Unreal Engine a postupný vývoj

12.11.2015, Jan Pánek, článek

V tomto článku se podíváme na všechny generace Unreal Enginu a popíšeme si, jak byl postupně vylepšován hlavně o renderovací efekty, dále umělou inteligenci nebo o fyziku. Nakonec se podíváme, co nás čeká s přicházejícím Unreal Enginem 4.

Kapitoly článku:

Unreal Engine 4 byl představen na začátku roku 2012, kdy byly na svět vypouštěny první informace, což vyústilo v představení samotného enginu. Podle slov viceprezidenta Epic Games byl tento engine vyvíjen již od roku 2003. Zásadní je informace, že byl vyvíjen pro různé platformy, dočkáme se jej tedy i na Androidu či iOS.

Jeho hlavní výhoda přechází z Unreal Development Kitu, tedy jeho SDK je volně ke stažení a platí se pouze komerční využití – cena je stanovena určitým procentem z konečné ceny hry. Toho využili hlavně malí vývojáři, kteří si takto mohou vytvořit hru zadarmo. Navíc se díky tomuto kroku objevila spousta amatérských videí demonstrujících možnosti Unreal Enginu 4.

Epic Games navíc mění způsob vydávání nových verzí. Nyní je pro nás zásadní to, že jsou vydávány „desetinové“ verze. Takže se postupně objevuje verze 4.1, 4.2 až 4.9, která je momentálně nejnovější. Nejdříve si obecně shrneme několik zásadních nových vlastností a potom se podíváme, co se změnilo v jednotlivých verzích.

Když přejdeme zase do technické části, stěžejní informací pro nás bude podpora DirectX 11 a později DirectX 12. K tomu se přidá ještě možnost vyrenderovat odrazy v celé scéně v HDR.

Unreal Engine přinese podporu i pro další velmi zajímavé funkce jako tisíce dynamických světel nebo vytváření stínů na základě fyziky. Změnou prošly i částicové efekty, kterých se na scéně může objevit mnohem větší množství ve vyšší kvalitě díky nově postavené pipeline, která zrychlí simulaci a odlehčí procesoru. S tím se pojí i lepší simulace kolizí objektů. U jednotlivých částic mohou vývojáři nastavit více parametrů - k tradiční velikosti, barvě nebo času přibývá i jemnost nebo schopnost odrazu.

Všechny vylepšené verze primárně ulehčují práci vývojářům a drtivá většina vylepšení směřuje k úpravám editorů či stability enginu. Naprosto zásadním zlepšením ve verzi 4.1 byla plná podpora PS4 a Xbox One, dále se objevila i „preview“ podpora pro Linux a Steam OS. Další významné úpravy se dočkala fyzika a byla provedena optimalizace pro Android.

Translucency shadowing from stationary lights vypnuta (Zdroj: Unrealengine.com)

Ve verzi 4.2 se objevuje velmi zajímavá funkce – možnost nastavení kolize a interakce člověka s látkovými objekty v prostředí, např. se závěsy. Dříve se jednalo jen o statickou texturu, kdežto nyní je možné se závěsy pohybovat. Zásadním vylepšením v této verzi je plná podpora vozidel, a to platí pro vozidla s pohonem zadní nápravy, přední nápravy i všech 4 kol. Dále byl přidán nový systém animací kamerou, jedná se o vložení animace do herního záběru.

U verze 4.3 můžeme narazit na podporu dynamického světla z oblohy – např. zpoza mraků. Celkově bylo vylepšeno globální osvětlení při světle pocházejícím z oblohy. Dále zde máme ambient occlusion i pro vzdálená pole (vykreslování stínů, čímž se vytváří přirozenější dojem hloubky obrazu). Objevila se i podpora pro stíny statických světel na průhledných objektech (translucency shadowing from stationary lights), jako je mlha.

Translucency shadowing from stationary lights zapnuta (Zdroj: Unrealengine.com)

Ve verzi 4.4 se zlepšuje stínování pro objekty s bezbarvým lakem nebo se objevila i podpora pro světelné zdroje, které emitují masu světla určitým směrem. Ve verzi 4.5 se objevuje zajímavá podpora měkkých stínů pro vzdálené objekty, a to vše vytvořené pomocí sledování paprsku (více o RayTracingu najdete v dřívějším článku).

Ve verzi 4.6 se setkáme třeba s experimentálním 3D GUI – s grafickým uživatelským rozhraním, které má 3 rozměry. Objevuje se i podpora pro přímé osvícení blízkých objektů pro emisní materiály jako třeba neonové tyče. Podporováno je i „předpočítání“ stínů a světla u listnatých objektů u statických zdrojů světla.

Ve verzi 4.7 se dočkáme podpory pro realistické osvícení a stínování listnatých stromů, také se objevila i optimalizace pro rendering listnatých stromů ve velkých krajinách. V další verzi se zlepšuje renderování trávy a procedurální systém listnatých stromů. Tráva je optimalizována, což umožní tvorbu větších travnatých ploch s proměnlivým LOD. Vylepšení doznal i post processing – u motion blur se zvýšila přesnost, depth-of-field je lépe přizpůsoben fyzice. Máme zde podporu pro několik VR headsetů: Oculus Rift, Samsung Gear VR, Steam VR, HTC Vive, Leap Motion, a Project Morpheus pro PlayStation 4. Zajímavá je i podpora pro replay herních situací na síti.

Částicové efekty u padajícího sněhu (Zdroj: unrealengine.com)

Ve verzi 4.9 byla přidána experimentální podpora pro DirectX 12. Dále se zde objevila i podpora pro kolize částic s celou scénou – to se může projevit jako jiskry kolidující se zemí či vločky sněhu, které se mohou hromadit na povrchu, jak tomu je v reálném světě. Dále byla vylepšena ambient occlusion vzdálených objektů a objevila se i vylepšení pro VR headsety včetně podpory ovladačů pro VR headsety.

A jaké hry využívají tento engine? Např. Daylight, Dead Island 2, Dragon Quest XI, Hellblade nebo Warhammer 40,000: Eternal Crusade. Velká část her s UE4 ještě nebyla představena, ale opravdu se máme na co těšit.

Zdroje informací: wiki.beyondunreal.com (1, 2, 3)