V posledních měsících se na herních a technologicky zaměřených webech často skloňuje název herního enginu Unreal Engine 5. Není však žádná hanba, pokud nevíte, o co přesně jde, a hlavně proč je Unreal Engine 5 (zkráceně UE5) tak revoluční na poli herní grafiky. Proto vám tuto technologii přiblížíme a ukážeme novinky, které jednou pro vždy změní nejen herní průmysl.
Historie Unreal Enginu
Unreal Engine je produktem společnosti Epic Games, jež byl poprvé využit v roce 1998 ve hře s názvem Unreal. Od té doby byl UE několikrát vylepšen, aby mohl být zaimplementován i do jiných her a stát se univerzálním herním enginem, na němž jsou hry vyvíjeny a spouštěny.
Mohlo by tě zajímat: Red Dead Redemption v Unreal Engine 5 vyzerá božsky!
Herním vývojářům slouží engine k vytváření her skrze knihovnu nástrojů. Jedná se o nástroje jako renderování, detekce kolize, umělá inteligence, animace, fyzika, vykreslování viditelnosti, správu souborového systému, DirectX a další. A to vše na jednom softwarovém systému, na němž hra následně běží na různých platformách.
Mezi tehdejší revoluční verze se řadí druhá a čtvrtá verze. Druhá verze, která vyšla v roce 2002 poprvé pracovala s aplikačním rozhraním DirectX 8 a 9 od Microsoftu a OpenGL od Linuxu. Renderování bylo rozšířeno o další prvky jako tvarování terénu a herních postav, textury s vysokým počtem polygonů a zlepšené osvětlení a stínování geometrických tvarů.
Přečti si: The Last of Us v Unreal Engine 5 vyzerá fantasticky!
Čtvrtá verze z roku 2012 představila jednu z nejdůležitějších novinek pro dnešní hry, kterou je globální nasvícení v reálném čase. Do té doby si musely hry vystačit s předrenderovaným nasvícením objektů. Globální nasvícení umožnilo např. vykreslovat světelné paprsky vycházející ze světelného zdroje, které se dále odrážely od okolních objektů a napodobovaly chování reálného světla v reálném čase.
Proč je Unreal Engine 5 tak revoluční oproti ostatním verzím?
My si dnes povíme hlavně o Unreal Engine 5, který byl představen v roce 2020 a v dubnu 2022 byl zpřístupněn veřejnosti zcela zdarma. Právě díky možnosti stažení programu zdarma si mohou technologii osahat nejen amatérští vývojáři a grafici, ale také malá herní studia, kterým se do té doby mohlo o tak propracované technologii jen zdát. Z toho důvodu také počet herních titulů běžících na UE stoupá.
Mohlo by tě zajímat: CD Projekt vysvetľuje, prečo prešli pri Witcherovi 4 na Unreal Engine 5
UE5 je revoluční z důvodu představení hned několika novinek, se kterými předbíhá konkurenci o míle. Díky nim se může herní i filmový průmysl snadněji posunout na další úroveň blíže k fotorealismu a být dostupný i pro malá studia s malým rozpočtem či jednotlivce doma v pokojíčku.
Lumen
Lumen je jednou z 5 revolučních technologií UE5. Jedná se o další pokrok na poli globální iluminace (nasvícení). Takové světlo vzniká odrazem od povrchu (např. voda, sklo, podlaha, zdi) a okolní prostředí dále osvětluje, čím ovlivňuje také stíny. Světlo, stejně jako stíny, jsou nejzákladnějším prvkem pro tvorbu fotorealistických efektů.
Přečti si: Bioshock v Unreal Engine 5 vyzerá fantasticky! Budeme si ho môcť zahrať?
Dříve se podobná technologie renderovala předem při vývoji (tzv. „light baking“) a začlenila se jakožto textura světla na texturu objektu/mapy. Ovšem vytvoření toho zabíralo vývojářům spoustu času. Dnes se vypočítává až přímo v simulátoru nebo během hraní her zvládající dnes požadovaných 30-120 snímků za sekundu. A to díky technologii Ray Tracing od Nvidie, která je součástí nové generace herních grafik RTX.
Virtual Shadow Maps
Když se řekne světlo, musí se zmínit i stíny. Jedno bez druhého se totiž neobejdou a vývojáři si s nimi roky lámali hlavu, jak je vykreslovat co nejvěrohodněji. Virtual Shadow Maps (VSM) se momentálně nachází ve fázi beta, avšak slibuje vykreslování stínů na vysoké úrovni. Největším úskalím jsou obrovské otevřené mapy se spoustou objektů jako města, hory nebo lesy se spoustou stínů v dálce.
Mohlo by tě zajímat: Jak by vypadal Skyrim v Unreal Engine 5?
Právě VSM má zaručit kvalitu stínů na velkou vzdálenost a jejich dynamické vykreslování rozlišení. Stíny v dálce budou mít menší rozlišení, které však na obrazovce nepůjde příliš poznat. Velkým oříškem jsou pak tzv. měkké stíny, a to právě ve spolupráci s globální iluminací, kde se stíny musí vykreslovat i od odrážejícího se světla, a nikoliv jen od hlavního zdroje (např. slunce, lampa) opět s pomocí Ray Tracing.
Nanite
Po světlu a stínech jsou třetím nejdůležitějším prvkem textury. Rok od roku jsou nároky na ně větší z důvodu rostoucího rozlišení až po dnes běžné 4K. Právě na něm jsou u her vyžadovány opravdu ostré textury, které samozřejmě zabírají spoustu gigabajtů, a hlavně je obrovsky náročné je všechny ve hrách renderovat.
