虛幻5為建筑可視化開辟出一條新道路
對(duì)于游戲開發(fā)行業(yè)而言，虛幻5的發(fā)布產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響,。它擁有許多極具突破性的新功能,，非常適合用來制作次世代游戲和令人驚嘆的精美大規(guī)模開放世界。雖然并非所有這些新工作流程都已在其他行業(yè)中進(jìn)行過生產(chǎn)級(jí)測(cè)試,，但是,，其中的許多工作流程也確實(shí)為非游戲應(yīng)用創(chuàng)造了大量激動(dòng)人心的新潛力——包括建筑領(lǐng)域。
憑借Lumen和Nanite等核心功能,，同時(shí)輔以增強(qiáng)的整體性能,、全新的現(xiàn)代用戶界面,、經(jīng)過大幅擴(kuò)充的建模工具集、全新的項(xiàng)目模板集,，以及對(duì)現(xiàn)有工具集和工作流程（如路徑追蹤）的持續(xù)改進(jìn),，UE5在建筑可視化世界中掀起了一場(chǎng)實(shí)質(zhì)性的變革。此外,，它還完全支持人們已熟悉的虛幻引擎4.27工作流程,。要從UE4轉(zhuǎn)移到UE5，通常只需遷移項(xiàng)目文件,，然后調(diào)整一些設(shè)置以充分利用UE5的性能,。
在這里，我們將探究UE5.0在建筑可視化領(lǐng)域中的一些亮點(diǎn),。
Lumen
Lumen是虛幻5的動(dòng)態(tài)全局光照和反射系統(tǒng),。有了Lumen，你無需再經(jīng)歷耗時(shí),、困難,、乏味的光照貼圖UV制作過程，也不必浪費(fèi)時(shí)間等待光照貼圖完成烘焙——只需在編輯器中放置光源,，所有操作都是“所見即所得”的,。更棒值得一提的是，在Lumen中,，當(dāng)直接光照或幾何體發(fā)生變化時(shí)（例如,，太陽照射角度隨當(dāng)日時(shí)間而改變，打開門,，或拉開窗簾）,，間接光照會(huì)即時(shí)產(chǎn)生相應(yīng)的反應(yīng)。營造實(shí)時(shí)逼真感從未如此容易,！
Lumen提供了質(zhì)量極高的光照效果,，能夠與實(shí)時(shí)應(yīng)用完美搭配，也非常適合用在對(duì)靜態(tài)圖片和動(dòng)畫的預(yù)覽和迭代中,。事實(shí)上,，如果使用其最高級(jí)別的質(zhì)量設(shè)置，大多數(shù)人無法憑肉眼分辨動(dòng)畫是通過Lumen還是路徑追蹤器渲染的,，然而,，前者所需的時(shí)間只是后者的幾分之一。
對(duì)于建筑行業(yè)而言,，Lumen目前能夠有效地應(yīng)用在室內(nèi)場(chǎng)景和室外特寫中,，但在一些具有植被的場(chǎng)景中仍需要一些改進(jìn)。虛幻引擎開發(fā)團(tuán)隊(duì)已經(jīng)計(jì)劃在即將發(fā)布的版本中解決該問題,。
增強(qiáng)的路徑追蹤器
路徑追蹤器在UE4.27中首次完全公開,，是一種由DXR加速,、在物理上精確的漸進(jìn)式渲染模式，它無需額外設(shè)置,，允許你直接通過虛幻引擎生成擁有離線渲染質(zhì)量的圖像,。在UE5中，我們對(duì)它作出了一系列重大更新,，其中最重要的一項(xiàng)就是,，其平均性能是原來的兩倍。
在虛幻5中還新支持了具備吸光性質(zhì)的有色厚玻璃,，對(duì)建筑領(lǐng)域來說,，這有著關(guān)鍵意義，設(shè)置起來也非常容易,。該功能完全不支持實(shí)時(shí)渲染,，所以開發(fā)團(tuán)隊(duì)還新添加了一個(gè)路徑追蹤器質(zhì)量切換節(jié)點(diǎn)，你可以為路徑追蹤器設(shè)置一種材料,，然后為實(shí)時(shí)渲染設(shè)置另一種材料。
