ویژگی های جدید موتور بازی سازی آنریل انجین 4.11 – Unreal Engine 4.11

ویژگی های جدید موتور بازی سازی آنریل انجین 4.11 – Unreal Engine 4.11

نسخه آنریل انجین 4.11 ( Unreal Engine 4.11 ) هم منتشر شده است و این نسخه دارای ویژگی های جدید بسیار. بهینه سازی های بیشمار از نظر عملکرد است. عملکرد یکی از اصلی ترین نقاط تمرکز در این نسخه و بازی بعدی شرکت Epic Games به نام Paragon  است. در نسخه 4.11 تعدادی ویژگی های رندر و انیمیشن سازی جدید وجود دارد که روی رندر کردن شخصیت های واقع گرایانه تمرکز دارند، همچنین بهبود ویژگی های صوتی و ابزارهای جدید. Unreal Engine 4 همچنان به بهبود رندرهای VR و پشتیبانی از جدیدترین SDK ها ادامه می دهد.

ویژگی های اصلی Unreal engine 4.11

عملکرد چند رشته ای آنریل انجین 4.11

یکی از تلاش های اصلی شرکت Epic در ماه های اخیر، بهینه سازی UE4 برای ساخت بازی بعدی به نام Paragon بوده است که با 60 فریم در ثانیه روی PC  و PlayStation 4  اجرا می شود.
بازی Paragon چالش های جدیدی را در سر راه تیم Epic قرار داد. در این بازی باید از انیمیشن سازی 10 شخصیت اصلی و بیش از 120 شخصیت جانبی بطور همزمان و افکت های بسیار پشتیبانی شود و در عین حال یک محیط زیبا و با جزئیات بالا با چشم انداز طولانی نیز باید با سرعت 60 فریم در ثانیه رندر شود. بازی Paragon این موتور را به بالاترین حد خود می رساند، مخصوصا در رابطه با انیمیشن و رندر.

(برای دیدن تصاویر در ابعاد اصلی روی آنها کلیک کنید)

سایه زنی واقع گرایانه مو در Unreal engine 4.11

یک مدل سایه زنی واقع گرایانه براساس جدیدترین تحقیقات روی فیلم ها اضافه شده است.

این مدل جدید دو لوب دیجیتالی، انتقال و پخش نور را مدلسازی می کند. برای استفاده از این ویژگی، از فهرست مدل های سایه زنی در Material Editor گزینه Hair را انتخاب کنید.

سایه زنی واقع گرایانه چشم در Unreal engine 4.11

اکنون با استفاده از مدل سایه زنی فیزیکی جدید برای چشم ها، می توانید در آنریل انجین 4.11 چشم های بسیار واقع گرایانه به شخصیت های خود بدهید.

این مدل سایه زنی، پخش نور زیرسطحی یا subsurface scattering را از طریق صلبیه چشم، افکت caustics  را روی iris و افکت specular  را روی لایه خیس تخمین می زند تا بتواند در کنار متریال مربوط به چشم و Eyeball geometry  مورد استفاده قرار گیرد. اینها به علاوه انعکاس را از طریق قرنیه مدلسازی می کنند، حلقه لیمبوس را تیره می کنند و همچنین روی کوچک و بزرگ کردن مردمک ها کنترل وجود دارد.

بهبود سایه زنی پوست در Unreal engine 4.11

کیفیت و عملکرد خصوصیات مدل سایه زنی Subsurface Scattering بهبود یافته است تا پوست واقع گرایانه تری بدست آید.

مدل سایه زنی جدید روی نصف رزولوشن اجرا می شود و نیاز به حافظه GPU کمتری دارد. فرایند scattering مستقل از رزولوشن است و دیگر تغییر رنگ در لبه های اشیا رخ نمی دهد. جزئیات بافت و نورپردازی بهتر حفظ می شوند که به دلیل ذخیره سازی نورپردازی diffuse و specular به صورت مجزا در یک الگوی شطرنجی است و هر دو در یک پیکسل تکی قرار نمی گیرند.

سایه زنی واقع گرایانه لباس در Unreal engine 4.11

یک مدل سایه زنی فیزیکی برای لباس اضافه شده است که یک لایه پرز را شبیه سازی می کند و نتایج واقع گرایانه تری برای لباس بدست می دهد که در گذشته ممکن نبود. برای استفاده از آن، Cloth Shading Model را در Material Editor انتخاب کنید.

