Kurz gesagt
- Für den Path Tracer müssen Hardware-Raytracing und DirectX-12-Unterstützung im Projekt aktiviert sein.
- Die Dokumentation nennt Windows 10 1809 oder höher sowie NVIDIA-Grafikkarten der RTX- oder GTX-Serie mit aktiviertem DXR-Treiber.
- In Innenräumen können Materialien mit einer Albedo nahe 1,0 die Lichtwege verlängern und die Renderzeit erhöhen.
- Epic empfiehlt für Standbilder räumliches Sampling und für Animationen mit Referenz-Motion-Blur zeitliches Sampling.
Die offizielle Dokumentation, die Epic Games für Unreal Engine veröffentlicht hat, beschreibt, wie Sie den Path Tracer aktivieren und damit Produktionsausgaben erstellen. Der progressive Path Tracer berechnet Beleuchtung, Reflexionen und Brechungen auf physikalisch basierte Weise und zielt darauf ab, fotorealistische Bilder zu erzeugen. Dieser Guide behandelt insbesondere die Hardwarevoraussetzungen, das Sampling der Szene und die Einstellungen der Movie Render Queue (MRQ) für Innenraumvisualisierungen. Epic weist darauf hin, dass bestimmte Einstellungen zur Steuerung der Path-Tracer-spezifischen Material-Shader-Permutationen mit Unreal Engine 5 eingeführt wurden. Auf der Quellseite wird darüber hinaus keine konkrete Unterversion genannt.
1. Projekt- und Hardwarevoraussetzungen prüfen
Prüfen Sie zunächst die Hardware- und Projektvoraussetzungen für den Path Tracer. In Epics Dokumentation werden Windows 10 1809 oder höher als Betriebssystem und Grafikkarten der NVIDIA-RTX- oder GTX-Serie mit aktiviertem DXR-Treiber genannt. Unter Windows muss DirectX 12 als Standard-RHI eingestellt sein.
Wählen Sie in den Projekteinstellungen unter Platforms > Windows > Targeted RHIs > Default RHI DirectX 12 aus. Aktivieren Sie anschließend unter Engine > Rendering > Hardware Ray Tracing die Option Support Hardware Ray Tracing. Schalten Sie in derselben Einstellungsgruppe auch die Path-Tracer-Unterstützung ein. Starten Sie die Engine neu, damit die Änderungen übernommen werden.
Beim Aktivieren von Hardware-Raytracing kann ein Warnfenster dazu auffordern, Support Compute Skin Cache einzuschalten. Laut Epic ist diese Funktion für Hardware-Raytracing und den Path Tracer erforderlich. Projekte, die den Path Tracer in Unreal Engine 5 nicht verwenden sollen, können die Option zum Erstellen der entsprechenden Shader-Permutationen deaktivieren und so die Shader-Kompilierungszeit verkürzen.
2. Path-Tracer-Bild in der Viewport prüfen
Öffnen Sie im Level Viewport des Level Editors das Menü View Modes und wählen Sie Path Tracing. Solange die Kamera stillsteht, werden weitere Samples zum Bild hinzugefügt und die Darstellung wird zunehmend klarer. Sobald die gewünschte Sample-Anzahl erreicht ist, wird das verbleibende Rauschen abschließend entfernt, sofern Denoising in den Post-Process-Einstellungen aktiviert ist.
Änderungen an der Szene können bereits gesammelte Samples ungültig machen. Eine Kamerabewegung, eine Änderung des Bildausschnitts, eine Materialaktualisierung oder das Hinzufügen beziehungsweise Verschieben eines Objekts kann dazu führen, dass die Berechnung neu beginnt. Dass das Bild während der Bearbeitung vorübergehend stärker verrauscht erscheint, bedeutet daher nicht automatisch, dass ein Renderproblem vorliegt.
Die Berechnungszeit des Path Tracers hängt von der Komplexität der Szene und den gesampelten Materialien ab. Laut Epic können Strahlen in Außenbereichen die Szene mit weniger und kürzeren Bounces verlassen, wodurch die Berechnung schneller voranschreiten kann. In Innenräumen können die Lichtwege länger sein; Materialien mit einer Albedo nahe 1,0 können sie zusätzlich verlängern. Berücksichtigen Sie diesen Unterschied bei der Wahl der Sample-Anzahl und bei der Planung des Abgabetermins.