路徑追蹤的玻璃（左側(cè),，折射率為1.52）對(duì)比光柵化的玻璃（右側(cè),，折射率為1.0）。
使用半透明材質(zhì)制作真實(shí)可信的渲染時(shí),，路徑追蹤的景深是必不可少的,，同時(shí)，它還遵守能量守恒定律,，可以為粗糙度值較高的玻璃和金屬等材質(zhì)創(chuàng)造更加精確的結(jié)果,。
路徑追蹤的景深（左側(cè)）對(duì)比經(jīng)過后期處理的景深（右側(cè)）。
在MetaHuman中,，虛幻5支持的新功能包括啟用了路徑追蹤的眼睛著色器和頭發(fā),。雖然大多數(shù)建筑可視化項(xiàng)目不需要逼真的人類，但對(duì)頭發(fā)的支持意味著你的毯子和披巾可以更加真實(shí)地呈現(xiàn)出毛絨感,！
路徑追蹤接下來的發(fā)展方向還將著手開發(fā)指數(shù)高度霧和天空大氣,，并添加對(duì)貼花的支持。
通過目前已提供和計(jì)劃提供的路徑追蹤器增強(qiáng)功能,，你不需要在90fps的實(shí)時(shí)性能和離線渲染的最終像素保真度之間進(jìn)行抉擇,，也無需在兩個(gè)應(yīng)用程序中展開重復(fù)的工作——只要在虛幻引擎中直接切換模式即可。這帶來了終極靈活性,。
擴(kuò)充的建模和UV工具集
虛幻5提供了一套經(jīng)過大幅擴(kuò)充的工具集,，可用于編輯模型，創(chuàng)建UV和編輯UV,，如此一來,，即使你無法訪問源建模應(yīng)用程序,，也能對(duì)模型做出調(diào)整。
這套全面的新工具集包含：網(wǎng)格體重構(gòu)工具,、細(xì)分工具和簡(jiǎn)化工具,；雕刻工具和倒角工具；烘焙工具和投影工具,；還有UV自動(dòng)創(chuàng)建工具,、UV解包工具和UV編輯工具。
此外,，還有一個(gè)面向幾何體的全新可視化腳本工作流程,，它提供了超過125個(gè)新的藍(lán)圖節(jié)點(diǎn)，允許你在不編寫任何C++代碼的前提下創(chuàng)建復(fù)雜的腳本,，例如,，讓樓梯自動(dòng)調(diào)整階梯數(shù)量，適應(yīng)給定的距離,。你可以在隨UE5發(fā)布的免費(fèi)Lyra初學(xué)者游戲包示例項(xiàng)目中看到樓梯的例子,。
在接下來的版本中，開發(fā)團(tuán)隊(duì)將繼續(xù)擴(kuò)充和完善這些工具集,，使它們能夠廣泛地應(yīng)用于所有行業(yè),。
虛幻編輯器中的DataSMIth Direct Link
虛幻引擎5中的虛幻編輯器添加了對(duì)DataSMIth Direct Link的支持。之前,，只有在運(yùn)行Twinmotion等基于虛幻引擎的封裝應(yīng)用程序時(shí),，才能夠使用這項(xiàng)功能。DataSMIth Direct Link可將外部設(shè)計(jì)應(yīng)用程序?qū)?chǎng)景所做的修改即時(shí)更新到虛幻編輯器中,。這項(xiàng)功能簡(jiǎn)化了你的工作流程,，避免了耗時(shí)的導(dǎo)出和重新導(dǎo)入操作，使你能夠輕松采納修改,，并迭代到最佳的設(shè)計(jì)版本,。
目前，虛幻5為Archicad,、Revit,、Rhino和SketchUp Pro提供了具有Direct Link功能的DataSMIth插件；而BricsCAD和Vectorworks已內(nèi)置了這項(xiàng)功能,。你甚至可以同時(shí)鏈接到來自不同應(yīng)用程序的多個(gè)文件,。例如，你的地形可能源于Rhino,，而建筑物則來自Revit,。在即將發(fā)布的版本中，也將為適用于3ds Max的DataSMIth插件添加Direct Link功能,。
