Unreal Engine Nanite nutzen: Meshes vorbereiten und überprüfen

Was erfahren Sie in diesem Leitfaden?

Nanite ist das virtualisierte Geometriesystem von Unreal Engine zur Verarbeitung hochdetaillierter Geometrie und zahlreicher Objekte in Szenen. Es unterteilt Mesh-Daten in hierarchische Dreieckscluster, verwendet beim Rendern abhängig von der Kameraperspektive die passenden Detailstufen und lädt benötigte Daten nach Bedarf in den Speicher. Dadurch sinkt der Aufwand, für jedes Mesh herkömmliche LODs manuell vorzubereiten.

Dieser Leitfaden behandelt die Vorbereitung eines Meshes für Nanite, die Aktivierung der Unterstützung bei bereits im Projekt vorhandenen Assets und die Überprüfung der Ergebnisse. Nanite macht nicht automatisch jeden Einsatz problemlos: Geometrie, Materialkomplexität, Anzahl der Instanzen, Ausgabeauflösung und Hardware müssen gemeinsam bewertet werden. Deshalb geht es im letzten Abschnitt auch um das Fallback-Mesh, den Datenumfang und wichtige Aspekte des Produktions-Workflows.

Voraussetzungen

Die offiziellen Anleitungen von Epic Games setzen ein Unreal-Engine-Projekt sowie von Nanite unterstützte Geometrie voraus. Da in den Quellen keine bestimmte Engine-Version und auch keine kostenpflichtige Lizenz oder Kontoanforderung genannt werden, wird hier keine Versions- oder Kontovoraussetzung angenommen. Meshes können beim Import für Nanite vorbereitet werden; außerdem lässt sich die Unterstützung auch bei vorhandenen Static-Mesh-Assets aktivieren.

Nanite arbeitet mit Dreiecks-Meshes. Laut Anleitung eignen sich insbesondere Meshes mit sehr vielen Dreiecken oder Szeneninstanzen, mit sehr kleinen Dreiecken auf dem Bildschirm oder Meshes, die andere Nanite-Geometrie verdecken. Hochdetaillierte digitale Skulpturen und Photogrammetrie-Scans zählen ebenfalls zu den Quellen, die sich direkt verwenden lassen. Die Kombination aus Inhalt und Hardware muss jedoch in jedem Projekt separat getestet werden.

Da Nanite Mesh-Daten bei Bedarf von der Festplatte streamen kann, empfiehlt Epic den Einsatz einer SSD als Laufwerk für den Speicher zur Laufzeit. Das allein garantiert keine Performance; Projektinhalt und Hardware müssen gemeinsam getestet werden.

Nanite aktivieren: Schritt für Schritt

1. Wählen Sie ein geeignetes Mesh aus. Entscheiden Sie sich zunächst für Assets mit dichter Geometrie oder zahlreichen Instanzen in der Szene. Als weniger geeigneten Kandidaten nennt die Quelle eine Himmelskugel, da sie nur in geringer Zahl vorkommt, große Dreiecke auf dem Bildschirm erzeugt und keine andere Geometrie verdeckt. Dennoch sollten Sie projektbezogen beurteilen, welche Assets Nanite verwenden.

2. Aktivieren Sie die Unterstützung beim Import neuer Meshes. Setzen Sie in den Importeinstellungen ein Häkchen bei Build Nanite. Die Umwandlung in Nanite nimmt für jedes Mesh Zeit in Anspruch; berücksichtigen Sie diese Vorbereitungszeit bei Projekten mit vielen Assets. Wenn das Projekt keine vorab berechnete Lightmass-Beleuchtung verwendet, empfiehlt Epic, Generate Lightmap UVs zu deaktivieren. Laut Anleitung kann diese Option bei dichten Meshes einen zusätzlichen UV-Kanal und weitere Daten erzeugen; wenn kein gebackenes Licht benötigt wird, ist dieser Aufwand möglicherweise unnötig.

3. Aktivieren Sie Nanite für vorhandene Assets im Projekt gesammelt. Wählen Sie im Content Browser die gewünschten Static-Mesh- oder Skeletal-Mesh-Assets aus. Klicken Sie mit der rechten Maustaste auf die Auswahl und wählen Sie im Menü Nanite > Enable. Da die Umwandlung mehrerer Assets Zeit beanspruchen kann, sollten Sie den Vorgang in die Produktionsplanung einbeziehen.

4. Aktivieren Sie Nanite für ein einzelnes Mesh im Asset-Editor. Öffnen Sie das Mesh in seinem Editor. Suchen Sie im Details-Panel des Static Mesh Editor oder Skeletal Mesh Editor den Abschnitt Nanite Settings und aktivieren Sie Enable Nanite Support. Für Geometry Collections gibt es im Nanite-Abschnitt des Editors die Option Enable Nanite. Berücksichtigen Sie diese Optionen nur für den jeweiligen Asset-Typ und unterstützte Anwendungsfälle.

