Unreal Engine 5 — что собой представляет новый игровой движок

История Unreal Engine

История Epic Games, создавшей Unreal Engine, это очередной пример воплощения в реальность американской мечты. Той самой, что часто показывают в фильмах. Паренек, мечтавший создавать что-то на компьютере, основывает фирму в родительском доме в забытом богом городке Потомак, что в штате Мэриленд. Перематываем время вперед и видим, что парень стал мужчиной, который бьется в судах с Apple и Google, а еще является главой компании, создающей самый популярный графический движок. Его используют для создания не только видеоигр, но и заднего фона в фильмах и сериалах, например, в «Мандалорце».

Начиналось все, как уже было упомянуто выше, в городе Потомок, штат Мэриленд, где родился Тим Суини, будущий глава Epic Games. С детства он был любознательным малым. Например, школьником он разобрал газонокосилку, чтобы собрать новую, улучшенную версию. А в 11 лет он сходил в гости к своему брату в фирму, которая занималась созданием программного обеспечения. С этого момента Суини влюбится в программирование, что предопределит его судьбу. В 21 год он станет основателем собственной компании Potomac Computer Systems и выпустит первую игру — ZZT. И все это — проживая в родительском доме.

С самого начала Суини любил мыслить глобально. Его первая игра была копией The Legend of Zelda, но был нюанс — в нее сразу был встроен редактор кода. По сути Суини предлагал всем желающим добавлять в свою ZZT новые уровни или же создавать что-то абсолютно новое на ее основе. Игра приносила деньги, что позволило Суини набрать небольшую команду для разработки будущих игр. А еще он переименовал свою компанию в Epic Megagames.

В конце 1990-х годов игровая индустрия перешла от двухмерных спрайтов к трехмерным полигонам, и Тим Суини увидел в этом переходе потенциал Epic. В 1995 году, сотрудничая с другой студией, Epic разработала движок трехмерного рендеринга, который использовали при создании популярного шутера от первого лица Unreal. Подход Суини к разработке игр с упором на гибкость привел к появлению в движке таких новаторских возможностей, как полностью полигональные персонажи, развитое окружение и поддержка лучших в отрасли технологий. Геймеры смотрели на игровое небо и удивлялись красотам, которые по тем временам были просто невиданными.

Примечательно, что еще до официального релиза Unreal в мае 1998 года Epic лицензировала движок Unreal Engine другим студиям, в том числе таким известным, как Legend Entertainment и Microprose. Наличие в движке мощного редактора уровней в реальном времени и языка программирования UnrealScript открыло начинающим разработчикам и моддерам путь к профессиональной разработке игр.

Хотя разработка для ПК оставалась основным направлением деятельности Epic, команда вовремя признала растущее значение консольного рынка. Выпущенный в 2002 году Unreal Engine 2 обеспечил кроссплатформенные возможности для Sony PlayStation 2, Nintendo GameCube и Microsoft Xbox. Модульность и постоянные обновления этой версии движка сделали ее привлекательной для разработчиков различных жанров, что привело к успеху таких игр, как BioShock (разработана на модифицированной версии Unreal Engine 2.5) и Thief: Deadly Shadows.

Unreal Engine 3, представленный в 2006 году с флагманской игрой Gears of War, расширил сферу своего применения — можно было создавать игры для iOS и Android. Несмотря на расширенные возможности, разработчики столкнулись с проблемами, поскольку частые обновления приводили к несовместимости их проектов с последней версией движка. Иногда ситуация накалялась так, что участники приходили разбираться в суд. Например, студия Silicon Knights заявила, что Epic Games предоставила ей недоделанную версию Unreal Engine 3, а каждая новая версия движка заставляла контору переделывать игру, что повлияло на сроки разработки проекта.

Несмотря на сложности, Unreal Engine 3 стал популярен как среди AAA-разработчиков, так и среди независимых любителей после выхода в 2009 году бесплатного комплекта Unreal Development Kit.

Тим Суини распланировал разработку движков так, что работа над Unreal Engine 4 началась еще в 2003 году под его личным руководством. Он сразу понял, как будет развиваться графика в играх, поэтому продумал все заранее. И релиз движка в 2014 году доказал дальновидность главы Epic Games. Unreal Engine 4 — стал не просто шагом, а прыжком вперед. В движке появилась инновационная система Blueprint, которая по сути позволяет создавать игры без необходимости знать, как писать код.

