Unreal Engine World Partition und HLOD: Setup-Leitfaden für große Szenen

Was erfahren Sie in diesem Leitfaden?

In einer großen Außenszene müssen die Details in Kameranähe erhalten bleiben, während entfernte Berge, Bäume und Gebäude sichtbar sind. In Unreal Engine teilt World Partition die Welt in Zellen auf und lädt beziehungsweise entlädt Inhalte entsprechend der Position von Streaming-Quellen. HLOD (Hierarchical Level of Detail) kann Inhalte nicht geladener Zellen durch Proxy-Meshes darstellen.

In diesem Leitfaden geht es darum, ein für World Partition geeignetes Level zu erstellen oder ein bestehendes Level umzuwandeln, einen HLOD Layer anzulegen und HLOD zu erzeugen. Ziel ist es, eine große architektonische Umgebung oder eine weitläufige Visualisierungsszene für ein besser verwaltbares Streaming vorzubereiten. Da die Dokumentation keine bestimmte Unreal-Engine-Version nennt, beziehen sich die Schritte auf keine konkrete Versionsnummer.

Voraussetzungen und Auswahl des Einstiegs

In den Quelldokumenten werden außer Unreal Engine keine erforderliche Software, Kontotypen oder Hardwarevoraussetzungen aufgeführt. Für die Verwendung von World Partition im Projekt sind drei Wege beschrieben: ein Projekt anhand einer Vorlage in der Kategorie Games erstellen, ein Open-World-Level auswählen oder ein bestehendes Level umwandeln.

Der direkteste Einstieg ist eine Open-World-Map. Wählen Sie in Unreal Engine File > New Level, anschließend den Level-Typ Open World und klicken Sie auf Create. Diese Vorlage aktiviert World Partition, One File Per Actor, Data Layers und HLOD standardmäßig. Die Beispiel-Map enthält außerdem eine 2 km x 2 km große Landscape sowie ein Beleuchtungs-Setup für Außenszenen.

Wenn Sie mit einem bestehenden Level arbeiten, können Sie es über Tools > Convert Level umwandeln. Die offizielle Dokumentation beschreibt auch die Verwendung des World Partition Convert Commandlet über die Befehlszeile. Soll das ursprüngliche Level vor der Umwandlung erhalten bleiben, kann die Option -ConversionSuffix der umgewandelten Map das Suffix _WP hinzufügen. Mit -ReportOnly wird die mögliche Umwandlung gemeldet, ohne sie auszuführen. Legen Sie fest, welcher Umwandlungsweg für Ihr Projekt geeignet ist, bevor Sie diese Optionen verwenden.

1. Den Streaming-Ablauf von World Partition verstehen

World Partition speichert die Welt in einer einzigen persistenten Level-Datei und teilt den Bereich in Zellen auf. Die Zellen werden abhängig von der Position von Streaming-Quellen wie dem Player Controller und den Einstellungen des Runtime Grid geladen oder entladen. So wird nicht die gesamte Szene auf einmal geladen, sondern jeweils nur der gerade benötigte Teil verarbeitet.

Ob ein Actor räumlich geladen wird, legt die Einstellung Is Spatially Loaded im Abschnitt World Partition des Details-Panels fest. Ist die Option aktiviert, wird der Actor geladen, sobald eine Streaming-Quelle in seine Reichweite kommt. Ist sie deaktiviert, wird er geladen, sofern er sich nicht in einem deaktivierten Data Layer befindet. Einstellungen des Runtime Grid wie Zellgröße und Ladebereich finden Sie im Abschnitt World Partition Setup des World Settings-Panels.

Es ist zwar möglich, mehrere Runtime Grids zu verwenden, doch laut offizieller Dokumentation können sich mehrere Grids negativ auf die Performance auswirken. Ein vorsichtiger Ansatz ist daher, zunächst mit dem standardmäßigen 2D Runtime Hash Grid zu arbeiten und erst bei konkretem Bedarf weitere Grids anzulegen. In den Quellen wird kein allgemeingültiger Wert für Zellgröße oder Ladeabstand genannt. Stimmen Sie diese Einstellungen auf den Maßstab der Szene und die gewünschte Sichtbarkeit ab.

2. HLOD Layer erstellen und Typ auswählen

Die HLOD-Einstellungen werden über ein HLOD-Layer-Asset verwaltet. Öffnen Sie den Content Drawer und wählen Sie im Menü + Add den Pfad Miscellaneous > HLOD Layer. Öffnen Sie die Einstellungen des neuen Assets per Doppelklick. In einem Projekt können mehrere HLOD Layer verwendet werden, sodass sich unterschiedliche Ebenen für verschiedene Actor-Gruppen festlegen lassen.

Wählen Sie den Layer-Typ passend zu den Inhalten aus:

• Instancing: Statische Meshes werden durch Instanced-Static-Mesh-Komponenten dargestellt, die die niedrigste Detailstufe verwenden. Als Beispiele für diesen Typ nennt die Dokumentation Imposter für Bäume und Pflanzen.

