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虛幻引擎介紹與學習

發(fā)布時間：2024-03-12 18:35:23 瀏覽量：212次

什么是虛幻引擎

虛幻引擎是有Epic公司開發(fā)的一款游戲開發(fā)引擎，成為一款風靡全球的游戲開發(fā)引擎。虛幻引擎是一套完整的構建游戲、模擬和可視化的集成工具，其應用包括汽車、航空、建筑、消費電子產品和復雜數據可視化。為非游戲應用專門提供了虛幻工作室（Unreal Studio）版本，融合了DataSmith的Unreal Studio則是Epic官方于2018年3月7日發(fā)布的針對于建筑和產品設計行業(yè)的劃時代的工具。能夠將CAD和3ds Max數據快速導入虛幻引擎，創(chuàng)造出令人驚嘆的實時視覺效果，并且大幅度縮短迭代時間。虛幻引擎是完整的產品套件，從制作到發(fā)行流程全覆蓋，無需額外的插件或進行額外的購買。

功能

1、世界場景構建

虛幻編輯器

虛幻引擎包含虛幻編輯器，它是一套集成式的開發(fā)環(huán)境，可用于在Linux、MacOS和Windows上創(chuàng)作內容或開發(fā)游戲關卡。借助對多用戶編輯的支持，美術師、設計師和開發(fā)人員可以安全而可靠地同時對同一個虛幻引擎項目進行更改，而在VR模式下運行完整虛幻編輯器的功能意味著你可以在所見即所得的環(huán)境中構建VR應用。

建模、UV和烘焙

虛幻引擎直接內置了多種網格體創(chuàng)建和編輯工具，包括細分操作和動態(tài)雕刻工具。此外，還有一套簡裝的UV創(chuàng)建和編輯工具，以及實用的紋理烘焙和網格體屬性遷移工具。這些工具將共同幫助你在最終環(huán)境下完善并迭代資產，無需再在DCC軟件包間來回切換。

地形和地貌工具

使用地形系統創(chuàng)建有山脈、峽谷甚至洞穴的超大規(guī)模開放世界場景環(huán)境和地形。添加多個高度圖和繪制層，并分別雕刻和繪制它們。用戶可以通過一個專為樣條保留的圖層非破壞性地編輯地形，在藍圖中創(chuàng)建獨特的自定義筆刷，并使用它們根據其他元素改造地形。




可伸縮的植被

使用草地工具，在大型戶外環(huán)境上自動覆蓋不同類型的花草、小塊巖石或你選擇的網格體，并使用模擬森林多年生長過程的程序性植被工具創(chuàng)建充滿不同種類樹木和灌木的巨大森林。



水體系統

使用全新的水體系統在你的地形中創(chuàng)建可信的水體，它可以讓你用樣條定義海洋、湖泊、河流和島嶼。內置的流體模擬功能可以讓角色、載具和武器與水體進行逼真的交互。流體還會體現地形變化，比如岸邊的粼粼波光，并對河道流量圖做出反饋。




2、渲染、光照和材質

Nanite與虛擬陰影貼圖

使用Nanite虛擬化微多邊形幾何體系統和虛擬陰影貼圖（VSM）創(chuàng)建具有海量幾何體細節(jié)的游戲和體驗。Nanite和VSM會智能地只流送和處理你能看到的細節(jié)，能讓你將具有數百萬幾何體的影視級的源資產導入項目，并放置數百萬次，同時保持實時幀率，且不會出現明顯的失真。

虛擬紋理

虛幻引擎提供兩種方法，讓你能夠將超大紋理分成小塊并僅加載可見的圖塊，從而實現對這類紋理的支持。流送虛擬紋理處理使用來自磁盤上轉換后紋理的紋素數據，減少用于光照貼圖和精細的UDIM UV美術創(chuàng)建紋理的紋理內存開銷。運行時虛擬紋理處理是由GPU在運行時生成紋素數據，改進程序性和圖層材質的渲染性能。

Lumen動態(tài)全局光照

Lumen是一套全動態(tài)全局光照和反射解決方案，可以讓你創(chuàng)建出可信的場景。在這里，間接光照會立即對直接光照或幾何體的變化做出反應。有了Lumen，你就再也無需編輯光照貼圖UV，等待光照貼圖烘焙完畢或放置反射捕捉了。





