Nový Unreal Engine 5 počítá s filmovou kvalitou modelů a textur. Konečně fotorealistická grafika?

Epic včera vypustil upoutávku na svoji další verzi enginu Unreal s pořadovým číslem 5 a podle videa se skutečně máme na co těšit. A to platí nejen pro hráče, kteří si užijí dosud nevídané detaily, ale také pro vývojáře, kterým nový engine ušetří práci a rozváže ruce, jak hry navrhovat.

Vylepšení Unreal Engine 5 stojí na dvou nových technologiích. Jejich důležitost podtrhuje i fakt, že obě dostaly své vlastní jméno: Nanite a Lumen.

Nanite umožní vývojářům implementovat do her assety s realistickými detaily. Podle Epicu prakticky ruší omezení v počtu polygonů na scéně. Jeden model může sestávat ze stamilionů trojúhelníků, jak ukazuje tech demo, což platí i pro komplexní scény prostředí, kde se počet trojúhelníků může vyšplhat až na miliardy. Rozlišitelnost polygonů se tak dostává na úroveň samotných pixelů, takže při zachycení bez textur vidíme místo mřížky vlastně šum.

zdroj: Epic Games

Autoři budou moci do Unreal Enginu přímo importovat výstup z 3D modelářských programů typu ZBrush, CAD modely nebo třeba obrovské fotogrammetrické skeny materiálů, aniž by museli assety nějak optimalizovat. Systém Nanite si s tím poradí sám. Odpadá ruční úprava LODů, není třeba nahánět detailnost povrchů normálovými mapami.

Neznamená to však, že by systém ve scéně zobrazil najednou všech 10 miliard trojúhelníků. Nanite dokáže vyhodnotit, které pixely jsou v obraze rozpoznatelné, a na zbytku ušetří výkon. Zároveň systém umí v reálném čase zobrazení škálovat, takže při přiblížení počet polygonů automaticky stoupne.

zdroj: Epic Games

Druhým klíčovým prvkem je systém globálního nasvícení Lumen. Když jsem v minulých odstavcích mluvil o neuvěřitelném množství polygonů na scéně, ihned se nabízí otázka, zda všechny ty miliardy trojúhelníků budou správně reagovat na světlo. Inu, podle Epicu se díky technologii Lumen dostáváme na úroveň renderování stínů s přesností na pixely.

Globální nasvícení navíc znamená, že materiály budou korektně odrážet světlo a přenášet ho dále, ačkoli samy nejsou primárním světelným zdrojem. Připomíná to popis ray-tracingu, ten ale v demu přítomen nebyl, můžeme tak předpokládat, že interakce bude omezena pouze na renderovaný výřez (screen-space). S ray tracingem ale Unreal Engine počítá, troufnu si tak odhadnout, že jakmile bude přítomný vhodný akcelerátor (Nvidia RTX, nová generace konzolí nebo budoucí AMD Navi), rozšíří se trasování také off-screen.

Lumen rovněž dokázal ohromit svou dynamičností. Celý systém globálního nasvícení správně reaguje na změnu světelných zdrojů i jejich intenzitu. Společně s mimořádně detailním prostředím se tak vskutku přibližujeme fotorealistické grafice. Screenshoty tuhle vlastnost jen těžko zachytí, proto se raději podívejte na video:

zdroj: Epic Games

Systémy Nanite a Lumen mají implikaci také na animace nebo gameplay. Ultra detailní terén vyžaduje, aby i pohyb postavy dokázal povrch věrně kopírovat. Unreal Engine 5 k tomu má systém prediktivního našlapování nebo kontextových animací, takže interakce postav se světem by měly vypadat zase o něco uvěřitelněji. Platí to třeba i pro kolize látky s modelem postavy, jak můžeme vidět na šále hlavní hrdinky ve videu výše.

zdroj: Epic Games

Rozšířená interakce funguje i naopak – například hejno světloplachých brouků bude utíkat před světlem, kdykoli na něj zamíříte.

zdroj: Epic Games

Tohle vše bylo prezentováno na PlayStationu 5. Chystaná konzole díky svému rychlému subsystému paměti a úložiště poskytuje potřebnou propustnost, aby demo mohlo plynule fungovat. Osobně si tak pokládám otázku, jak budou next-gen tituly postavené na UE5 běžet na PC platformě, která tak rychlá úložiště ještě běžně nenabízí. První vlaštovkou je PCIe 4.0 na AMD Ryzen, ale to jistě není zdaleka mainstream. Blíží se tedy další milník, kdy bude pro plynulý chod nejnovějších her nutný zásadnější upgrade našich herních PC, v tomto případě na ultra rychlá SSD?

Každopádně podle Guru3D dokáže demo běžet plynule na grafické kartě GeForce RTX 2070 Super, takže požadavky na samotný výkon GPU se nezdají být až tak vysoké. Pro doplnění, na PS5 ukázka běžela po většinu času v rozlišení 2560 × 1440 px. Pořád jde ale o demo, jakmile se do hry vloží AI, NPC, zvětší se svět a rozšíří herní mechaniky, bude to výkonnostně vypadat úplně jinak.

Na odpovědi máme ještě nějaký pátek čas, Unreal Engine 5 se naostro spustí až ke konci roku 2021 a nějakou dobu bude trvat, než na něj vývojáři se svou produkcí přejdou. Do té doby už budou na trhu nové konzole, na které Epic cílí, a PC hardware může doznat také překotných změn.