Nanite
Nanite是一個(gè)虛擬化微多邊形幾何體系統(tǒng),，允許你在保持實(shí)時(shí)幀率的同時(shí)導(dǎo)入和處理擁有數(shù)百萬個(gè)多邊形的文件,。它非常適合用來導(dǎo)入巨型攝影測(cè)量資產(chǎn)或點(diǎn)云資產(chǎn)（可以轉(zhuǎn)換為Nanite網(wǎng)格體），在執(zhí)行場(chǎng)地評(píng)估或?qū)⒃O(shè)計(jì)放入現(xiàn)有地形,、建筑和/或基礎(chǔ)設(shè)施的背景中時(shí),，它也非常有用。你甚至可以導(dǎo)入城市規(guī)模的掃描數(shù)據(jù),。
啟用Nanite（左側(cè)）對(duì)比未啟用Nanite（右側(cè)）
一般來說,，掃描的資產(chǎn)與Nanite是絕配。在UE5中,，Quixel Bridge被內(nèi)置到了經(jīng)重新設(shè)計(jì)的虛幻編輯器中,，整個(gè)Quixel Megascans庫中成千上萬的高質(zhì)量掃描資產(chǎn)任你拖放使用。但是,，如果你在Bridge中找不到自己需要的東西,，現(xiàn)在也可以輕松地自行掃描了。RealityScan是一款新推出的免費(fèi)3D掃描應(yīng)用,，由CapturingReality（最近加入Epic Games家族的新成員）和Quixel開發(fā),。RealityScan目前處于限量測(cè)試階段，今年晚些時(shí)候會(huì)發(fā)布搶先體驗(yàn)版,。
Nanite是一項(xiàng)革命性技術(shù),，仍處在不斷完善的過程中。在UE5.0中,，它尚未針對(duì)所有建筑工作流程進(jìn)行優(yōu)化，因?yàn)樗壳斑€無法與透明材質(zhì)或光線追蹤陰影兼容,。但是,，開發(fā)團(tuán)隊(duì)正在不斷地努力，改善它與所有虛幻引擎系統(tǒng)的集成程度,。
另外開發(fā)團(tuán)隊(duì)還將不斷完善Nanite和Lumen等具有顛覆性力量的系統(tǒng),，進(jìn)而提升虛幻5的能力，以照片級(jí)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)提供對(duì)真實(shí)世界復(fù)雜度的支持,，最終,，實(shí)時(shí)技術(shù)在建筑領(lǐng)域中的潛在應(yīng)用將成倍增加。
那些乍一看可能純粹是為游戲開發(fā)而設(shè)計(jì)的功能實(shí)際上也為城市規(guī)模的都市重新規(guī)劃和數(shù)字孿生提供了新的可能性,。例如：虛幻5已經(jīng)在大型世界坐標(biāo)（LWC）中初步實(shí)現(xiàn)了對(duì)雙精度值的支持,，這為創(chuàng)建大規(guī)模世界奠定了基礎(chǔ)，同時(shí),，UE5還引入了世界分區(qū)系統(tǒng),，可自動(dòng)將世界劃分為網(wǎng)格，并只流送必要的單元,。
最近的疫情讓我們了解到,，商品和服務(wù)無論其規(guī)模大小,，都具備向數(shù)字化方式轉(zhuǎn)型的價(jià)值，這樣才能更加無縫地應(yīng)對(duì)中斷狀況,。這種更具靈活性的過程意味著,，各種形式和規(guī)模的公司都必須使用新方法與客戶展開互動(dòng)。無論是新房屋的交互式銷售配置器,，還是體育場(chǎng)或機(jī)場(chǎng)的數(shù)字孿生,，虛幻5都能夠提供滿足當(dāng)今消費(fèi)者和利益相關(guān)方需求的保真度和性能。
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