虚幻引擎中的光线追踪,为创作提供绝佳视觉性能

2020-08-17 15:39:59 177

随着各行各业对高品质图像和内容需求的与日俱增,光线追踪技术愈发备受关注。

实际上,光线追踪技术早已应用在电影工业领域几十年。该技术能很好的解决光影拟真的问题。它通过从开发场景的取景点位置为出发点,追踪光线在场景中的反射路径,一路追根溯源收集信息、存储颜色,最终通过GPU计算后反应在显示屏幕上。因为这种对光和最终显示颜色的模拟方式完全遵照了自然界光的真实传播行为,所以它所反映得到的渲染结果是精确逼真的。

虚幻引擎从4.22版本开始了对光线追踪技术的全面支持,这使得使用虚幻引擎的游戏开发者、工业设计师、建筑设计师、电影工作者获得了一种高效、精确、能实时看到结果的渲染工作方式,堪比视觉产业的次世代革命。

虚幻引擎中的光线追踪,为创作提供绝佳视觉性能

实时光线追踪:虚幻引擎的全新功能

借助NVIDIA RTX平台和微软DXR框架等技术的支持,虚幻引擎从4.22版本开始全面支持光线追踪特性。

在后续的UE 4.23版本中,虚幻引擎加入了对静态网格物体的完全支持;为DXR着色器带来了流传输,减少不必要的链路提升最终流畅度;增强了光线对阴影的处理和降噪支持,降低内存消耗;光线反射综合性能得到了全面增强和改进,包括通过积累路径粗糙度来提高性能,提前终止显著消耗资源的多次反射。

UE 4.24版本主要针对涂层的无损景观编辑功能、基于真实物理世界的精确天空系统、毛发系统以及空间全局照明等。其中精确天空系统不仅考虑了4.21版本中引入的太阳定位,还加入了多种散射、臭氧吸收等模块,提升天空的真实感。

虚幻引擎中的光线追踪,为AEC行业带来变革

在传统离线渲染方式下生产建筑图,通常要求从业者有深厚的经验积累,能够设计出尽量客观可信的光影来,并规避掉可能出现的破绽,让画面看起来尽可能真实。即便如此,长达几个小时甚至几十个小时的等待也许只能出一幅图,效率低下。

借助虚幻引擎中的实时光线追踪技术,这种局面被彻底改变。创造者只需根据需要创造光源,建筑空间中的阴影、反射、天空光源会在实时光线追踪技术的帮助下得到最拟真的效果,创作者和委托方也无需等待,即刻就能获得足以看出结果的逼真预览效果,这对建筑设计行业的工作流程是一种极大的简化。

虚幻引擎中的光线追踪,为创作提供绝佳视觉性能

利用虚幻引擎实时光线追踪技术得到的“以假乱真”的建筑效果图

同样在汽车设计和其他工业设计领域,设计师借助全新版本的虚幻引擎可以实现光影拟真,实现设计的最终目的。在创作环节里,利用实时光线追踪技术可以更快速更新迭代产品细节,帮助设计师和客户之间形成流畅沟通,减少错误和开发周期成本。传统的油泥模型费时费力,其实是汽车设计过程中可以取代或补充的部分,利用数字影像实时光线追踪技术将是未来汽车工业设计的大趋势。

虚幻引擎中的光线追踪,为创作提供绝佳视觉性能

实时光线追踪所“描绘”的光影构成了一部车的设计线条

虚幻引擎中的光线追踪能让设计师在概念阶段就能对汽车表面曲线的设计进行优化,通过快速迭代获得准确的阴影和光照,为更具可行性的设计打好基础。在详细设计阶段,工程师和设计师能够实时对汽车的外表内饰细节进行评估。最后,销售和营销团队还能就借助虚幻引擎赋力的数字化展厅,在汽车投产之前制作出精美的宣传册和高品质画像,对产品进行有效宣传。

逼真渲染和快速迭代对于AEC行业来说至关重要。如今,虚幻引擎中的光线追踪技术能够让创作者的创意不限速,轻松将想象变为现实。虚幻引擎作为强大的设计工具,将为创作者带来更多可能,为AEC行业带来更多效益。

以下是由Epic Games技术客户经理周澄清老师制作的演示视频,详细讲解了如何在虚幻引擎当中使用基于RTX的实时光线追踪技术。

*本文转载自NVIDIA英伟达企业解决方案

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