叙事詩PlayStation5でリアルタイムで実行されているUnreal Engine5の公開今年の地震ニュースイベントの1つと、ゲームの未来の最初の本当の「味」を提供しました。詳細密度の点で真の世代の飛躍は、LODポップインの完全な排除とともに、高度なグローバル照明技術と組み合わせてジオメトリを処理するための根本的なアプローチを採用しています。最終結果は、以前に見たものとはまったく異なりますが、新しいレンダラーの実際の性質は何ですか？この次世代の飛躍はどのようにしますか？そして、欠点はありますか？
ハイテクトレーラーに対するオンラインの反応を見ると、いくつかの興味深い質問が投げかけられましたが、いくつかの困惑した反応もあります。隙間を絞る主人公の固定は特に不可解でしたが、物事を明確にするためには、これは明らかに創造的な決定であり、キャラクターをより多くのデータにロードするための手段ではありません - それは本当に簡単です。一方、モーダルの1440pピクセルカウントを使用した動的解像度も否定的な反応を引き出しました。トレーラーからの20の圧縮されていないグラブにアクセスできます。それらは、従来のピクセルカウントテクニックを無視します。全体的なプレゼンテーションがこれほど良く見える場合、この詳細な、しっかりとした時間的安定性（つまり、ちらつきや輝くフレームがありません）で、解像度はそれほど重要ではありません - 中世代のコンソールの到着以来見た傾向の継続はリフレッシュ。ほぼ2年前に言ったように、次世代は「真の4K」についてではないはずです、ゲームは先に進み、率直に言っています - GPUリソースは他の場所でよりよく使われます。
ただし、いくつかの興味深いトピックが提起されています。 UE5の「ピクセルごとの1つの三角形」アプローチは、30fpsコンテンツで実証されたため、60fpsコンテンツがどのように見えるかについて質問があります。また、システムが動的なジオメトリでどのように機能するかについて、髪や葉などの透明度についていくつかの興味深いポイントが提起されています。メモリ管理もホットなトピックです。UE5ストーリーの大部分は、オリジナルで完全な忠実度アセットを変更せず、最適化されていない、ゲーム内でどのように使用できるかです。これにより、PlayStation 5が優れている領域であるストレージストリーミング帯域幅に関するさらなる疑問が生じます。それで、ナナイト技術デモの土地のルーメンは、その巨大な5.5GB/sの非圧縮記憶帯域幅を活用している程度に？うまくいけば、もっと早く学ぶでしょう。
Unreal Engine 5のイノベーションのコアは、ナナイトと呼ばれるシステムです。これは、Tech Demoで見られる前例のない詳細を提供するマイクロポリゴンレンダラーです。マイクロポリゴンエンジンの概念は新しいものではありません - 映画CGIで広く使用されています。出発点は同じですが、ゲームの実行は異なります。モデルは、モデルごとに数百万のポリゴンを備えた同じ非常に高品質で執筆されていますが、特注の通常のマップを備えた低品質のモデルはゲーム内使用のために作成されていません。ナナイトでは、その高品質のモデルの幾何学的な詳細がリアルタイムで上下に拡大されます。より多くの詳細は、ベイクドアウトの通常のマップで記入する必要はありません - 以前の方法ゲームモデルが作成されました。主要な壮大なゲームのスタッフは、いくつかの重要な質問に答えることで、テクノロジーの理解を促進するのに役立ちました。
「ナナイトを使用すると、高解像度モデルから低解像度ゲーム資産に通常のマップを焼く必要はありません。高解像度モデルをエンジンに直接インポートできます。非現実的なエンジンは仮想テクスチャーをサポートします。テクスチャーGPUを過負荷せずに、多くの8Kテクスチャを備えたモデル。」 Epicの特別プロジェクトアートディレクターであるJerome Platteauxは、Digital Foundryに語りました。彼は、各資産にはベースカラーに8Kテクスチャ、金属性/粗さのための別の8Kテクスチャ、通常のマップの最終8Kテクスチャがあると言います。しかし、これはより高い詳細を近似するために使用される従来の通常のマップではなく、表面の詳細のタイルテクスチャです。
「たとえば、寺院で見ることができる戦士の像は、8つのピース（頭、胴体、腕、脚など）で作られています。各ピースには、3つのテクスチャ（ベースカラー、メタルネス/粗さ、および小さな傷のための通常のマップ）。
