Unreal Engine World Partition HLOD: Große Szenen Schritt für Schritt optimieren

Was lernen Sie in dieser Anleitung?

Bei der Vorbereitung eines weitläufigen Außenbereichs, eines Campus oder eines Gebäudekomplexes in Unreal Engine muss nicht jedes Objekt bis ins kleinste Detail sichtbar sein. Für entfernte Modelle, die keine Interaktion erfordern, ermöglicht HLOD (Hierarchical Level of Detail), eine Gruppe von Static Mesh Actor durch eine vereinfachte Proxy-Darstellung zu ersetzen. In Verbindung mit World Partition hilft dieser Ansatz dabei, auch die Umgebung nicht geladener Zellen in der Szene darzustellen.

In dieser Anleitung behandeln wir das Zusammenspiel von World Partition und HLOD, die Einrichtung eines HLOD Layer, die Auswahl des passenden Layer-Typs, die Zuweisung von Actor und die HLOD-Erzeugung. Außerdem erklären wir, warum Material-, Öffnungs- und Entfernungskontrollen in der Architekturvisualisierung wichtig sind. Laut Dokumentation von Epic Games kann HLOD die Draw Calls reduzieren. Das Ergebnis sollte daher nicht als automatische Leistungsgarantie, sondern als Optimierungsmethode verstanden werden, die in der Szene getestet werden muss.

Voraussetzungen und Vorbereitung

Dieser Workflow setzt die Verwendung eines Level und von World Partition in Unreal Engine voraus. In den Quelldokumenten werden keine bestimmte Engine-Version, kein Kontotyp, keine Kosten und keine Mindestanforderungen an die Hardware genannt. Daher sollten die Eignung der verwendeten Projektversion und der Workstation in der jeweiligen Produktionsumgebung zusätzlich geprüft werden.

World Partition lässt sich beim Erstellen eines neuen Level verwenden, indem Sie den Typ Open World wählen. Auch bestehende Level können konvertiert werden. Die Dokumentation beschreibt dafür eine Option im Menü Tools sowie den World Partition Convert Commandlet. Bei der Konvertierung über die Kommandozeile kann die Option -ConversionSuffix zu Testzwecken an die konvertierte Map den Zusatz _WP anhängen. Um die Auswirkungen der Konvertierung auf die Projektdateien besser einschätzen zu können, empfiehlt sich ein erster Test in einer eigens dafür angelegten Map.

Legen Sie zunächst fest, welche Objekte in HLOD aufgenommen werden sollen. Gebäude in der entfernten Umgebung, Bäume und Geländeteile können geeignete Kandidaten sein. Prüfen Sie bei Fassaden, Möbeln und anderen Details, die aus der Nähe lesbar sein müssen, das Proxy-Ergebnis gesondert. Einige Materialeigenschaften werden beim Zusammenführen möglicherweise nicht wie erwartet erhalten. Die Quelldokumentation weist insbesondere darauf hin, dass Alphakanäle bei maskierten Inhalten oder Inhalten mit Opacity nicht in die zusammengeführte Textur übernommen werden.

HLOD Layer erstellen und konfigurieren

1. Erstellen Sie ein Layer-Asset. Öffnen Sie im Content Drawer das Menü zum Erstellen eines neuen Assets und wählen Sie unter Miscellaneous den Typ HLOD Layer. Öffnen Sie das Asset anschließend im Asset Editor, um seine Eigenschaften anzupassen. Je nach Bedarf verschiedener Inhaltsgruppen kann ein Projekt mehrere HLOD Layer verwenden.

2. Wählen Sie den Layer-Typ passend zum Szeneninhalt. Instancing repräsentiert die ursprünglichen Static Meshes mit Instanced Static Mesh Components. Laut Dokumentation eignet sich dieser Typ für den Einsatz von Impostern, etwa bei Bäumen und Vegetation. Merged Mesh fasst mehrere Static Meshes in einem Proxy-Mesh zusammen. Simplified Mesh vereinfacht zusätzlich zur Zusammenführung die Geometrie. Vergleichen Sie bei der Auswahl für ein Architekturprojekt die Darstellung der Szene aus der Entfernung mit dem erforderlichen Detailgrad.

3. Prüfen Sie das Ladeverhalten. In den Layer-Einstellungen stehen die Optionen Always Loaded, Cell Size und Loading Range zur Verfügung. Always Loaded sorgt dafür, dass der betreffende Proxy dauerhaft geladen bleibt. Ist diese Option aktiviert, können Cell Size und Loading Range nicht verwendet werden. Bei Merged Mesh und Simplified Mesh lassen sich außerdem die für den jeweiligen Typ spezifischen Einstellungen zur Zusammenführung oder zum Proxy anpassen.

4. Wählen Sie die Einstellungen für das Zusammenführen passend zum Bedarf. Für Merged Mesh gibt es Optionen zum Erzeugen von Lightmap-UVs, zum Zusammenführen von Materialien und zum Festlegen der Ausgabe-UV-Kanäle. Außerdem stehen Einstellungen zur Auswahl der zu verwendenden LOD-Stufe zur Verfügung. Im Bereich Simplified Mesh finden Sie unter anderem Einstellungen für Bildschirmgröße, Mesh-Zusammenführungsabstand, Normalenberechnung und Lightmap-Auflösung. Nicht jede Option muss aktiviert werden. Entscheiden Sie anhand ihrer sichtbaren Auswirkungen auf das gewünschte Ergebnis.

