Créer des environnements procéduraux avec Unreal Engine PCG : guide de démarrage

Ce que vous apprendrez dans ce guide

Le Procedural Content Generation Framework (PCG) d’Unreal Engine permet de créer des contenus et des outils procéduraux à l’aide de graphes de nœuds. La documentation d’Epic Games indique que cette approche peut s’appliquer à différentes échelles, des aides à la création d’assets comme les bâtiments et les biomes jusqu’aux vastes mondes virtuels. Dans ce guide de démarrage, vous apprendrez à créer un graphe PCG, à en comprendre le fonctionnement général et à vérifier le résultat généré.

Il ne faut pas considérer un graphe PCG comme une simple commande qui ajoute directement du contenu à une scène. Par l’intermédiaire d’un composant PCG, le graphe traite des informations spatiales selon différentes opérations. Les points générés à l’issue de ces opérations peuvent servir à placer des assets dans la scène. Avant de commencer, définir le résultat attendu et le type de données à fournir au graphe aide à organiser plus clairement le flux de nœuds.

Prérequis

• Il vous faut un projet Unreal Engine et l’éditeur permettant de modifier le graphe PCG. La documentation source n’indiquant pas de numéro de version précis d’Unreal Engine, aucune version n’est recommandée ici.

• Le plugin Procedural Content Generation Framework doit être activé dans le projet. Le document « Working with Plugins » d’Epic Games explique comment activer les plugins.

• Pour échantillonner des points sur des Static Mesh, le plugin Procedural Content Generation Framework Geometry Script Interop est également nécessaire. Cette exigence supplémentaire concerne le workflow d’échantillonnage sur un mesh.

• Les sources ne précisent pas les exigences relatives aux comptes, aux coûts, aux licences ou au matériel. Plutôt que de formuler des suppositions sur ces sujets, vérifiez-les séparément lors de la configuration du projet.

Créer votre premier graphe PCG

1. Vérifiez les plugins requis. Avant de créer le graphe, confirmez que le framework PCG principal est activé dans le projet. Si vous comptez échantillonner des points sur un Static Mesh, activez également le plugin Geometry Script Interop. Suivez le guide correspondant d’Epic Games pour l’installation des plugins.

2. Créez l’asset du graphe. Dans le Content Drawer ou le Content Browser, faites un clic droit. Suivez ensuite le chemin Create Advanced Asset > PCG > PCG Graph. Donnez un nom au nouvel asset et appuyez sur Entrée. Vous disposez alors d’un graphe PCG à modifier.

3. Familiarisez-vous avec l’éditeur de graphes. Dans le PCG Graph Editor, faites glisser des nœuds depuis le Node Palette vers la fenêtre d’affichage, ou ajoutez-les à l’aide du menu contextuel. L’éditeur comprend une barre d’outils, une palette de nœuds et une fenêtre d’affichage, ainsi que les panneaux Details et Debug Tree et la liste Attributes. À mesure que le graphe s’agrandit, garder un flux lisible facilite les modifications et le débogage ultérieurs.

4. Organisez le flux suivi par les nœuds. Les données spatiales provenant du composant PCG de la scène constituent le point de départ des opérations du graphe. Les nœuds peuvent sélectionner ou transformer ces données, ou encore les traiter en fonction de différentes propriétés. Les points générés peuvent ensuite servir de base aux étapes de placement des assets. Par exemple, pour aménager un environnement, commencez par déterminer les données spatiales à utiliser, puis les opérations nécessaires pour les préparer et placer les résultats. La documentation source ne proposant ni règle précise pour les bâtiments ni séquence de nœuds prédéfinie, le contenu du graphe doit être conçu en fonction des besoins du projet.

5. Utilisez le graphe avec un composant PCG. Lorsque vous assignez le graphe à un PCG Component dans la scène et l’utilisez pour générer du contenu, les modifications apportées au graphe sont répercutées en temps réel dans la fenêtre d’affichage de l’éditeur. Vous pouvez ainsi observer l’effet des modifications de nœuds sur la scène. Si le résultat attendu ne se produit pas, vérifiez l’ordre des nœuds, les données d’entrée et les points générés par le graphe.

6. Examinez les données des points et l’affichage de densité. Les points PCG peuvent contenir des informations telles que leur position et leur rotation dans la scène, ainsi que des données de limites, de couleur, de densité, de pente et de seed ; il est aussi possible d’y ajouter des attributs définis par l’utilisateur. La densité d’un point est liée à la probabilité qu’un point soit présent à l’emplacement concerné. Dans l’affichage de débogage, une densité de 0 apparaît en noir et une densité de 1 en blanc. Cette représentation visuelle est utile pour examiner les zones vides ou denses d’une distribution.