سایه های نرم با Capsule Shadows

Unreal Engine  اکنون از سایه های نرم و غیرمستقیم شخصیت ها پشتیبانی می کند.

معمولا وقتی نور غیرمستقیم به شخصیت ها تابیده می شود سایه ای نخواهند داشت، به جز انسداد محیطی صفحه-فضا. سایه های غیرمستقیم باید خیلی نرم باشند، زیرا نور غیرمستقیم از جهات مختلفی می تابد، بنابراین map های سنتی برای سایه ها عملی نیستند. جهت و مقدار نرمی سایه های غیرمستقیم براساس حجن نمونه های نورپردازی قرار داده شده و محاسبه شده توسط Lightmass در طی نورپردازی تعیین می شود.

سایه های غیرمستقیم Capsule در بازی ها، شخصیت ها را روی زمین تثبیت می کنند.

از Capsule ها برای سایه های مستقیم نیز می توان استفاده کرد. شعاع یا زاویه منبع نور، مقدار نرمی سایه ها را تعیین می کند. با این قابلیت می توان به سایه های بسیار نرمی در یک محیط با نور پس زمینه دست یافت که در گذشته ممکن نبود.

این سایه Capsule بسیار کارامد است زیرا سایه ها را با نیمی از رزولوشن و Upsample عمقی محاسبه می کند با استفاده از screen tile culling سایه ها را به جاهای مورد نیاز محدود می کند.

عمق میدان ذرات در Unreal engine 4.11

قابلیت های جدید متریال اجازه می دهند ذرات کوچک و خارج از فوکوس برای افکت عمق میدان گسترش داده شوند، به همان صورتی که ذران اپتیک رندر می شوند.

تصویر سمت چپ یک صحنه ساده با ذرات بسیاری روی زمین را نشان می دهد. در تصویر سمت راست عمق میدان دایره ای فعال شده است و قابلیت متریال جدید، ذرات خارج از فوکوس را مانند بقیه اشکال هندسی رندر می کند/ کیفیت تصویر بسیار بهتر است، زیرا دارای نویز نیستند.

برای این ویژگی باید Particle Material را تغییر دهید:

Dithered Opacity Mask

اکنون می توانید از Dithered Opacity Mask استفاده کنید تا یک سطح نیمه شفاف را با استفاده از متریال های مات در Unreal engine 4.11 شبیه سازی کنید.

وقتی anti-aliasing موقت فعال باشد، گزینه Dithered Opacity Mask در material Editor یک ترتیب تصادفی از نیمه شفافیت مستقل را فراهم می کند. این قابلیت از Temporal AA  استفاده می کند تا شیء پیش زمینه را با قاب پس زمینه ترکیب کند. این کار به اشیای نیمه شفاف اجازه می دهد تا از تمام ویژگی های deferred shading با کمی نویز استفاده کنند.

Dithered LOD Crossfade

Mesh های استاتیک می توانند با استفاده از یک الگوی لرزش متحرک، بین سطوح جزئیات مختلف Crissfade کنند.

نکته: این ویژگی باید در متریال فعال شود، زیرا استفاده از آن کمی روی عملکرد تاثیر می گذارد.

بهبود سطح جزئیات مرتبه ای در آنریل انجین 4.11

این نسخه شامل اصلاحات بسیاری روی سیستم سطح جزئیات مرتبه ای (HLOD) است. LOD مرتبه ای می تواند به طور خودکار تعداد زیادی Mesh های دارای جزئیات بالا را وقتی که دور هستند با Mesh های ساده جایگزین کند. به این ترتیب می توانید هنگام مشاهده اشیا از نزدیک، به کیفیت بسیار بالاتر و عملکرد کلی سریع تر دست یابید.

VR Instanced Stereo Rendering

Instanced Stereo Rendering یک بهینه سازی است که رندر تصاویر stereoscopic را برای Headset های VR کارامدتر می کند. در گذشته، موتور برای رندر کردن تصاویر stereoscopic همه چیز را برای چشم چپ و بعد همه برای چشم راست می کشید. با Instanced Stereo Rendering هر دو چشم به طور همزمان رندر می شوند که فشار روی CPU را بسیار کاهش می دهد و کارایی GPU  را افزایش می دهد. در تصویر زیر می توانید این دو تکنیک را در کنار هم مشاهده کنید:

Anim Dynamics (شبیه سازی فیزیکی سریع برای شخصیت ها)

Anim Dynamics یک Node شبیه سازی فیزیکی جدید و کامل برای طرح های اولیه انیمیشن ها است که اجازه می دهد حرکات دینامیک را به Mesh های اسکلتی اضافه کنیم، بدون اینکه مجبور باشیم از یک فیزیک کامل استفاده کنیم.