3. Sampling für Rauschen und Renderzeit abstimmen
Die Kategorie PathTracing im Post Process Volume enthält Einstellungen wie Max. Bounces und Samples Per Pixel. Die erste legt die maximale Anzahl der Licht-Bounces fest, bevor Strahlen beendet werden. Die zweite steuert die Anzahl der pro Pixel verwendeten Samples für die Konvergenz. Mehr Samples können das Bildrauschen reduzieren, verlängern aber die Berechnungszeit.
Bei Verwendung der MRQ wird der Wert Samples Per Pixel im Post Process Volume ignoriert. Die Anzahl der räumlichen Samples pro Pixel wird über das Modul Anti-aliasing der MRQ eingestellt. Wenn Sie die Einstellungen an der richtigen Stelle prüfen, vermeiden Sie Unklarheiten darüber, warum eine Änderung in der Ausgabe nicht sichtbar ist.
| Einstellung | Empfohlener Wert | Wirkung |
|---|---|---|
Samples Per Pixel | Höherer Wert | Reduziert das Rauschen, kann aber die Berechnungszeit verlängern. |
MRQ Spatial Sample Count | Bei Standbildern Samples räumlich sammeln | Legt die Anzahl der pro Pixel verwendeten Samples für jeden Durchlauf fest. Ein höherer Wert reduziert das Rauschen, verlängert aber die Renderzeit pro Frame. |
MRQ Temporal Sample Count | Bei Animationen mit Referenz-Motion-Blur mehr zeitliche Samples | Verbessert die Qualität des Motion-Blurs, indem Samples aus unterschiedlichen Zeitpunkten verwendet werden. |
| Räumliches Sampling mit Referenz-Motion-Blur | 1 | Epic empfiehlt in diesem Fall, mehr Samples zeitlich zu sammeln. |
Die Empfehlungen in der Tabelle basieren auf den Anwendungsszenarien in Epics Dokumentation; einen einzelnen optimalen Wert für jede Szene gibt es nicht. Da Materialien, Beleuchtung und Komplexität des Innenraums das Ergebnis beeinflussen, sollten Sie testen, wie sich eine höhere Sample-Anzahl auf Bildqualität und Renderzeit auswirkt.
4. Movie-Render-Queue-Einstellungen passend zur Ausgabe wählen
Die MRQ hilft dabei, verschiedene Schritte bei der Erstellung hochwertiger Frames mit dem Path Tracer zu verwalten. Das Modul Path Tracer stellt spezifische Einstellungen für diesen Renderpfad bereit. Im Modul Anti-aliasing lassen sich die räumliche und zeitliche Sample-Anzahl einstellen. Das Modul Output legt Ausgabeordner, Dateiname, Auflösung sowie Start- und Endframe des Renderbereichs fest.
Für Standbilder empfiehlt Epic, die Anzahl der zeitlichen Samples auf 1 zu setzen und die Samples räumlich zu nutzen. Bei Animationen mit aktivierter Referenz-Motion-Blur-Funktion wird empfohlen, die räumliche Sample-Anzahl auf 1 zu setzen und die zeitliche Sample-Anzahl zu erhöhen. Die Gesamtzahl der Samples pro Pixel ergibt sich aus dem Produkt der räumlichen und zeitlichen Werte. Im Beispiel der Dokumentation lassen sich insgesamt 16 Samples auf 4 räumliche und 4 zeitliche Samples, 16 räumliche und 1 zeitliches Sample oder 1 räumliches und 16 zeitliche Samples verteilen. Welche Variante sich eignet, hängt insbesondere von den Anforderungen an den Motion-Blur ab.
Für Frames mit hoher Auflösung kann das MRQ-Modul High Resolution das Bild in einzelnen Kacheln rendern und anschließend zusammensetzen. Epic nennt eine Auflösung von 7680 × 4320 für RTX-3080-Karten als Beispiel für eine unterstützte Kachelgröße. Das bedeutet nicht, dass dieselbe Grenze für alle Grafikkarten gilt. Bei Animationen können außerdem Aufwärmzeiten im Modul Anti-aliasing erforderlich sein, damit Level-Streaming und visuelle Effekte korrekt vorbereitet werden.
5. Lichtbeiträge und finales Bild prüfen
Max Path Intensity im Post Process Volume legt eine Obergrenze fest, um übermäßig helle Störpixel (Fireflies) zu reduzieren. Wenn die Einstellung Emissive Materials deaktiviert ist, bleiben emittierende Farben für die Kamera sichtbar, tragen aber nicht zur Beleuchtung der Szene bei. Diese Option kann genutzt werden, um zu prüfen, ob Beiträge doppelt gezählt werden, wenn dieselbe Lichtquelle sowohl durch emittierende Geometrie als auch durch ein lokales Licht dargestellt wird.
