В 2022 году глава Epic Games Тим Суини (Tim Sweeney) заявил, что почти половина игр для консолей актуального поколения создаётся на Unreal Engine. Его слова прозвучали спустя несколько месяцев после выхода новой версии движка UE5, и тогда мало кто мог предположить, что уже через пару лет даже крупные студии вроде CD Projekt RED будут отказываться от собственных технологий в пользу детища "Эпик Геймс".
Сегодня именно этот движок выбирают как инди-разработчики, так и издатели с многомиллионными бюджетами. Экосистема, выстроенная вокруг Unreal Engine 5, позволила воплотить в реальность такие хиты, как Black Myth: Wukong и Clair Obscur: Expedition 33. Однако при всех достоинствах самый "народный" движок в игровой индустрии постоянно подвергается критике. В этом материале мы расскажем, какой путь прошёл Unreal Engine и чем выделяется пятая версия.
Что такое Unreal Engine
Если говорить просто, Unreal Engine — это платформа для создания 3D-контента в реальном времени, разработанная компанией Epic Games для различных творческих сфер, включая разработку видеоигр, моделирование и создание визуальных эффектов (VFX).
Под "реальным временем" подразумевается, что все изменения в проекте отображаются в программе сразу, в отличие от традиционных VFX-процессов, основанных на офлайн-рендеринге. Это позволяет быстрее вносить правки и экспериментировать, что ускоряет творческий процесс.
Платформа включает широкий набор инструментов, позволяющих создавать как отдельные сцены, так и полноценный игровой мир. По сравнению с другими игровыми движками, актуальная версия UE5 выделяется возможностью создавать фотореалистичную графику, что сделало его особенно популярным среди инди-разработчиков и небольших студий.
Особую роль в популярности UE играют "блюпринты" (Blueprints) — графическая среда, которая помогает визуализировать программирование посредством нодов с функциями. Благодаря блюпринтам движок обладает сравнительно низким порогом вхождения для начинающих разработчиков, снижая необходимость в глубоких познаниях из области программирования. Также среди ключевых технологий последней версии "Анриал Энджин" — Nanite, система виртуализированной геометрии, позволяющая импортировать и отображать высокодетализированные ассеты, и Lumen — система глобального освещения и отражений в реальном времени, динамически реагирующая на изменения геометрии.
Обзор истории Unreal Engine
История самого популярного игрового движка берёт своё начало в 1991 году, когда 21-летний программист Тим Суини создал свою первую игру ZZT. Это была простенькая адвенчура для MS-DOS, где нужно было сражаться с монстрами, искать сокровища и разгадывать головоломки. И уже в этом проекте Суини реализовал редактор ZZT-OOP с небольшим инструментарием, с помощью которого можно было создавать моды и даже новые игры. Это сыграло свою роль в популярности тайтла, и вскоре она начала приносить молодому разработчику около $100 в день. Вдохновленный успехом, Тим решил собрать команду и открыть собственную студию, которая получила имя Epic Megagames.
Unreal Engine
Как и в случае с многими другими культовыми игровыми движками, вроде CryEngine или Source, славу и успех Unreal Engine обеспечил дебютный проект, который оказался лучше всякой рекламы. Конец 1990-х годов в игровой индустрии был ознаменован переходом от 2D-спрайтов к полноценным 3D-моделям. В этот момент Суини задумал создать революционный шутер под названием Unreal, который будучи идейным продолжением ZZT, воплотил бы в себе все передовые технологии своего времени и смог бы составить конкуренцию серии Doom и другим представителям жанра.
Для реализации всего задуманного Epic создали движок, названный в честь игры. Работа над ним велась больше трёх лет. В его создании, помимо Суини, принимали участие Джеймс Шмальц (основатель Digital Extremes) и Клифф Блезински (в будущем ведущий разработчик Gears of War). На выходе получилось ПО, объединившее в себе графический и физический движки, искусственный интеллект, поддержку сетевого кода и многие другие функции. Демонстрация игры и движка состоялась в 1996 году на только зарождавшейся выставке Electronic Entertainment Expo (E3). Потенциал UE вызвал настолько большой ажиотаж, что после презентации с Epic MegaGames связались Microprose и Legend Entertainment, чтобы получить лицензию на еще не доработанный движок.