• Merged Mesh: Statische Meshes werden zu einem einzelnen Proxy-Mesh zusammengeführt.

• Simplified Mesh: Meshes werden zusammengeführt und zusätzlich vereinfacht.

Zu den Layer-Einstellungen gehören Always Loaded, Cell Size und Loading Range. Beachten Sie, dass Cell Size und Loading Range nicht verfügbar sind, wenn Always Loaded aktiviert ist. Je nach Auswahl von Merged Mesh oder Simplified Mesh werden außerdem zusätzliche Einstellungen für das Zusammenführen oder die Proxys eingeblendet.

3. Actors dem Layer zuweisen und HLOD erzeugen

Bevor Sie HLOD erzeugen, weisen Sie die betreffenden Actors einem HLOD Layer zu. Die Dokumentation nennt dafür drei Möglichkeiten: die HLOD-Eigenschaft im Details-Panel des Actors, die Einstellung Default HLOD Layer eines Data Layers oder den Standard-HLOD-Layer in World Settings.

Setzen Sie Mobility für die Actors im Layer auf Static. Starten Sie anschließend die HLOD-Erstellung über Build > Build HLODs. Alternativ können Sie das in der offiziellen Dokumentation aufgeführte WorldPartitionHLODsBuilder-Commandlet verwenden. Nach Abschluss der HLOD-Erstellung können Inhalte nicht geladener Zellen durch HLOD-Proxys dargestellt werden. Zu den Zielen des HLOD-Systems gehören, entfernte Inhalte sichtbar zu halten und die Anzahl der Draw Calls pro Frame zu reduzieren.

Häufige Fehler

Ein häufiger Fehler ist die Annahme, dass HLODs automatisch auf die Szene angewendet werden. Actors müssen einem HLOD Layer zugewiesen und auf Static gesetzt werden; außerdem muss die HLOD-Erstellung separat gestartet werden. Fehlt eine dieser Voraussetzungen, wird möglicherweise nicht das erwartete Proxy-Ergebnis erzeugt.

Ein weiterer Fehler ist die Auswahl der Layer-Typen ohne Rücksicht auf die jeweiligen Inhalte. Für Pflanzengruppen wird Instancing in der Dokumentation als geeignete Option genannt, während Merged Mesh und Simplified Mesh unterschiedliche Methoden zum Zusammenführen bieten. Insbesondere Merge Distance in den Einstellungen für Simplified Mesh kann Öffnungen wie Türen oder Fenster in entfernten Geometrien schließen. Prüfen Sie deshalb das vereinfachte Ergebnis aus unterschiedlichen Entfernungen.

Wenden Sie schließlich nicht dieselben Einstellungen auf die gesamte Szene an, ohne vorher die Lightmap-UVs, das Zusammenführen von Materialien und die Mesh-Vereinfachung zu prüfen. Laut Dokumentation können bei bestimmten Bedingungen für das Zusammenführen visuelle Fehler auftreten. Da die Quellen keine Qualitäts- oder Performancewerte nennen, die für jedes Projekt gelten, ist es sicherer, verschiedene HLOD-Typen an repräsentativen Szenenbereichen auszuprobieren und das Ergebnis zu überprüfen.

Nächste Schritte im Architektur- und Archviz-Workflow

World Partition und HLOD können insbesondere für Architekturszenen mit weitläufigem Umgebungskontext in Betracht gezogen werden, etwa für Projekte, in denen entfernte Topografie, Vegetation oder Gebäudegruppen in derselben Welt vorkommen. Werden architektonische Geometrie in der Nähe und weiter entfernte Umgebung in unterschiedlichen HLOD Layern organisiert, lassen sich visuelle Prioritäten separat verwalten. Dies ist ein Workflow-Vorschlag, der sich aus den in den Quelldokumenten beschriebenen Layern und Darstellungsmethoden ableitet, und keine Garantie für eine bestimmte Performance-Steigerung.

Prüfen Sie zunächst in einem kleinen Szenenbereich den Layer-Typ, das Zellenverhalten und das HLOD-Ergebnis. Bevor Sie anschließend die gesamte Szene bearbeiten, kontrollieren Sie Öffnungen für Türen und Fenster, Lightmap und Materialdarstellung. Da die Dokumentation keine bestimmten Hardwarevoraussetzungen oder Lizenzbedingungen nennt, sollte vor der Produktion zusätzlich die vom Projektteam verwendete Unreal-Engine-Installation und Arbeitsumgebung überprüft werden.

Quelle und Lizenz

Dieses Tutorial wurde anhand der Informationen aus den offiziellen Dokumenten World Partition und World Partition – Hierarchical Level of Detail (HLOD) von Epic Games ins Türkische übertragen. Beide Quellen sind in der bereitgestellten Quellenliste mit Lizenz=frei angegeben.