詳細は画面サイズのピクセル量に結び付けられているため、ハードカットオフはありません - 現在のレンダリングシステムで見られるように、LOD「ポップ」はありません。同様に、理想的には、2015年のスターウォーズバトルフロントのようなゲームで地面の地形で見られるように、標準的な変位で「沸騰」が見られるように見えるべきではありません（今日でも美しく保持されていますが、言わなければなりません）。そして最後に、それは水平方向の拡張と細部のデシメーションを表すことができます - したがって、地面に個々の岩がより自然な方法で品質を高め、低下させることができます。最終的に、このマイクロポリゴン法は、モデルと通常のマップの詳細レベルのバージョンを作成し、時間、メモリを節約し、さまざまなバージョンの呼び出しを引き出す必要がなくなったため、アセット作成に大きな違いをもたらします - 非常に大きなコストですがオフセットするメモリ内のモデルこれは不明のままです。
また、ナナイトの印象的な忠実度の鍵は、マイクロデテールがどのように影になっているかです - ゲームの世界のすべてを接地するのに不可欠であり、現実的なプレゼンテーションを達成するための鍵です。それが、標準的なシャドウマップが低解像度が低すぎてマイクロディテールが現実的ではなく、レイトレースが比較してそのような良い仕事をするような最新の義務モダン戦争のようなゲームで、小さなディテールが非常にうまく機能する理由です。 Triangleベースのハードウェアアクセラレートレイトレースの代わりに、PlayStation 5のTe UE5デモは、現在の世代ゲームで見られるように画面空間を利用して小さな詳細をカバーし、仮想化されたシャドウマップと組み合わせます。
「バイアスまたはセルフシェアーブのアーティファクトを避けるために、表面からサンプルポイントを取得するための非常に短いスクリーンスペーストレースがあります」とブライアンカリスは説明します。 「これらは一般に「ピーターパンニング」と呼ばれます。ここでは、シャドウはキャスターに接続されていないように見え、シャドウマップが十分に偏っておらず、表面が部分的にシャドウズする反対方向にニキビそれ自体は、しばしば点線または縞模様のパターンで、他のいくつかのトリックと組み合わせて短いスクリーンスペーストレースを使用します。
「本当に、ここでのコアな方法、そしてシャドウフィデリティにそのようなジャンプがある理由は仮想シャドウマップです。これは基本的に仮想テクスチャですが、シャドウマップ用です。仮想化されたシャドウマップを非常に効率的にマップすると、ピクセルサイズの仮想シャドウマップを選択します以前は高解像度を使用していたデモのすべての光については、物理的にもっともらしい影が必要なので、レイトレースのシャドウを除去するための以前の作業のいくつかを拡張しました。それらの素敵なペナンブラスをください。」
また、Naniteが完全にソフトウェアベースのRAW Computeアプローチを使用しているかどうか（Full DirectX 12 Ultimateで認定されていないPC GPUを含むすべてのシステムでうまく機能する）、またはEpicであるかどうか、またはEpicを使用するかどうか、ジオメトリがどのように処理されるかについては、正確に興味がありました。 SonyがPlayStation 5について説明しているように、メッシュシェーダーのパワー、またはプリミティブシェーダーを利用してください。答えは興味深いものです。
「三角形の大部分は、私たちが活用できる利点のために特別に設計された過激な計算シェーダーを使用して、ソフトウェアラスター化されています」とブライアン・カリスは説明します。 「その結果、この特定のタスクでハードウェアラスターをほこりに残すことができました。ソフトウェアラスター化は、ナナイトのコアコンポーネントであり、それが何をするかを実現できるようにします。したがって、ハードウェアは、それがより速いパスであると判断したときに使用します。
Unreal Engine 5テクノロジーのデモでデビューするもう1つの基本的なテクノロジーは、Lumenです。レンダリングの聖杯の1つに対するEpicの答え：リアルタイムダイナミックグローバルイルミネーション。ルーメンは、本質的には、跳ね返った照明の非三角線トレースベースのバージョンです。これは、基本的に照明の最初のヒットの後にシーンの周りに光を分配します。したがって、デモでは、太陽は岩のような表面に当たり、色の影響を受けた岩から跳ね返る光で、それがどのように覆われるべきかを知らせます。デモは、シーン照明の急進的な変換をリアルタイムで提供します - そして、ビデオには、効果がオンとオフを示すことに特化した短いセクションさえあります。
ほとんどのゲームは、ライトマップと呼ばれるシステムを介して事前に計算することにより、グローバルな照明を概算し、オフラインで生成され、本質的にテクスチャを介してシーンに「焼き」ました。これにより、シーンにはグローバルな照明がありますが、ライトは動くことはできず、その影響を受ける照明とオブジェクトは完全に静的です。照明は、ゲームシーンのオブジェクトの表面に本質的に取り付けられています。これに加えて、このライトマップは拡散照明にのみ影響するため、鏡面照明 - 金属、水、その他の光沢のある材料に見られるような反射は、キューブマップまたはスクリーンスペースの反射を通じて、異なる方法で行う必要があります。