На первом поколении Unreal Engine вышли следующие примечательные игры:
- Deus Ex
- Duke Nukem Forever
- Harry Potter and the Chamber of Secrets
- Mobile Forces
- Tactical Ops: Assault on Terror
- X-COM: Alliance
Также народную популярность Unreal Engine обеспечило решение включить в игру полноценный редактор уровней в реальном времени и сценарный язык программирования UnrealScript. Это позволило разработчикам-любителям получить беспрецедентный, по меркам времени, контроль над своими модами для Unreal, а также дало им навык работы с наиболее важными инструментами движка.
Unreal Engine 2
В то время как большинство других известных движков были заточены под игры конкретного жанра (зачастую это были шутеры от первого лица), Unreal Engine оказался достаточно гибким, чтобы выйти за рамки одного направления — его использовали в стелс-играх, файтингах, MMORPG и других ролевых играх. Кроме того, движок, разработанный на языке C++, который сочетает в себе свойства низкоуровневых и высокоуровневых языков программирования, подходил под разные платформы. Это и стало основным направлением при работе над Unreal Engine 2.
В 2002 году Суини и его команда выпустили UE2. В нём была существенно расширена поддержка консолей Sony PlayStation 2, Nintendo GameCube и Microsoft Xbox. А в техническом плане он включал в себя полностью переписанный графический движок, редактор UnrealEd 3 и физический движок Karma. В итоге Epic Games обеспечили разработчикам совершенно новый уровень свободы для экспериментов, а вместе с тем — собственное конкурентное преимущество.
На Unreal Engine 2 вышли следующие примечательные игры:
- BioShock
- Postal 2
- Deus Ex: Invisible War
- Tom Clancy's Splinter Cell
- Red Orchestra: Ostfront 41–45
- Shrek 2
- Thief: Deadly Shadows
- Lineage II
Unreal Engine 3
В 2006 году вышел Unreal Engine 3, чьей флагманской игрой стала первая часть Gears of War. В семейство движка вошли новые платформы и появилась возможность выпуска игр для устройств iOS и Android. Эта версия была больше ориентирована на потребителя — функциональность бэкэнда осталась практически неизменной, но геймеры получили значительно улучшенный рендерер с пиксельным освещением, улучшенной физикой и многими другими функциями.
Однако, все эти нововведения оказались не столь удобными для разработчиков. Многие жаловались на то, что частый выпуск новых функций со стороны Epic Games делал их проекты несовместимыми с последними версиями движка, вынуждая их пересматривать результат прошлой работы в попытке идти в ногу со временем. Но когда основные поводы для недовольства были улажены, Unreal Engine 3 стал лишь ещё популярнее среди разработчиков AAA-игр. А с выходом бесплатной версии Unreal Development Kit в 2009 году доступ к движку получили любители и независимые разработчики.
На Unreal Engine 3 вышли следующие примечательные игры:
- Batman: Arkham City
- Outlast
- Killing Floor 2
- Mass Effect 2
- Lost Odyssey
- Dishonored
- Gears of War 2
- Borderlands
Unreal Engine 4
Удивительно, но по сути разработка Unreal Engine 4 велась ещё с 2003 года, и Тим Суини иногда работал в одиночку, занимаясь разработкой будущих технологий и способами их применения. Выход четвёртой версии движка состоялся в 2014 году, а его главной фишкой стала та самая система Blueprints, которая дала гипотетическую возможность создавать игры без единой строчки кода, просто за счёт перетаскивания элементов в визуальном интерфейсе. Это был огромный шаг вперед в разработке игр. Задача, для решения которой раньше требовалась совместная работа 3D-художника, геймдизайнера и программиста, теперь могла быть выполнена любым из троих с помощью одного и того же инструмента. UE4 также включал в себя Unreal Marketplace, который позволял создателям продавать созданные ими ассеты, код и прочие ресурсы.