В Blueprint, вместо того чтобы писать строки кода, пользователь перетаскивал и соединял узлы в визуальном интерфейсе для определения поведения и логики различных игровых элементов. Это доступный способ разработки и реализации сложного функционала, позволяющий более широкому кругу авторов воплощать свои идеи в жизнь в среде Unreal Engine. Кроме того, Epic Games представила Unreal Marketplace — магазин ассетов, то есть готовых объектов, которые нужно было всего лишь вставить в игру. Его текстуры и физические параметры, а также визуальный вид были определены заранее. Такие фишки помогли движку стать популярным среди обычных фанатов видеоигр, которые мечтали попасть в игровую индустрию.

Несмотря на то что сотни, тысячи игр использовали Unreal Engine, почти все они выглядят по-разному. Ролик с историей графики на UE заканчивается представлением игры на Unreal Engine 5. О нем мы поговорим отдельно.

Что нового в Unreal Engine 5

Unreal Engine 5 — это очередной шаг вперед в развитии игровой графики. Движок представляет несколько значительных усовершенствований в технологии рендеринга и инструментах для разработчиков, призванных расширить границы возможного в мире нереального. Вот главные фишки, что предлагает новый движок Unreal Engine 5:

• Nanite — технология виртуализированных микрополигонов, позволяющая добавлять высококачественные и детализированные объекты кинематографического качества непосредственно в движок с минимальной потерей детализации.
• Lumen — это решение для глобального освещения, позволяющее создавать динамичное и реалистичное освещение в реальном времени, что обеспечивает более реалистичное взаимодействие света с поверхностями.
• MetaHuman Creator — инструмент, помогающий разработчикам быстро создавать высокореалистичных цифровых людей.

Модели Nanite

Nanite в UE5 — это мощная технология, позволяющая разработчикам игр импортировать высокодетализированные и сложные 3D-модели и ассеты непосредственно в движок, не опасаясь проблем с производительностью или потери качества. Технология Nanite разбивает сложные объекты на крошечные геометрические фрагменты, называемые микрополигонами, которые затем отображаются в реальном времени, демонстрируют невероятную детализацию и реалистичность изображения даже на близких расстояниях.

Как разработчики делали раньше? Брали один объект и создавали несколько его версий: высокодетализированную игрок видел вблизи и так себе детализированную — при удалении. А если уж игрок смотрел на объект метров за 300, то там просто было нечто нужной формы без какой-либо текстуры. Это необходимо, чтобы снизить нагрузку на компьютер (или консоль). Ведь игре незачем, например, обсчитывать супердетализированный мусорный бак, если игрок его почти не видит. Nanite в Unreal Engine 5 позволяет избавиться от такой работы, потому что технология все просчитывает сама. Для этого у нее есть:

• Виртуализированная микрополигональная геометрия — она позволяет рендерить огромное количество треугольников с высокой точностью визуализации без ущерба для производительности. Такой подход помогает сохранить мельчайшие детали исходных ассетов.
• Динамическое масштабирование — позволяет движку автоматически регулировать уровень детализации в зависимости от расстояния просмотра и разрешения экрана, обеспечивая оптимальную производительность при сохранении визуального качества ассетов. Такое адаптивное поведение очень важно для поддержания высокого уровня визуальной достоверности, особенно в сложных и детализированных средах.
• Упрощенный рабочий процесс создания ассетов — Nanite облегчает процесс создания игровых объектов, позволяя художникам и разработчикам импортировать ассеты высокого разрешения непосредственно в движок без трудоемких процессов оптимизации. Такой оптимизированный подход не только экономит время, но и позволяет создателям контента больше внимания уделять творческим аспектам дизайна и разработки объектов игрового мира.

Освещение Lumen

Lumen в Unreal Engine 5 — это мощный инструмент, позволяющий сделать освещение в видеоиграх более реалистичным и динамичным. Для этого Lumen моделирует взаимодействие света с различными объектами и поверхностями, создавая более точные отражения, тени и общие световые эффекты. И весь этот процесс автоматизирован.