Des graphes réutilisables avec des modèles

Vous pouvez définir un graphe PCG comme modèle pour de nouveaux graphes. Ouvrez d’abord le graphe, puis affichez ses paramètres dans le panneau Details à l’aide du bouton Graph Settings de la barre d’outils. Dans la section Asset Info, activez la propriété Is Template. Lors de la création d’un nouveau graphe, sélectionnez celui que vous souhaitez utiliser dans la fenêtre de choix du modèle, puis cliquez sur Initialize From Template.

L’approche par modèles peut éviter de devoir recréer plusieurs fois un flux de départ similaire. Les paramètres du graphe permettent également de filtrer les catégories de nœuds et les sous-graphes disponibles. Vous pouvez ainsi limiter les nœuds ou les sous-graphes sélectionnables dans le graphe. Il n’est pas indispensable de modifier ces paramètres lors du premier essai ; il peut être plus simple de le faire ensuite, une fois le flux de nœuds de base fonctionnel.

Erreurs fréquentes

• Commencer sans vérifier les plugins : le framework PCG doit être activé dans le projet. Pour échantillonner des points sur un Static Mesh, le plugin Geometry Script Interop est également nécessaire.

• Confondre la création du graphe avec la génération de contenu : créer l’asset du graphe ne signifie pas, à lui seul, que du contenu a été généré. Le graphe doit être associé à un composant PCG de la scène et utilisé pour générer du contenu.

• Interpréter la densité comme le nombre d’assets : la densité concerne la probabilité qu’un point soit présent à un emplacement donné. Dans l’affichage de débogage, 0 est noir et 1 est blanc ; cette information n’indique pas à elle seule le nombre d’assets qui seront placés dans la scène.

• Laisser le graphe désordonné : le flux entre les nœuds peut devenir difficile à comprendre. Epic Games indique que les commentaires et les Reroute Nodes peuvent aider à rendre le graphe plus lisible.

• Négliger les champs d’attributs : les attributs stockent des données qui possèdent un nom et un type. PCG comprend des champs de métadonnées tels que Data, Points et Elements ; vérifiez que l’attribut utilisé par un nœud se trouve dans le bon champ.

Conséquences pour les workflows d’architecture et de visualisation

PCG peut intéresser les artistes techniques, les concepteurs et les programmeurs qui souhaitent gérer la génération répétitive d’environnements ou d’assets à l’aide d’un flux basé sur des graphes. Les équipes d’architecture, d’aménagement intérieur et d’archviz peuvent l’utiliser pour mener des essais de génération procédurale en s’appuyant sur une organisation définie des données et des nœuds. Epic Games cite les bâtiments parmi les cas d’utilisation possibles ; toutefois, les sources ne fournissent ni modèle architectural prêt à l’emploi ni instructions pour un projet précis.

Avant de passer à un projet réel, vérifiez au sein de l’équipe la version d’Unreal Engine utilisée, les plugins et les données du projet. Les sources ne précisant ni numéro de version, ni exigences matérielles, ni prix, ni formule de licence, ces informations doivent être recherchées séparément. Tenez compte dès le départ du besoin d’un plugin supplémentaire pour l’échantillonnage de Static Mesh. Tester le flux du graphe et son résultat dans une petite scène aide à déterminer si cette méthode convient au projet.

Étapes suivantes

Une fois votre premier graphe fonctionnel, vous pouvez explorer différentes catégories de nœuds PCG. La documentation présente des groupes de nœuds dédiés à des fonctions telles que le filtrage, la densité, le traitement des points, l’échantillonnage et le placement d’assets. Lorsque vous travaillez avec des métadonnées, vérifiez dans quel champ se trouvent les attributs et quelles données le nœud concerné accepte.

Parmi les autres sujets PCG abordés par Epic Games figurent PCG Editor Mode, Shape Grammar, GPU Processing, PCG Biome et le débogage de la génération à l’exécution. Ils sont présentés dans des guides distincts qui vont au-delà du graphe de base. Aborder ces sujets l’un après l’autre permet de mieux suivre les effets des modifications lorsque vous ajoutez de nouveaux concepts à votre graphe existant.

Sources et licence

Ce tutoriel a été adapté en turc à partir des informations des documents Procedural Content Generation Overview et Procedural Content Generation Framework in Unreal Engine d’Epic Games. Les sources sont fournies sous une licence libre.