3、模擬和效果

Niagara粒子和視覺效果

在內置的Niagara視覺效果編輯器中，通過可全面自定義的粒子系統創(chuàng)建電影級品質的實時VFX特效，表現火焰、煙霧、塵土和流水等效果；通過粒子光源影響你的場景，使用向量場創(chuàng)建復雜的粒子運動；使用粒子間通信創(chuàng)建集群和連鎖式效果；使用音頻波形數據界面讓粒子對音樂或其他音頻源做出反應。



Chaos物理和破壞系統

Chaos是虛幻引擎的次世代高性能物理系統。使用Chaos的破壞功能，你可以獲得前所未有的美術掌控力，使超大規(guī)模場景以電影級品質發(fā)生斷裂、破碎和爆破。Chaos還支持靜態(tài)網格體交互，用于懸空物體（如馬尾辮）的布料、毛發(fā)和剛體動畫。它還與Niagara集成，可實現塵土和煙霧等次級效果。



基于發(fā)束的毛發(fā)

利用DCC包中創(chuàng)建的皮毛，以高達實時水平的速度模擬和渲染數以十萬計的逼真毛發(fā)，從而實現更令人信服的人類角色和毛絨生物。發(fā)束可以根據皮膚變形，表現逼真的絨毛和面部毛發(fā)。該系統擁有先進的毛發(fā)著色器和渲染系統，并通過Chaos集成了Niagara的物理模擬。



4、游戲性和交互性編寫

穩(wěn)健的多人框架

虛幻引擎的多人框架已通過眾多平臺以及不同游戲類型的考驗，制作過眾多業(yè)內頂尖的多人游戲體驗。虛幻引擎推出的“開箱即用”型客戶端/服務器端結構不但具有擴展性，而且久經考驗，能夠使任何項目的多人組件“立等可用”。



先進的人工智能（AI）

使用虛幻引擎的玩法框架和人工智能系統，通過藍圖或行為樹的控制，使AI控制的角色對其周邊場景有更好的空間意識，并進行更聰明的運動。動態(tài)的尋路網格體會在你移動對象時實時更新，始終能找到最佳路線。

藍圖可視化腳本編制系統

通過對設計師更友好的藍圖可視化腳本，你可以快速地制作原型和交付交互式內容，而不必接觸一行代碼。使用藍圖可以構建對象行為和交互，修改用戶界面，調整輸入控制，等等。在測試作品的時候，可使用強大的內置調試器使游戲性流程可視化并檢查屬性。




5、開發(fā)者工具

完全訪問C++源代碼

通過對完整C++源代碼的自由訪問，你可以學習、自定義、擴展和調試整個虛幻引擎，毫無阻礙地完成你的項目。我們在GitHub上的源代碼元庫會隨著我們自己開發(fā)主線的功能而不斷更新，因此你甚至不必等待下一個產品版本發(fā)行，就能獲得最新的代碼。

無縫集成Perforce

虛幻引擎可深度兼容Perforce，將諸多版本控制命令直接加入了內容瀏覽器。你可以使用編輯器內置的圖標及操作管理項目并密切監(jiān)控資源狀態(tài)，并與其他團隊成員合作編寫代碼，并隨時將改動回滾到早期版本。

分析和性能

虛幻引擎包含大量工具來幫助你發(fā)現和消除瓶頸，從而分析和優(yōu)化項目，實現實時性能。最新增加的工具是Unreal Insights系統，它可以收集、分析和可視化關于UE4行為的數據，幫助你從實時或預先錄制的會話中了解引擎性能。

6、平臺支持

多平臺開發(fā)

使用虛幻引擎，你可以在各種臺式機、主機和移動平臺上交付內容，包括使用Windows、macOS和Linux系統的PC，PlayStation 4、PlayStation 5、Xbox One、Xbox Series X和任天堂Switch，以及iOS和Android移動設備。

XR（VR、AR和MR）支持

虛幻引擎依靠與Oculus VR、SteamVR、HoloLens 2、PlayStation VR2、ARKit和ARCore等流行平臺的原生集成，提供用于創(chuàng)建虛擬現實（VR）、增強現實（AR）和混合現實（MR）體驗的超高品質解決方案。通過對OpenXR的支持，你可以保證你的應用程序能用于未來的新設備。

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