ضبط انیمیشن از گیم پلی به صورت زنده در آنریل انجین 4.11

اکنون می توانید یک انیمیشن از Mesh اسکلتی را در حین بازی ضبط کنید و به عنوان یک Anim Sequence asset ذخیره کنید.
از این Asset می توان در داخل موتور استفاده کرد یا آن را به عنوان یک FBX برای استفاده در یک ابزار ثالث استخراج کرد. این روش در تمام بازی های فعال ممکن است، چه بازی زنده یا تماشای یک صحنه ضبط شده.

کیفیت بالاتر عمیق میدان در آنریل انجین 4.11

اکنون می توانید تعداد نمونه های depth of field (Circle DOF) را افزایش دهید تا با کاهش نویز و کمی پایین آمدن عملکرد، کیفیت را بالا ببرید.

آپدیت های پلتفرم و SDK

به همراه آپدیت های همیشگی، تمام پلتفرم های اصلی VR آپدیت شده اند تا از جدیدترین SDK آنها در بازی هایی که برای پلتفرم های مختلف تولید شده اند استفاده شود. در این آپدیت ها روی ثبات و پرداخت نهایی تمرکز شده است.

بهبود DirectX 12 در آنریل انجین 4.11

آپدیت های DirectX 12 مایکروسافت با Unreal Engine ادغام شده اند تا استفاده بهینه تری از CPU شود و در عین حال دستورات رندر به صورت موازی اجرا شوند. همچنین اصلاحاتی دیگری انجام شده است، مانند پشتیبانی از چندین root signature، فعال سازی pipeline state Disc Cache ناهماهنگ بطور پیش فرض، کاهش اثر حاظه و اصلاح باگ ها، بهینه سازی انتقال منابع، تخصیص حافظه سریع تر و محدود کردن GPU starvation با تحمیل کار در هنگام بیکار بودن GPU.

رندر با Metal روی Mac OS X

Metal اکنون API گرافیکی پیش فرض روی Mac OS X EI Capitan است.

شرکت Epic به طور نزدیکی با Apple، AMD، Nvidia و Intel همکاری کرده است تا Metal را با Mac ادغام کند و در نسخه 4.11، جایگزین OpenGL به عنوان API گرافیک اصلی برای Mac OS X EI Capitan شده است. نسخه 4.11 بطور پیش فرض ویژگی های رندر مشابهی را برای Metal و OpenGL ارائه می کند. Metal یک API خطی و با بار پایین با Shader های از پیش کامپایل شده و پشتیبانی از عملکرد چندرشته ای کارامد ارائه می کند تا قدرت پردازش GPU را به حداکثر برساند.

نورپردازی سریع تر (پشتیبانی از Intel Embree)

کتابخانه Embree ray tracing اینتل با Lightmass ادغام شده است که نورپردازی را به طور چشمگیری بهبود داده است.

بیشتر زمان نورپردازی صرف رددیابی اشعه ها می شود تا متوجه شویم نور چگونه بازتاب پیدا میکند. به عنوان نمونه، نورپردازی سطح Sun Temple با استفاده از Embree 2.4 (از 45 ثانیه به 18 ثانیه) برابر سریع تر شده است. وقتی کیفیت نورپردازی غیرمستقیم روی 4 قرار گیرد، نتایج از نظر ظاهری یکی هستند.

درگاه های Lightmass در Unreal engine 4.11

فضاهای داخلی Skylight را می توان با قرار دادن پورتال ها در ورودی ها، بهبود داد.

پورتال ها به Lightmass می گویند در کجا به دنبال نور بگردد و خودشان نور را محدود نمی کنند. پورتال ها برای پوشش د ادن ورودی های کوچک مناسب هستند که برای نورپردازی نهایی مهم هستند. این کار، نور و سایه با کیفیت بالاتری را بدست می دهد، زیرا Lightmass می تواند اشعه های نور را روی نور ورودی متمرکز کند. (تصویر زیر:  سمت چپ بدون پورتال، سمت راست با پورتال).

ژست انیمیشن ها با کپی کردن از روی Mesh ها

یک Node انیمیشن جدید اضافه شده است یک یک ژست یا Pose را بین مولفه های Mesh اسکلتی در داخل Animation Graph کپی می کند. این یک ورژن اصلاح شده از مولفه Master Pose است، زیرا اکنون می توانید انیمیشن منبع را با انیمیشن های جدید ترکیب کنید.