Работа со светом в играх — сложный процесс. За каждой игрой, вызывающей у геймера чувство восхищения своей атмосферой, стоит целая группа художников и программистов, которые на время разработки лишались сна. Раньше единственным способом создать освещение в игре была его заготовка на этапе разработки. Художники расставляли объекты освещения и продумывали, как оно будет отбрасывать свет. Освещение не было динамичным. Игроки всегда наблюдали статичный эффект, созданный с помощью так называемого «запекания». Например, если в игре была возможность включить свет, то игрок видел наложение уже готовых текстур, на которых как бы действовало только что включенное освещение. Свет не распространялся по объектам в реальном времени. Что вносит Lumen в движок Unreal Engine 5:

• Добавляет глобальное освещение в реальном времени — технология Lumen обеспечивает глобальное освещение в реальном времени, то есть моделирует взаимодействие света с поверхностями и отражение от различных объектов в сцене, создавая более реалистичные и динамичные световые эффекты.
• Добавляет динамическую адаптацию освещения — Lumen способен динамически адаптироваться к изменениям в сцене, например, к перемещению источников света или изменениям в окружающей среде, добавляя высокую точность и согласованность освещения даже в сложных и динамичных сценах.
• Улучшает отражения и тени — благодаря Lumen движок Unreal Engine 5 может создавать более точные и реалистичные отражения и тени, повышая общее качество и достоверность визуализации сцен.
• Упрощает разработку — Lumen упрощает процесс разработки освещения, предлагая разработчикам и художникам более интуитивно понятный и удобный рабочий процесс. Это позволяет им больше сосредоточиться на творческих аспектах проектирования и реализации освещения, а не тратить лишнее время на технические настройки и оптимизацию.

Игры на движке UE5

Премьера возможностей Unreal Engine 5 была необычной. Чтобы показать, как сильно компьютерная графика стала напоминать реальность, Epic Games решила использовать фильм с самым «компьютерным» сюжетом — «Матрицу». Вот настоящий Киану Ривз рассказывает, как же понять, где реальность, а где нет, как вдруг он становится… ненастоящим. Вот как сильно изменились возможность графических движков к 2020 году.

Вместе с этим роликом на свет появилась технодемка (демоверсия, демонстрирующая технические особенности движка), которая активно использовала все технологии, вплоть до MetaHuman — жители города из «Матрицы» создавались компьютером. Вместе с этой демоверсией были объявлены первые проекты, для разработки которых выбрали движок Unreal Engine 5. Но по сути крупные игры геймеры увидели лишь спустя три года.

2023 год ознаменовал собой полноценное проникновение Unreal Engine 5 в жизнь любителей видеоигр. За год вышли:

• Immortals of Aveum
• Jusant
• RoboCop: Rogue City
• Remnant 2
• Fort Solis
• Desordre
• Lords of the Fallen

Все игры отличаются друг от друга. Immortals of Aveum — это фэнтезийный шутер с магией, Jusant — милое инди-приключение со сказочной графикой, RoboCop: Rogue City — попытка перенести в виртуальный мир вселенную, созданную в фильмах «Робокоп» и так далее. Каждый разработчик по-своему использовал возможности движка, иногда даже отказываясь от некоторых его фишек. Подробнее в ролике от специалистов компьютерной графики из Digital Foundry.

Игровой движок Unreal Engine 5 постепенно захватывает игровую индустрию. Анонсировано множество игр, которые будут поддерживать новые технологии. Среди самых ожидаемых можно назвать:

• ARK 2 — симулятор выживания в мире с динозаврами
• Black Myth: Wukong — ролевой экшен по мотивам китайских мифов
• Clockwork Revolution — игра про изменение реальности путем путешествия во времени
• Dark and Darker — хардорный многопользовательский экшен в стиле Escape from Tarkov
• Metal Gear Solid Δ: Snake Eater — ремейк культового шпионского боевика Хидэо Кодзимы
• Perfect Dark — возвращение популярной экшен-франшизы Microsoft
• Senua’s Saga: Hellblade II — психологический триллер
• Tekken 8 — файтинг, продолжение известной серии Tekken
• The Talos Principle 2 — головоломка от авторов Serious Sam
• The Day Before — игра с элементами выживания от якутских разработчиков