На Unreal Engine 4 вышли следующие примечательные игры:
- Deep Rock Galactic
- Atomic Heart
- Borderlands 3
- The Dark Pictures Anthology
Unreal Engine 5
Наконец, в 2022 году состоялся выход Unreal Engine 5. О его достоинствах мы подробно расскажем ниже. Здесь же стоит отметить, что главной отличительной чертой пятой версии стали технологии Nanite и Lumen. Благодаря ним сравнительно небольшие студии получили возможность создавать игры зачастую неотличимые от тайтлов AAA-уровня.
На Unreal Engine 5 вышли следующие примечательные игры:
Ключевые технологии Unreal Engine 5
Unreal Engine 5 включает впечатляющий набор инструментов и функций, позволяющих специалистам из самых разных отраслей воплощать творческие идеи в цифровой среде. Среди базовых возможностей — моделирование, текстурирование, освещение и рендеринг. Наряду с ними платформа предлагает ряд более значимых технологий. Пожалуй главное достоинство UE5 в том, что движок существенно снижает техническую нагрузку на разработчиков, позволяя уделять больше времени задачам художественного характера.
Lumen
Lumen — это система глобального освещения (GI), представленная в пятой версии движка. Под глобальным освещением подразумевается моделирование реалистичного света в сцене, включая непрямое освещение: отражения и рассеивание лучей на поверхностях. Ранее в движке для этого в основном использовался трудоёмкий процесс "запекания" света (light baking), когда освещение и тени становятся частью текстуры объекта.
Художникам, знакомым с офлайн-рендерингом, подобные методы хорошо известны, однако большое количество отражений света и сложные вычисления долгое время делали их реализацию в реальном времени практически невозможной. Главное преимущество GI в контексте игр — отказ от обязательного "запекания" освещения. Этот этап традиционно был одним из самых длительных и рутинных в работе дизайнеров уровней: любые изменения в освещении требовали повторного пересчёта всей сцены. Lumen фактически устранил эту проблему.
Nanite
Ещё одной революционной технологией движка стала Nanite — система автоматического управления уровнем детализации (LOD). Она разбивает окружение на кластеры и отображает высокую детализацию только там, где это действительно необходимо. Объекты вдали отображаются с меньшим уровнем детализации в зависимости от точки зрения игрока. Благодаря этому можно импортировать высокополигональные 3D-сканы и модели, сохраняя максимальное качество изображения.
До появления Nanite каждый уровень детализации приходилось вручную моделировать отдельно, что требовало значительных затрат времени и могло приводить к ошибкам. Новая система выполняет эту работу автоматически и динамически.
В последних версиях движка функциональность расширена: Nanite теперь поддерживает не только отдельные объекты вроде скал или зданий, но и полноценные ландшафты. Это позволяет динамически рендерить целые сцены без заметных потерь производительности, облегчая создание высокодетализированных миров без ущерба для частоты кадров.
MetaHumans
Рост интереса к виртуальным мирам и метавселенным стимулировал развитие технологий создания цифровых людей. Решением Epic Games стала система MetaHumans, предназначенная для генерации и анимации реалистичных цифровых персонажей в проектах на Unreal Engine.
Создание персонажей возможно даже при минимальном опыте в моделировании и анимации. При использовании данных захвата движения (motion capture) такие персонажи получают правдоподобную мимику и поведение, что значительно расширяет возможности разработчиков игр, кино и других интерактивных проектов.
Temporal Super Resolution
Одним из ключевых факторов качества игр является частота кадров. Как правило, рост детализации и качества текстур приводит к снижению производительности, создавая компромисс между качеством графики и её плавностью. Технология Temporal Super Resolution позволяет движку рендерить сцену в более низком разрешении, но формировать итоговое изображение с качеством, близким к более высокому разрешению. Это даёт возможность повышать уровень детализации без существенного падения частоты кадров.
Niagara
Niagara — современная система визуальных эффектов движка, предназначенная для создания частиц и других эффектов в реальном времени. Гибкий инструментарий позволяет художникам создавать сложные эффекты без глубоких познаний в программировании. Она пришла на смену более старой системе Cascade, предлагая более широкие возможности настройки, улучшенную производительность и расширенный контроль над визуальными эффектами.