5. Vergleichen Sie die Nanite-Ansicht mit dem Fallback. Wechseln Sie im Mesh-Editor über die Ansicht Nanite Fallback zwischen dem Nanite-Mesh mit voller Detailtiefe und dem Fallback-Mesh. Laut Anleitung wechselt auch die Tastenkombination Ctrl + N zwischen diesen Ansichten. Die Ansicht Nanite Triangles hilft dabei, die Anzahl der Dreiecke der Fallback-Geometrie zu überprüfen. Vergleichen Sie die Ergebnisse nicht nur in der Nahansicht, sondern auch unter den Bedingungen der Szene, in der das Asset eingesetzt wird.

6. Passen Sie die Einstellungen bei Bedarf an. Keep Triangle Percent und Trim Relative Error in Nanite Settings reduzieren die gespeicherte Mesh-Detailtiefe. Epic beschreibt diese Einstellungen in erster Linie als Möglichkeit, den Speicher- oder Downloadumfang zu verringern; sie sollten nicht als direkte Performance-Optimierung betrachtet werden. Für Foliage-Meshes wird empfohlen, Preserve Area zu aktivieren; laut derselben Quelle sollte die Einstellung bei anderen Geometrietypen nicht verwendet werden. Explicit Tangents kann sinnvoll sein, wenn die implizite Berechnung der Tangenten nicht genau genug ist; die Aktivierung erhöht den Speicherbedarf um etwa 10 Prozent.

Häufige Fehler und Einschränkungen

Gehen Sie nicht davon aus, dass bei aktivierter Nanite-Unterstützung jede Engine-Funktion das Nanite-Mesh mit voller Detailtiefe verwendet. Das Fallback-Mesh kann zum Einsatz kommen, wenn Nanite nicht verfügbar ist, komplexe Kollisionen benötigt werden oder bei gebackenem Licht sowie hardwarebeschleunigten Raytracing-Reflexionen mit Lumen. Auch für Plattformen ohne Nanite-Unterstützung ist das Fallback wichtig. Prüfen Sie diese Geometrie deshalb zusätzlich in den betreffenden Szenen und auf den Zielplattformen.

UV-Daten sind nicht immer gewöhnliche Texturkoordinaten. Die Anleitung empfiehlt, Lerp UVs möglichst aktiviert zu lassen, wenn UVs als normalisierte Koordinaten vorliegen, die zwischen Oberflächen interpoliert werden können. Enthalten UV-Kanäle Daten wie Indizes, für die eine Interpolation nicht sinnvoll ist, kann eine aktivierte Option das Shader-Ergebnis beeinträchtigen. Prüfen Sie deshalb den Verwendungszweck.

Deformationen mit World Position Offset werden unterstützt, jedoch nur eingeschränkt. Morph-Target-Deformationen werden bei Nanite-Meshes nicht unterstützt. Außerdem können sich dichte Geometrie, Materialkomplexität, Szeneninstanzen und Ausgabeauflösung auf die Performance auswirken. Die Anleitung nennt eine Obergrenze von 16 Millionen Nanite-Instanzen in einer Szene. Diese Grenze umfasst nicht nur Assets, für die Nanite aktiviert ist, sondern alle Instanzen, die per Streaming in die Szene geladen wurden.

Was ändert sich im Architektur- und Visualisierungs-Workflow?

Architekturbüros und Archviz-Teams, die mit hochdetaillierten Fassadenelementen, skulpturalen Innenraumobjekten und gescannten Umgebungs-Assets arbeiten, können davon profitieren, dass weniger LODs manuell für jedes Mesh erstellt werden müssen. Nanite verwaltet die sichtbaren Details abhängig von der Kameraperspektive; das endgültige Ergebnis sollte dennoch mit den ausgewählten Assets und auf der jeweiligen Hardware getestet werden. Besonders bei Szenen mit zahlreichen Instanzen ist es wichtig, Performance und Streaming-Verhalten zu überprüfen.

Bei Projekten mit Lightmaps müssen das Fallback-Mesh und die Erzeugung von UVs berücksichtigt werden. Da die Geometrie mit voller Nanite-Detailtiefe bei einigen Vorgängen nicht zum Einsatz kommt, reicht es möglicherweise nicht aus, nur das Ergebnis in der Hauptansicht zu kontrollieren. Berücksichtigen Sie das Speichermedium der Produktionsrechner zusammen mit dem Szenenumfang und den eingesetzten Engine-Funktionen. Das Beschneiden von Nanite-Daten zielt auf den Speicherbedarf ab; prüfen Sie auch die Fallback-Ansicht, wenn Sie zwischen Qualität und Dateigröße abwägen.

Nächste Schritte

Testen Sie zunächst einige repräsentative Meshes. Vergleichen Sie die Importdauer, die Nanite- und Fallback-Ansichten, die Performance in der Szene und die Dateigröße. Legen Sie anschließend die Einstellungen entsprechend den Projektanforderungen fest und wenden Sie sie auf die übrigen Assets an. Da unterstützte Funktionen und Einschränkungen von Nanite je nach Engine-Workflow variieren können, sollten Sie vor einer Entscheidung für einen bestimmten Anwendungsfall die entsprechenden Abschnitte der offiziellen Anleitung prüfen.

Quellen und Lizenz

Verwendet wurden die Anleitungen Nanite Virtualized Geometry, Nanite in Unreal Engine und Nanite Technical Details von Epic Games. Die Quellen sind in der bereitgestellten Liste als lizenz=serbest gekennzeichnet; der Inhalt wurde auf Türkisch neu zusammengestellt und angepasst.