Recentemente, tivemos nosso primeiro vislumbre de como os videogames poderiam ser no PS5, graças a uma demonstração tecnológica do Unreal Engine 5.
As imagens mostram um aventureiro caminhando através de uma tumba arenosa, xisto descendo afloramentos rochosos e flechas leves quebrando uma fenda na caverna’s superfície. Vemos mecanismos complexos e centenas de estátuas ricas em detalhes alinhadas em grandes salões. Então nós’voando pelo céu enquanto explosões balançam os arredores e o terreno desmorona – nosso personagem é um borrão de alta velocidade cercado por paisagens que de alguma forma permanecem em foco nítido.
Para muitos jogadores, é’é um passo notável, mas pouco inspirador – o mesmo tipo de jogo que podemos jogar hoje, embora com pedras mais bonitas. Mas para os desenvolvedores, o Unreal Engine 5 é um divisor de águas.
“Vários recursos do Unreal Engine 5 foram projetados para reduzir a complexidade da criação de jogos,” Vice-presidente de engenharia da Epic Games, Nick Penwarden explica. “O Nanite, por exemplo, permite que os artistas importem diretamente seus modelos de alto poli e permitam que o mecanismo lide com os detalhes técnicos, adicionando mais criatividade ao pipeline da arte. Da mesma forma, o Lumen permite uma iluminação global realista, sem a necessidade de criar UVmap de mapa de luz ou aguardar a conclusão de um longo processo de cozimento off-line..”
isto’é tudo para ajudar a criar um processo mais simplificado para desenvolvedores, que agora podem fazer as mesmas coisas de antes, mas com menos etapas. Isso pode levar a um tempo de desenvolvimento menor, ou esse tempo poderia ser usado para criar jogos maiores e mais complexos na mesma quantidade de tempo necessária para criar um hoje. A maneira como a iluminação é manipulada no Lumen pode até levar à criação de algo completamente novo, de acordo com a Epic.
“A iluminação global totalmente dinâmica com o Lumen mudará a experiência dos jogos atuais e até permitirá a criação de novos tipos de jogos,” Penwarden diz. “Os desenvolvedores podem criar mundos dinâmicos e em mudança, onde a iluminação é um componente integrante da jogabilidade.”
Originalmente, a demo estava planejada para ser exibida na GDC, uma conferência voltada para o setor, com uma audiência de desenvolvedores de jogos. Por causa do COVID-19, a GDC foi cancelada, e isso significou que o trailer se tornou parte da próxima geração de hype, à medida que os jogadores consumiam avidamente todas as informações sobre consoles e jogos da próxima geração. Apesar disso, os recursos mostrados na demo foram escolhidos deliberadamente para destacar seu uso por desenvolvedores, não por jogadores.
Baking lightmaps, geração de iluminação e otimização de objetos são parte integrante do desenvolvimento do jogo triple-A. Eles’Existem também alguns dos aspectos mais demorados do processo. Unreal Engine 5 pretende quase erradicá-los.
“No que diz respeito ao Lumen, tradicionalmente a iluminação para um jogo high-end é gerenciada por ‘cozimento’ um mapa de luz – basicamente uma textura que contém todas as informações de iluminação de uma cena – para produzir iluminação de alta qualidade,” Campeão’s O desenvolvedor do Ascent Husban Siddiqi me diz. “No entanto, a desvantagem é que a iluminação só pode ser feita com objetos estáticos e você precisa reprocessar uma cena toda vez que a iluminação é refeita.”
Antes do Unreal 5, os desenvolvedores tinham que esperar a conclusão do processo de lightmap antes de continuar o trabalho, toda vez que eles ajustavam a iluminação em uma cena. Com o Lumen, os desenvolvedores podem fazer essas alterações em tempo real e interagir sem esses longos tempos de espera.
“O cozimento leve é necessário porque, nos motores de jogos da geração atual, o cálculo da luz dinâmica usa muitos recursos,” explica Tobias Graff, CEO da Mooneye Studios, desenvolvedor de Lost Ember. “Sempre que houver’é uma situação em que a luz não’realmente muda – por exemplo, quando vem de uma lâmpada estática ou se o jogo não’não tem sol em movimento – as informações de iluminação são realmente salvas em uma textura e aplicadas ao mundo.
“Naturalmente, isso significa que coisas como personagens em movimento ou até mesmo folhas ao vento não’Para projetar sombras em movimento, muitas vezes é usada uma mistura de diferentes soluções de iluminação. Ajustar com precisão quando e a que distâncias usar iluminação estática ou dinâmica é outra etapa que, obviamente, leva tempo e pode ser ignorada completamente com o Unreal Engine 5. Sem mencionar que a informação da luz de cozimento em si é algo que pode levar uma eternidade.”