5. Weisen Sie Actor dem HLOD Layer zu. Die Zuweisung kann über die HLOD-Eigenschaft im Details-Panel des Actor erfolgen. Alternativ lässt sich ein Standard-HLOD-Layer in der Data Layer oder unter World Settings festlegen. Für die HLOD-Erzeugung mit World Partition müssen Actor einem HLOD Layer zugewiesen und ihre Mobility auf Static gesetzt sein.

6. Erzeugen Sie die HLODs. Führen Sie im Editor Build > Build HLODs aus. Alternativ können Sie den in der Dokumentation genannten Commandlet WorldPartitionHLODsBuilder verwenden. Prüfen Sie nach Abschluss der Erzeugung die Szene aus Kameraperspektiven mit größerer Entfernung und kontrollieren Sie, ob die Proxy-Meshes die Lesbarkeit der Umgebung bewahren.

7. Prüfen Sie Darstellung und Cluster. Über die LOD-Farbmodi im Menü View Mode des Viewport können Sie die HLODs sichtbar machen. Die HLOD-Übersichtsdokumentation beschreibt außerdem, wie Actor mithilfe eines HLOD Volume manuell gruppiert und Cluster über den HLOD Outliner erstellt werden. Prüfen Sie, ob dieser Ansatz zur Struktur Ihres World-Partition-Projekts passt. Gehen Sie nicht davon aus, dass sich die Workflows beider Dokumente mit denselben Einstellungen verwenden lassen.

Einsatz in Architektur- und Archviz-Workflows

HLOD kann für Teams interessant sein, die in Architekturszenen mit weitläufiger Umgebung die Darstellung entfernter Gebäude und Vegetation organisieren möchten. So lässt sich beispielsweise die Nahansicht des Hauptgebäudes erhalten, während weiter entfernte Umgebungsmodelle durch Proxy-Darstellungen ersetzt werden. Epic Games zufolge können HLOD-Proxys dazu beitragen, Draw Calls zu reduzieren, indem sie einzelne Static Mesh Actor durch zusammengefasste Darstellungen ersetzen. Der tatsächliche Zugewinn hängt jedoch von der Szene und den Einstellungen ab und sollte ohne Messungen und visuellen Vergleich nicht vorausgesetzt werden.

In Innenraumszenen beschränkt sich der Einsatz von HLOD meist auf Bereiche wie die durch Fenster sichtbare Außenumgebung oder entfernte Gebäude innerhalb eines großen Komplexes. Bei Möbeln und Oberflächen im Vordergrund ist ein möglicher Detailverlust durch den Proxy unter Umständen nicht akzeptabel. Merge Distance in Simplified Mesh kann Geometrie so zusammenführen, dass Öffnungen wie Türen und Fenster in entfernten Geometrien geschlossen werden. Prüfen Sie auch das Alpha-Verhalten maskierter Materialien und solcher mit Opacity. Bewerten Sie das Ergebnis daher nicht nur im Editor, sondern auch aus den bei der Auslieferung verwendeten Kameraabständen und -winkeln.

Häufige Fehler und nächste Schritte

Die Erwartung, HLOD werde jedes Objekt genauso darstellen wie das Quellmodell aus der Nähe, kann zu einer falschen Bewertung führen. Die Darstellung des Proxys hängt vom gewählten Layer und den Einstellungen ab. Prüfen Sie vor der Erzeugung die Actor-Zuweisungen und ob Mobility auf Static gesetzt ist. Kontrollieren Sie außerdem, wie sich der Mesh-Zusammenführungsabstand auf Türen, Fenster und andere Öffnungen auswirkt.

Ein weiterer wichtiger Punkt ist der Geometrie-Sampling-Abstand in den Einstellungen von Simplified Mesh. Die Quelldokumentation warnt, dass ein zu enges Sampling großer Geometrien den Speicherbedarf erheblich erhöhen kann. Testen Sie die Einstellungen daher zunächst an einer repräsentativen Gruppe, bevor Sie sie auf die gesamte weitläufige Szene anwenden. Wenn Sie Materialien zusammenführen, prüfen Sie das Texturergebnis bei maskierten Oberflächen und solchen mit Opacity gesondert.

Vergleichen Sie als nächsten Schritt die Ergebnisse von Instancing, Merged Mesh und Simplified Mesh für verschiedene Umgebungsgruppen. Prüfen Sie bei problematischen Clustern die Actor-Zuweisungen, die Layer-Einstellungen und die Darstellung aus der tatsächlichen Kameradistanz erneut. Falls das Projekt in World Partition konvertiert werden muss, sollten Sie sich zuerst mit den Konvertierungsoptionen und dem Einsatz einer Test-Map vertraut machen. Da die Quellen weder bestimmte Hardwareempfehlungen noch Versionsanforderungen enthalten, müssen diese Punkte für die verwendete Unreal-Engine-Installation und Workstation separat geprüft werden.

Quellen und Lizenz

Diese Anleitung wurde auf Grundlage der Informationen in der Dokumentation von Epic Games zu World Partition, World Partition HLOD und der HLOD-Übersicht ins Türkische übertragen und angepasst. In den Quellen ist der Lizenzstatus als serbest angegeben. Da dort keine konkrete Lizenz genannt wird, wird hier kein bestimmter Lizenzname behauptet.