4Aゲームメトロエクソダスダイナミックなグローバル照明を生成するために使用されるハードウェアアクセラレイトレースを使用して、これに対する潜在的なソリューションを提供しますが、多くのRTソリューションの場合のように、コストは重要です。 Lumenは、最終画像にトレーステクニックの組み合わせを使用するオフラインライトマップグローバルイルミネーションに代わる「軽い」リアルタイムの代替品です。 Lumenは、日光とデモでの間接照明の複数のバウンスを提供し、メインキャラクターの懐中電灯からも同じ効果が見られます。
「Lumenは、Ray Tracingを使用して間接照明を解決しますが、三角形のレイトレースではありません」とEpicのグラフィックスのテクニカルディレクターであるDaniel Wrightは説明します。 「ルーメンは、署名された距離フィールド、ボクセル、高さフィールドで構成されるシーン表現に対して光線を追跡します。その結果、特別なレイトレースハードウェアは必要ありません。」
完全に動的なリアルタイムGIを実現するために、Lumenには特定の階層があります。 「Lumenは、さまざまなテクニックの組み合わせを使用して光線を効率的に追跡します」とライトは続けます。 「スクリーンスペースのトレースは小さな詳細を処理し、メッシュ署名距離フィールドトレースは中型の光の伝達を処理し、ボクセルトレースは大規模な光伝達を処理します。」
Lumenはテクニックの組み合わせを使用します。大きなオブジェクトや表面からのバウンス照明をカバーするには、三角形を追跡するのではなく、シーンのジオメトリの箱型表現であるボクセルを使用します。中型のオブジェクトの場合、ルーメンは、シーンジオメトリの別のわずかに単純化されたバージョンとして最もよく説明されている署名された距離フィールドに対してトレースします。そして最後に、シーンの最小の詳細は、画面空間のグローバル照明と同じように、画面空間でトレースされています。XboxシリーズXでGears of War 5でデモされているのが見られました。最も複雑な詳細のためのスペース情報Lumenは、ハードウェアトライアングルレイトレースと比較した場合、GPU時間を節約します。
パフォーマンスを維持する際のもう1つの重要な手法は、一時的な蓄積を使用することです。ここでは、光バウンスの動きをマッピングすることは、フレームからフレームまで、時間の経過とともに発生します。たとえば、デモビデオの冒頭で光が動き回ると、注意深く見ていると、直接照明と比較して、跳ね返った照明自体が部分的にずらした速度で動くことがわかります。開発者は、「無限のバウンス」 - 表面キャッシングを連想させる - フィードバックループのようなものでジオメトリに光を格納する方法です。これにより、多くの拡散照明が可能になりますが、照明が迅速に動くと、潜時のタッチを引き起こす可能性があります。
ルーメンは魅力的であり、結果の質はそれ自体がナナイトに似ています。技術デモでのこれらのテクノロジーのプレゼンテーションについて私たちが気に入っているのは、その真正性です。影響は圧倒的ですが、レイヤーを剥がし始めると、このレベルの忠実度をどのように達成するかが少し明確になり始めます。同社は、結果がどのように結果を達成するかについて透明性があり、エンジンの公開（「エンジン内」のchicaneryなし）でリアルタイムのレンダリングにまっすぐ進み、パフォーマンスと制限についてオープンしています。基本的には、ゲーム業界やそれ以降に重要なツールを提供することがすべてである企業にとって最良のアプローチです。
非現実的なエンジン自体の性質により、隠す場所はありません - エンジンとそのソースは完全に利用可能になります。新しいテクノロジーには何らかの生来の制限がありますか？もしそうなら、プレビューフィードバックを介して早くない場合、いつ起動するかがわかりますが、Epicが配信されない場合は驚くでしょう。非現実的なエンジンの基本的な性質を思い出しましょう。これは、開発者が事実上あらゆるタイプのゲームを提供するために設計された多用途のツールボックスです。同様のレベルの柔軟性を持たずに次世代レンダラーを生産することは、アプリケーションが制限されている場合、壮大なものを自己破壊するでしょう。とはいえ、現在のモデリングテクニックからメガスカンスへの移行の概念は、ゲームのいくつかの深い意味での地震の変化のように聞こえます。指摘されているように。
もちろん、私たちはまだ新しいコンソールのリリースから約6か月離れていますが、Unreal Engine 5自体は2021年初頭まで公開デビューのために設定されていません。沖ですが、少なくとも短期的には、ブライアン・カリスは言うLumen、Nanite、およびTech Demoの作成に関する詳細はまもなく到着します。これをもっと知るのが待ちきれません。