Přečti si: Co zatím víme o Mafii 4 a o čem by mohla být?
Nanite tak, podobně jako VSM, přichází s možností dynamické změny rozlišení textur a geometrických detailů (polygonů) v reálném čase. Jednoduše řečeno objekty blízko obrazovky se načítají v maximálním rozlišení, zatímco objekty vzdálené nebo mimo obrazovku jsou zkomprimovány na nižší rozlišení a počet polygonů, čímž se načítání zjednodušuje a zvyšuje počet snímku za sekundu (FPS).
Dříve si vývojáři museli vystačit s modelováním objektů v několika úrovních detailů (LOD – level of detail), což opět zbytečně konzumovalo čas. Nyní tato starost zcela odpadá a vše je automatické. Nanite by už neměl trpět na nedostatky svého předchůdce z UE4, kdy byly objekty značně zkomprimované a vykreslovaly se až na poslední chvíli, což kazilo zážitek ze hry.
Megascan
Megascan je v obří knihovna 3D objektů jakožto součást Unreal Engine 5 a to zcela zdarma. Zahrnuje tisíce 3D objektů všech možných druhů, které je možné ihned použit do simulace nebo klidně při vývoji her. Veškeré objekty jsou naskenovány ze skutečného světa za účelem co největší úrovně fotorealismu.
Mohlo by tě zajímat: 10 vecí, ktoré chceme vidieť v Zaklínačovi 4!
Za pomoci speciálních skenovacích zařízení je možné do veřejné nebo osobní knihovny přidávat další a další objekty, které lze využít ke své práci. Díky tomuto se například podařilo dosáhnout úchvatné úrovně detailů ve remaku filmu Lví král nebo seriálu Mandalorian od Disneyho využívající UE5 pro tvorbu vizuálních efektů. Tvůrci díky tomu okamžitě vidí výsledek, zatímco hercům se na prostředí lépe reaguje.
MetaHumans
Poslední velkou technologickou novinkou je modelování a animování virtuálních lidských postav. Vytvořit fotorealisticky vypadající lidskou postavu, ať už pro hru nebo přímo film, je jednou z nejnákladnějších činností. Hry se pochopitelně spokojí i s nižší úrovní, avšak i na ně jsou kladeny čím dál větší nároky.
Přečti si: Animace lidské tváře v Unreal Enginu 5 je téměř k nerozeznání od reality!
Jejich modelování přichází ruku v ruce s výše popsanými prvky, díky čemuž je možno dosáhnout vskutku reálných lidských předobrazů. Dále je tu přítomna také pokročilá animace, která pracuje s lidských pohybem, převážně s obličejovou mimikou, za pomoci moderních postupů jako je zaznamenáváním skutečných pohybů předlohy prostřednictvím motion capture.
To znamená, že lidské avatary nejsou jen chodícím 3D objektem pokrytým texturou, ale jsou tvořeni z virtuálního masa a kostí. Následně takový pohyb končetin, očí, úst ovlivňuje chování kůže, potažmo podkožních svalů včetně oblečení, které na veškeré změny reagují. V programu MetaHumans je dále možné snadno měnit jejich vzhled, proporce, pohyb a chování umělé inteligence.
Seznam potvrzených her běžících na Unreal Engine 5
Protože je UE5 dostupný teprve chvilku a vývoj takových her trvá několik let, na první tituly běžící na UE5 si budeme muset ještě chvilku počkat. Nicméně jejich seznam je už teď dost bohatý a každou další chvíli se rozšiřuje. Skvělým důkazem je dema hra The Matrix Awakens dostupná zdarma po stažení UE5, která naživo demonstruje všechny novinky, které pátá generace nabízí s přibližuje nám pohled na budoucnost nejen oper world her.
- Lyra – multiplayerová střílečka (Epic Games)
- Redfall – akční adventura (Arkane Studios)
- Fortnite Chapter 3 – online battle royale (Epic Games)
- Dreamhouse: The Game – simulátor stavění domu (Desand Game Studios)
- Ill – survival horor (Team Clout)
- Echoes of the End – singleplayer RPG (Myrkur Games)
- Black Myth: Wukong – akční adventura (Game Science)
- ArchieAge 2 – MMORPG (XLGames)
- Senua’s Saga: Hellblade 2 – akční adventura (Ninja Theory)
- Ashes of Creation – MMORPG (Intrepid Studios)
- Dragon Quest 12: The Flames of Fate – RPG (Square Enix)
- Mortal Online 2 – MMORPG (Star Vault)
- STALKER 2: Heart of Chernobyl – survival horor RPG (GSC Game World)
- Quantum Error – FPS horror (TeamKill Media LLC)
- Legend Of Ymir – MMORPG (WeMade Entertainment)
- Ark 2 – multiplayer sandbox (Studio Wildcard)
- Game of Thrones – mobilní open world (Netmarble Neo)
- Nový Gears of War – taktická střílečka (The Coalition)
- Nový Tomb Raider – akční adventura (Square Enix)
- Nový Zaklínač – RPG (CD Projekt RED)
Mohlo by tě zajímat: GTA 6 má mít neuvěřitelnou grafiku díky novému enginu!
Jak je ze seznamu patrné, Unreal Engine 5 se velice pravděpodobně stane budoucím standardem pro vývoj her. Aktuálně mu šlape na paty pouze Unity od Ubisoftu, který je v základní verzi nabízen vývojářům zdarma a pohání hry i od jiných studií. Avšak v současnosti jej UE5 po technické stránce a přístupu k uživatelům překonává. Nicméně se dá očekávat, že konkurence brzo přispěchá s vlastními novinkami, aby udržela krok s UE5.