ابزار کاهش استخوان LOD

اکنون می توانید استخوان ها را از یک Mesh اسکلتی LOD حذف کنید. وزن اسکلتی به طور خودکار آپدیت می شود. این یه روش ساده برای بهبود عملکرد انیمیشن های شخصیت در بازی هستند.

Particle Cutout (رندر سریع ذرات Flipbook)

Particle Cutout به ذرات Flipbook اجازه می دهد تا سه برابر سریع تر رندر شوند.

ذراتی که از انیمیشن های Flipbook استفاده می کنند معمولا قسمت های اضافی زیادی دارند، یعنی قسمت هایی که Pixel Shader باید اجرا شود، اما وضوح نهایی صفر است. به عنوان مثال، بافت زیر بیشتر از پیکسل های شفاف تشکیل شده است.

اکنون در Unreal engine 4.11 می توانیم ذرات را با محدوده هندسی جمع تری رندر کنیم و قسمت های نامرئی را حذف کنیم.

نورپردازی نیمه شفاف در هر vertex

اکنون سطوح نیمه شفاف روشن را می توان با استفاده از تنظیمات نورپردازی نیمه شفافیت به ازای هر Vertex، بسیار سریع تر رندر کرد.

کانال های نورپردازی در آنریل انجین 4.11

کانال های نورپردازی (Lighting Channels) به نور دینامیک اجازه می دهند تا تنها روی اشیایی تاثیر بگذارند که کانال های نوری شان با هم تداخل دارد. اکنون تا سه کانال نورپردازی پشتیبانی می شود.

فضاسازی صدای استریو در آنریل انجین 4.11

اکنون فضاسازی سه بعدی برای Asset های استریوی پلتفرم های PC، Xbox One و PS4 امکان پذیر شده است. فضاسازی استریو، هر کانال منبع ورودی (مثلا کانال های جپ و راست) را طوری فضاسازی می کند که انگار منابع مونو هستند. موقعیت کانال های چپ و راست توسط موقعیت امیتر صوتی تعیین می شود که با انتشار استریوی سه بعدی ( 3D Stereo Spread ) آفست می شود که یک پارامتر جدید در تنظیمات تضعیف صدا است.

پارامتر 3D Stereo Spread، فاصله بین کانال های چپ و راست در بازی را در راستای یک بردار عمود بر بردار شنونده-امیتر تعیین می کند. یعنی پارامتر stereo channel spread در مختصات جهانی قرار دارد و هرچقدر شنونده بیشتر از امیتر فاصله داشته باشد، بطور طبیعی به یک نقطه منبع مونو تبدیل می شود.

تمرکز صدا در آنریل انجین 4.11

تنظیمات Sound Attenuation یا تضعیف صدا اکنون از تمرکز صدا یا Sound Focus  نیز پشتیبانی می کند که یک ویژگی جدید است که به طراحان صدا اجازه می دهد پارامترهای مختلفی را به طور خودکار براساس جهت صدا نسبت به شنونده، کنترل کنند.

نمودار زیر، تنظیمات azimuth  را نشان می دهد:

طراحان صدا، مقادیر زاویه azimuth را مشخص می کنند که تعیین می کند چه زمانی صدا در داخل و خارج از فوکوس قرار دارد. موقعیت های نسبی صدا که بین این زوایای azimuth قرار دارند درون یابی می شوند تا بین مناطق مختلف ترکیب شوند. تنظیمات جدید در تنظیمات تضعیف صدای UStruct قرار دارند:

رندرگیری متون راست به چپ (آزمایشی)

پشتیبانی از متون راست به چپ و دو جهتی در آنریل انجین 4.11 به Slate  اضافه شده است که شامل متون با شکل های پیچیده (مانند فارسی و عربی) است.

این ویژگی هنوز آزمایشی است. می توانید آن را امتحان کنید، اما در این نسخه ممکن است لبه برخی قسمت ها کمی زبر و خشن باشد.

منابع: ویکی پدیا انگلیسی ، وبسایت Unreal Engine ، آریا گستر و …

توجه : مطالب و مقالات وبسایت آریاگستر تماما توسط تیم تالیف و ترجمه سایت و با زحمت فراوان فراهم شده است . لذا تنها با ذکر منبع آریا گستر و لینک به همین صفحه اجازه انتشار مطالب این مطالب بلامانع است !

دوره های آموزشی مرتبط