompatibilitätsvoraussetzungen in der Dokumentation: Für Nanite werden in Version 5.1 DirectX 12 und Shader Model 6 vorausgesetzt; für Lumen-Reflexionen gilt in Version 5.3 die Voraussetzung von Hardware-Raytracing. Zu Lizenzierung oder Preisen enthalten diese Quellen keine Angaben. Die Bewertung der Optionen sollte sich daher auf die hier dokumentierten Versions-, Funktions- und Kompatibilitätsanforderungen beschränken.

Häufige Fehler

• Die in Version 5.3 experimentelle orthografische Darstellung ungeprüft als zuverlässig für die finale Ausgabe vorauszusetzen.

• Davon auszugehen, dass Licht-Pässe des Path Tracers automatisch erzeugt werden; in Version 5.2 werden grundlegende Pässe separat gerendert.

• Die in Version 5.1 genannte Voraussetzung von DirectX 12 und Shader Model 6 für Nanite zu übersehen.

• Nanite-Spline-Mesh-Einstellungen zu verwenden, ohne zuvor Auswirkungen auf Culling und Performance zu messen.

• Substrate als produktionsreifes Material-Framework zu betrachten. Die Dokumentation zu Version 5.2 und 5.3 bezeichnet die Funktion als experimentell und rät von ihrer Verwendung in Produktionsszenen ab.