Unreal Engine World Partition HLOD: пошаговая оптимизация больших сцен

Что вы узнаете из этого руководства?

При подготовке в Unreal Engine обширной открытой территории, кампуса или комплекса зданий не обязательно показывать каждый объект во всех деталях. Для моделей, которые находятся далеко и не требуют взаимодействия, HLOD (Hierarchical Level of Detail) позволяет заменить группу Static Mesh Actor более упрощённым proxy-представлением. В сочетании с World Partition этот подход помогает отображать в сцене окружение, в том числе из ячеек, которые в данный момент не загружены.

В этом материале мы рассмотрим связь World Partition и HLOD, создание HLOD Layer, выбор подходящего типа слоя, назначение Actor и генерацию HLOD. Также объясним, почему в архитектурной визуализации важно проверять материалы, проёмы и отображение на расстоянии. В документации Epic Games говорится, что HLOD может уменьшить количество draw call; поэтому результат стоит воспринимать не как автоматическую гарантию производительности, а как способ оптимизации, который нужно проверить в конкретной сцене.

Требования и подготовка

Для этого рабочего процесса в Unreal Engine потребуется Level с использованием World Partition. В исходной документации не указаны конкретная версия движка, тип учётной записи, стоимость или минимальные требования к оборудованию. Поэтому совместимость текущей версии проекта и рабочей станции следует отдельно проверить в используемой производственной среде.

World Partition можно использовать при создании нового Level, выбрав тип Open World; существующие Level также можно конвертировать. В документации описаны вариант из меню Tools и World Partition Convert Commandlet. При конвертации через командную строку параметр -ConversionSuffix может добавить суффикс _WP к тестовой преобразованной карте. Чтобы понять, как конвертация повлияет на файлы проекта, разумно сначала попробовать её на тестовой карте.

На этапе подготовки определите, какие объекты следует включить в HLOD. Удалённые здания окружения, деревья и участки ландшафта могут подойти; отдельно проверьте результат для фасадов, мебели и деталей, которые должны хорошо читаться на переднем плане. Некоторые свойства материалов при объединении могут сохраняться не так, как ожидалось. В частности, в исходной документации указано, что при объединении альфа-каналы материалов с маской или opacity не переносятся в объединённую текстуру.

Создание и настройка HLOD Layer

1. Создайте ресурс Layer. Откройте меню создания нового ресурса через Content Drawer и выберите тип HLOD Layer в категории Miscellaneous. После создания откройте ресурс в Asset Editor и настройте его свойства. В проекте можно использовать несколько HLOD Layer для разных групп контента.

2. Выберите тип слоя с учётом содержимого сцены. Instancing представляет исходные Static Mesh с помощью компонентов Instanced Static Mesh; в документации этот тип рекомендуется для таких случаев, как деревья и растительность с использованием imposters. Merged Mesh объединяет несколько Static Mesh в один proxy mesh. Simplified Mesh помимо объединения упрощает геометрию. При выборе для архитектурного проекта сравните, как сцена выглядит издалека и какой уровень детализации необходим.

3. Проверьте поведение загрузки. В настройках Layer доступны параметры Always Loaded, Cell Size и Loading Range. Always Loaded задаёт постоянную загрузку соответствующего proxy; при включении этой опции параметры Cell Size и Loading Range недоступны. Для Merged Mesh и Simplified Mesh можно также настроить параметры, относящиеся к объединению или созданию proxy.

4. Настройте параметры объединения под свои задачи. Для Merged Mesh доступны создание UV для lightmap, объединение материалов и настройка выходных UV-каналов. Также можно выбрать используемый уровень LOD. В разделе Simplified Mesh есть такие параметры, как экранный размер, расстояние объединения mesh, способ расчёта нормалей и разрешение lightmap. Не обязательно включать все опции: выбирайте их, ориентируясь на результат для целевого изображения.

5. Назначьте Actor слою HLOD Layer. Это можно сделать через свойство HLOD в панели Details Actor. Также можно использовать настройку HLOD Layer по умолчанию в Data Layer или World Settings. Для генерации World Partition HLOD Actor должны быть назначены HLOD Layer, а значение Mobility должно быть Static.

6. Сгенерируйте HLOD. Запустите в редакторе команду Build > Build HLODs. В качестве альтернативы можно использовать упомянутый в документации commandlet WorldPartitionHLODsBuilder. После завершения генерации проверьте сцену с дальних ракурсов и убедитесь, что proxy mesh сохраняют читаемость окружения.

7. Проверьте отображение и кластеры. HLOD можно просматривать с помощью режимов отображения цветов LOD в меню View Mode во viewport. В документации по HLOD также описаны ручная группировка Actor с помощью HLOD Volume и создание кластеров через HLOD Outliner. Оцените применимость этого подхода к проекту World Partition с учётом его структуры; не считайте рабочие процессы из двух документов одинаковым набором настроек.

Использование в архитектуре и archviz

HLOD можно рассматривать как способ организовать отображение удалённых зданий и растительности в архитектурных сценах с обширным окружением. Например, можно сохранить вид основной постройки с близкого расстояния, а более дальние модели окружения показывать в виде proxy. По данным Epic Games, proxy HLOD могут помочь уменьшить количество draw call, заменяя отдельные Static Mesh Actor объединёнными представлениями. Фактический выигрыш зависит от сцены и настроек, поэтому без измерений и визуального сравнения его нельзя считать гарантированным.

В интерьерах HLOD чаще применяют к таким участкам, как внешнее окружение, видимое из окна, или удалённые здания внутри крупного комплекса. Потеря деталей в proxy может быть неприемлема для мебели и поверхностей на переднем плане. Параметр Merge Distance в Simplified Mesh может объединить геометрию так, что проёмы вроде дверей и окон на удалённой геометрии закроются. Проверьте также поведение альфа-канала материалов с маской или opacity. Поэтому оценивайте результат не только во viewport редактора, но и с тех расстояний и ракурсов камеры, которые используются при сдаче проекта.

Типичные ошибки и дальнейшие шаги

Ожидание, что HLOD будет сохранять для каждого объекта тот же вид, что и у исходной модели с близкого расстояния, может привести к неверной оценке. Отображение proxy зависит от выбранного слоя и его настроек. Перед генерацией проверьте назначения Actor и убедитесь, что значение Mobility установлено в Static. Кроме того, проверьте, как расстояние объединения mesh влияет на двери, окна и другие проёмы.

Ещё один важный момент — интервал сэмплирования геометрии в настройках Simplified Mesh. В исходной документации предупреждается, что слишком частое сэмплирование крупной геометрии может существенно увеличить требования к памяти. Поэтому сначала проверьте настройки на репрезентативной группе, а не применяйте их сразу ко всей большой сцене. Если используется объединение материалов, дополнительно проверьте текстуры на поверхностях с маской и opacity.

В качестве следующего шага сравните результаты Instancing, Merged Mesh и Simplified Mesh для разных групп окружения. Для кластеров с неудовлетворительным результатом повторно проверьте назначения Actor, настройки слоя и изображение с реального расстояния до камеры. Если проект требуется конвертировать в World Partition, сначала изучите варианты конвертации и попробуйте их на тестовой карте. Поскольку в источниках нет рекомендаций по конкретному оборудованию или требований к версии, их следует отдельно проверить для используемой установки Unreal Engine и рабочей станции.

Источники и лицензия

Это руководство адаптировано на турецком языке на основе документации Epic Games о World Partition, World Partition HLOD и обзоре HLOD. В исходных записях статус лицензии указан как serbest; поскольку в источниках не назван конкретный тип лицензии, здесь не указывается отдельное название лицензии.