Руководство по архитектурной визуализации в Unreal Engine 5.3: Lumen и Nanite

В этом руководстве рассмотрены функции из официальных заметок к выпускам Unreal Engine 5.1, 5.2 и 5.3 с точки зрения рабочего процесса архитектурной визуализации. Для оценки сцен в реальном времени выделяются Lumen и Nanite, а для разных требований к выводу и управлению — Path Tracer. Однако набор функций отличается в зависимости от версии: ортографическое отображение и поддержка Nanite spline mesh появились в 5.3, а некоторые нововведения Path Tracer — в 5.2. Прежде чем делать экспериментальные функции обязательной частью процесса сдачи проекта, их следует проверить на репрезентативных сценах.

1. Заранее определите требования к камере и выводу

1. Если для интерьера, фасада или объемной модели нужна ортографическая композиция, протестируйте этот режим отображения в Unreal Engine 5.3. В заметках Epic ортографическое отображение обозначено как экспериментальное; также отмечается, что были внесены улучшения для работы в этой проекции большинства современных функций, таких как Lumen, Nanite и тени. Поэтому функцию можно считать доступной, но не стоит ожидать одинакового результата в каждой сцене. Проверьте её на тестовом кадре с материалами, освещением и геометрией.

2. Для быстрой оценки сцены и презентации в реальном времени рассмотрите Lumen. Если нужно использовать несколько отражений, учитывайте условия для 5.3: аппаратная трассировка лучей должна быть включена, необходимо использовать Hit Lighting, а значение Max Reflection Bounces в post-process volume должно быть не ниже 2. Epic отмечает, что при наличии подходящего бюджета производительности эта настройка может предотвращать появление черных областей в отражениях.

3. Если требуется более контролируемый рендер или последующая работа с отдельными слоями изображения, рассмотрите также Path Tracer. В версии 5.2 можно отдельно рендерить основные световые проходы, такие как diffuse, specular и indirect. Эти проходы не добавляются автоматически к каждому рендеру — нужные необходимо получать отдельно. Поэтому заранее определите, какие проходы потребуются для итогового вывода.

2. Lumen и Nanite в сценах реального времени

1. Оценивайте поведение Lumen в разных условиях сцены по документации целевой версии. В описании Unreal Engine 5.1 отмечается, что трассировка лучей на программном уровне обеспечивает более точное представление foliage, а также улучшает отражения и вторичные отскоки света от небольших emissive-поверхностей. Среди улучшений 5.2 указана работа Surface Cache с обратной связью для отражений с программной трассировкой лучей, а также улучшения разрешения отражений и реакции на изменения сцены. Это изменения разных версий — соотносите их с версией, используемой в проекте.

2. При использовании Nanite проверяйте геометрию и свойства материалов в сочетании. В 5.1 улучшена поддержка Two Sided, Masked Blend Mode и Pixel Depth Offset; поддержка World Position Offset обозначена как beta. В заметках к той же версии предупреждается, что в некоторых случаях треугольники могут исчезать, если границы WPO не обновляются.

3. При проверке поведения границ Nanite-объектов с WPO учитывайте версию. В Unreal Engine 5.2 режим отображения viewport Visualize › Out of Bounds Pixels помогает увидеть, где WPO ограничивается из-за максимального смещения. Эта функция проверки описана в заметках к 5.2 и является отдельной от объяснения WPO в 5.1.

4. Проверяйте совместимость проекта на рабочих станциях. Согласно документации 5.1, для Nanite требуется включить DirectX 12 и Shader Model 6; для Vulkan дополнительных изменений настроек не требуется. Если в команде используются разные графические конфигурации, тестирование в конфигурации, предназначенной для целевого вывода, поможет выявить проблемы совместимости заранее.

3. Path Tracer и проверка экспериментальных функций

1. Подбирайте функции Path Tracer под требования сцены. В 5.2 перечислены поддержка spline mesh и mesh decal, возможность учитывать отражения стекла независимо от индекса преломления, а также способ сделать объекты невидимыми для лучей камеры, сохранив их видимость в глобальном освещении или тенях. Кроме того, объекты можно использовать как holdout, не меняя материал. Проверка нужных функций на тестовом кадре поможет избежать лишних настроек.

2. Если используются объемные объекты, учитывайте ограничения версии 5.3. В Path Tracer появилась первая экспериментальная поддержка гетерогенных объемов, например дыма, огня и облаков. Файлы VDB можно импортировать как sparse volume texture, однако в документации указано, что эта система несовместима с облаками Sky Atmosphere. Если объемное содержимое важно для итогового изображения, заранее проверьте это ограничение.

3. Пробуйте Nanite spline mesh только при необходимости. В 5.3 функция доступна в экспериментальном режиме и включается следующей настройкой. Epic предупреждает, что этот параметр может снизить производительность culling в Nanite в целом; при чрезмерной деформации также возможны ошибки culling.

r.Nanite.AllowSplineMeshes=1

4. Влияние на рабочий процесс архитекторов и специалистов по визуализации

Lumen можно использовать для быстрой оценки сцены и презентаций в реальном времени, а Path Tracer — когда нужны отдельные световые проходы или определенные возможности трассировки лучей. Ортографическое отображение в 5.3 подходит для востребованных в архитектурных презентациях типов кадрирования, однако из-за экспериментального статуса требует проверки в конкретном проекте. Выбор зависит от формата презентации, необходимого уровня контроля и особенностей целевой сцены.

Не упускайте из виду конкретные требования к оборудованию и совместимости, указанные в документации: для Nanite в 5.1 требуются DirectX 12 и Shader Model 6; для отражений Lumen в 5.3 нужна аппаратная трассировка лучей. Эти источники не содержат информации о лицензировании или ценах. Поэтому оценку выбора следует ограничить описанными здесь условиями версий, функций и совместимости.

Частые ошибки

• Считать экспериментальное ортографическое отображение в 5.3 готовым для финального вывода, не проверив его на сцене.

• Ожидать, что световые проходы Path Tracer создаются автоматически: в 5.2 основные проходы рендерятся отдельно.

• Не учитывать требования DirectX 12 и Shader Model 6 для Nanite, указанные в документации 5.1.

• Использовать настройку Nanite spline mesh, не оценив её влияние на culling и производительность.

• Считать Substrate готовой для продакшена системой материалов. В документации 5.2 и 5.3 эта функция обозначена как экспериментальная и не рекомендуется для производственных сцен.