Então ai’s Nanite, que fará para um artista 3D o que o Lumen faz para a iluminação. Normalmente, os artistas 3D criariam um ativo no software escolhido, e teriam que criar uma versão otimizada e de menor fidelidade do mesmo ativo no jogo, usando mapas de textura e mapas normais para adicionar mais detalhes. Nanite permitirá que os criadores importem seus ativos diretamente para o jogo, com total fidelidade, sem fumaça e espelhos.
“Isso pode significar que itens como recursos digitalizados em 3D ou trabalho altamente estilizado podem ter muito mais facilidade para entrar em jogos sem sobrecargas significativas na otimização,” desenvolvedor independente (Earthlight) Emre Deniz explica. “O principal componente a ser observado aqui é que o fluxo de trabalho para o desenvolvimento da arte do jogo é opaco para muitas pessoas. Os ativos de alta fidelidade têm uma enorme sobrecarga para garantir que sejam otimizados e usar tudo da forma mais eficiente possível – e geralmente isso é melhor feito manualmente ou com grande investimento em ferramentas, experiência e planejamento..
“A capacidade dos desenvolvedores, desde equipes pequenas até produções com vários estúdios, de poder levar rapidamente esses recursos de maior fidelidade para o mecanismo, tornará a produção não apenas mais rápida, mas também mais acessível para uma variedade de equipes diferentes. Pessoalmente, gostaria de enfatizar que maior fidelidade não significa necessariamente realista. Instruções de arte estilizadas, experimentais ou mais arriscadas serão mais atingíveis com essas descobertas.”
As ferramentas de arte amplamente usadas, como o ZBrush, permitem que os artistas esculpam suas criações como se fossem de barro. Eles são construídos exclusivamente para a estética, e não para o desempenho. Isso significa que uma única escultura pode ser potencialmente milhões de tris, o que não é’viável no hardware da geração atual, se você quiser que seu jogo seja executado.
“Então você’pegue esse modelo ZBrush de alto poli como alvo visual e, em seguida, faça uma versão de baixo poli desse mesmo modelo e ‘assar’ o alto poli em cima dele como um mapa normal (que é um pouco como colocar uma máscara de leão em um labrador e chamá-lo de Mufasa,” o animador de jogos Tommy Millar explica. “Pelo que pude obter da demonstração, essa etapa intermediária pode ser diminuída ou removida completamente, facilitando muito a fase de otimização..
“Uma boa metáfora para usar é esta – você’vai de férias, você’você está no aeroporto, mas os manipuladores de bagagem dizem que você precisa colocar seus líquidos em pequenas bolsas e seus eletrônicos em um balde, e você’re 10 kg sobre o seu subsídio de roupa. Então, você faz todo esse absurdo, deixa algumas coisas para trás, dá segurança à bateria do laptop e, eventualmente, pode seguir adiante, onde inevitavelmente precisará tentar recomprar aproximações das coisas no duty-free que você perdeu (mesmo que elas não’não tem exatamente o que você tinha antes).
“Se o que a Unreal está propondo for verdadeiro, isso seria como aparecer na alfândega com cinco vezes a sua bagagem habitual e eles dizendo ‘OK’… e essa’é isso. Você passa imediatamente, sem conversão de bagagem, sem otimização de bagagem, sem esperar cheques e classificação de adequação e sem tentar recuperar / consertar o que perdeu do outro lado. Apenas direto.”
Também será o mesmo para o nível de detalhe (LOD). Se vocês’Se você já esteve nas colinas de Vinewood e assistiu à serpente de tráfego de Los Santos pela cidade de GTA 5, você deve ter notado que os carros são substituídos por faróis que dão a ilusão de carros. que’s porque existe’Não há memória suficiente para realmente manter Los Santos repleto de modelos de veículos de alto detalhe, tanto quanto os olhos podem ver. Os desenvolvedores de jogos usam o LOD para criar cenas a longas distâncias, com cada modelo no jogo, na verdade, um punhado de modelos diferentes que o jogo troca, dependendo da distância do jogador. Quanto mais longe, menor o detalhe.
“Assim como nos mapas normais, esta etapa também pode ser pulada completamente para muitos objetos,” Graff diz. “Os SSDs provavelmente são os verdadeiros heróis nisso tudo, porque todos os outros recursos provavelmente não’não seria possível se não fosse’Não é possível carregar esses enormes modelos e conjuntos de informações com rapidez suficiente.