Die Option Denoiser verwendet das installierte Denoising-Plug-in auf dem letzten Sample. Ist das Plug-in nicht aktiviert, wirkt sich diese Option nicht auf die Renderausgabe aus. Vergewissern Sie sich bei der Beurteilung des Denoising-Ergebnisses, dass das Plug-in tatsächlich läuft. Die Einstellungen für Licht-Bounces, Sampling und Lichtbeiträge des Path Tracers befinden sich in der Kategorie PathTracing des Post Process Volume.
Häufige Fehler
Die Engine nach dem Aktivieren von DirectX 12 und der Hardware-Raytracing-Unterstützung nicht neu starten.
Die für Hardware-Raytracing erforderliche Option
Support Compute Skin Cacheübersehen.Bei Verwendung der MRQ davon ausgehen, dass der Wert
Samples Per Pixelim Post Process Volume maßgeblich ist.Bei einer Erhöhung der Sample-Anzahl in Innenräumen die mögliche Verlängerung der Renderzeit nicht berücksichtigen.
Dieselbe Beleuchtung gleichzeitig mit einem emittierenden Material und einem lokalen Licht erzeugen und den Lichtbeitrag doppelt zählen.
Auswirkungen auf den Architektur- und Visualisierungs-Workflow
Der Path Tracer kann Architektur- und Innenarchitekturteams dabei helfen, das Verhalten von Materialien, Reflexionen und Licht in hochwertigen Frames zu prüfen. Die Integration von Unreal Engine mit Sequencer und Movie Render Queue ermöglicht es, Einstellungen für Animationen und Produktionsausgaben im selben Workflow vorzunehmen. Die längeren Berechnungszeiten in Innenräumen und die in der Dokumentation genannten Hardwarevoraussetzungen sollten jedoch in die Produktionsplanung einfließen. Ein kontrollierterer Ablauf ergibt sich, wenn Sie zunächst die Darstellung mit einem festen Bildausschnitt prüfen und anschließend das MRQ-Sampling passend zur Ausgabeart festlegen.
Quellen
2 QuellenQuelltexte werden nicht neu veröffentlicht; kurze Zitate sind gekennzeichnet, der Rest ist eigene Zusammenfassung und Einordnung.
Für Architekturbüros und Visualisierungsteams in der Türkei liegt der praktische Nutzen des Path Tracers darin, Licht- und Materialentscheidungen beim Erstellen hochwertiger Frames aus einer Unreal-Engine-Szene realistischer beurteilen zu können. In Innenräumen können längere Lichtwege die Renderzeit beeinflussen, insbesondere wenn die Sample-Anzahl erhöht wird. Deshalb ist es wichtig, Vorschau- und finale Ausgabeeinstellungen voneinander zu trennen.
Prüfen Sie vor dem Start die Hardwarekompatibilität und die Voraussetzung Compute Skin Cache, um Probleme in der letzten Produktionsphase zu vermeiden. Beachten Sie auch, dass die Sampling-Einstellungen in der MRQ separat verwaltet werden. Da die Quellen keine Angaben zu Lizenz oder Preis enthalten, ist keine Kostenkalkulation möglich. Büros sollten die vorhandenen Hardware- und Softwarebedingungen für ihre Projekte gesondert bewerten.
Häufige Fragen
Welche Hardware- und Projekteinstellungen benötigt der Unreal Engine Path Tracer?
Epics Dokumentation nennt Windows 10 1809 oder höher, NVIDIA-Grafikkarten der RTX- oder GTX-Serie mit aktiviertem DXR-Treiber und DirectX 12. Im Projekt müssen Hardware-Raytracing und die Path-Tracer-Unterstützung aktiviert sein. Außerdem wird `Support Compute Skin Cache` benötigt.
Warum kann der Path Tracer in Innenräumen länger dauern?
Laut Epic können Lichtwege in Innenräumen länger sein. Materialien mit einer Albedo nahe 1,0 können diese Wege zusätzlich verlängern. Die Renderzeit hängt auch von der Komplexität der Szene und den gesampelten Materialien ab.
Wie sollte das Sampling im Path Tracer für Standbilder und Animationen eingestellt werden?
Epic empfiehlt, bei Standbildern die Samples räumlich zu sammeln und die Anzahl der zeitlichen Samples auf 1 zu setzen. Bei Animationen mit Referenz-Motion-Blur sollte die räumliche Sample-Anzahl auf 1 gesetzt und die Anzahl der zeitlichen Samples erhöht werden.