“Com todas essas alterações no fluxo de trabalho do desenvolvimento de jogos, os desenvolvedores podem dedicar mais tempo à parte criativa do processo, na localização e correção de bugs, ou apenas trabalhar com um orçamento menor do que era possível antes. Isso é especialmente importante para estúdios menores, que geralmente têm metade da equipe trabalhando em nada além de otimizar o desempenho e aplicar todas essas técnicas mencionadas acima por meses.”
A Epic Games diz que muito disso é possível devido à arquitetura exclusiva do PS5, razão pela qual o mecanismo foi mostrado rodando na Sony’s máquina.
“O PlayStation 5 oferece um enorme salto no desempenho de computação e gráficos, mas sua arquitetura de armazenamento também é verdadeiramente especial,” Penwarden diz. “A capacidade de transmitir conteúdo a velocidades extremas permite que os desenvolvedores criem ambientes mais densos e detalhados, alterando a maneira como pensamos sobre o streaming de conteúdo. isto’é tão impactante que nós’reescrevemos nossos principais subsistemas de E / S para o Unreal Engine com o PlayStation 5 em mente.”
isto’No entanto, não são apenas os jogos de vídeo que se beneficiarão do Unreal Engine 5. Recentemente, o spin-off de Star Wars, The Mandalorian, usou o Unreal para renderizar as paisagens de seus planetas alienígenas, e podemos esperar que esse tipo de uso se torne ainda mais comum graças aos recursos disponíveis no Unreal Engine 5.
“O Unreal Engine já é muito usado em aplicativos corporativos, como produção de filmes ou simulações, e posso ver isso como um salto significativo na maneira como esses setores alavancam os mecanismos de jogo,” Deniz diz.
O artista 3D Shahriar Abdullah trabalha com a Unreal como parte de uma equipe que aproveita a tecnologia para filmes e televisão, criando mais recentemente lugares imaginários na BBC’s adaptação de His Dark Materials. Aqui’é uma olhada no tipo de trabalho que eles’venho fazendo:
“Então, a grande vantagem para mim foi que finalmente parecia que o UE5 havia finalmente fechado a lacuna entre o pipeline necessário para a criação de itens e itens de jogos em tempo real, e o que seria mais tradicionalmente encontrado em, digamos, um VFX ou filme, mas ainda mais impressionante como tudo em tempo real,” Abdullah diz. “Ver coisas com uma contagem extremamente alta de polis, com texturas de 8K e iluminação dinâmica total foi impressionante..
“O que isso significa é que haverá (espero) uma grande quantidade de liberdade sobre como trabalhamos ao criar cenas. Estamos constantemente travando uma batalha de custo e tempo, além de podermos promover o que o motor pode fazer e permanecer estável. Agora parece que essas restrições serão uma coisa do passado. Abrindo de forma criativa o que pode ser inserido e renderizado, quase dando a liberdade de experimentar sem ter que tomar as etapas demoradas da otimização. isto’é difícil prever o impacto maciço que isso terá na indústria de jogos. Uma coisa que eu prevejo’vai ter um enorme impacto na indústria de filmes e efeitos visuais.”
A grande questão é se esse novo nível de detalhes será viável ao longo de um jogo de 30 a 40 horas. Um pipeline tradicional de criação de ativos resulta em tamanhos de arquivo reduzidos, graças à otimização robusta, mas poderíamos ver os jogos explodir se essas etapas forem ignoradas.
“Esses ativos de megascan são enormes e, se usarmos apenas as versões não compactadas, posso’nem sequer entender quanto espaço no disco rígido ocuparia,” Abdullah me diz. “Embora esperemos que exista uma solução para isso também que veremos a tempo.”
“Jogos de 30 horas dessa fidelidade visual são realmente possíveis?” Graff pergunta. “Para isso eu diria que não, pelo menos não de verdade. O principal gargalo e problema que vejo no momento é a memória. É provável que não seja possível armazenar todos esses modelos de ultra-poli alto em um jogo que não deveria’Não ocupe centenas de GB de espaço. Mas é claro que todas as técnicas mencionadas ainda são válidas e os desenvolvedores costumam aperfeiçoá-las a um nível em que’É impossível ver a diferença entre o modelo baixo e alto poli. Então eu’eu digo que eles’Ainda desempenharemos um papel no desenvolvimento de jogos da próxima geração, não tão importante quanto agora, e jogos que se parecem com a demonstração de tecnologia poderiam muito bem ser possíveis, mas não sem todos os pequenos truques e truques que os desenvolvedores de jogos sempre apresentam..”
Com uma visualização disponível para desenvolvedores no início de 2021, nós’vou ter que esperar alguns anos para ver.