Explore, aprenda y cree con la nueva plantilla Escena HDRP
Estamos encantados de compartir nuestra nueva plantilla para High Definition Render Pipeline (HDRP), que ayuda a los principiantes a empezar con las configuraciones de iluminación multihabitación, las intensidades de iluminación basadas en la física y mucho más.
La escena ha sido creada por un pequeño grupo de veteranos de la industria del videojuego compuesto por artistas de entornos 3D, artistas de efectos visuales, artistas de iluminación y artistas técnicos. Anteriormente trabajaron en licencias de juegos de renombre mundial como Assassin's Creed, Batman: Arkham, Crysis, FIFA, Grand Theft Auto, Need for Speed, Red Dead Redemption y Watch Dogs.
Puedes ejecutar la plantilla HDRP en tu máquina descargando Unity 2020.2 e iniciando un proyecto HDRP en el Unity Hub. Crea un Nuevo Proyecto, Selecciona la plantilla High Definition Render Pipeline, y pulsa el botón Crear.
También te animo a que transmitas la plantilla desde la nube utilizando la plataforma en la nube Furioos de Unity: ¡sólo necesitas un navegador web! Esta plantilla requiere entradas de ratón y teclado, y su tiempo de sesión estará limitado a 5 minutos.
HDRP cuenta con un conjunto de funciones diseñadas para gráficos de alta fidelidad en hardware de gama alta (PC de sobremesa y videoconsolas). Algunas técnicas y conceptos utilizados en el HDRP pueden ser difíciles de entender para los recién llegados o para cualquiera que no esté familiarizado con las normas del sector y los conceptos fotográficos. Por eso hemos creado esta nueva plantilla del HDRP como herramienta de aprendizaje.
Durante los últimos años, es posible que haya utilizado la siguiente plantilla, que muestra una pequeña obra en construcción. Esta plantilla carece de una configuración de iluminación físicamente correcta, lo que supone un gran inconveniente a la hora de comprender las características del HDRP.
Para ser más precisos, la intensidad del sol en la plantilla antigua se fijó en diez mil lux, 10 veces inferior a la real. Esto tiene implicaciones dramáticas en toda la configuración de la iluminación, especialmente en la exposición y la calibración de otras fuentes de luz. Esta configuración incorrecta creaba mucha confusión a los artistas y diseñadores que querían adoptar un flujo de trabajo basado en la física, y los principiantes se veían confundidos por la aleatoriedad de los valores seleccionados.
Escuchando las opiniones de los usuarios, hemos oído que quieren más ejemplos de transiciones interiores y exteriores. Estos escenarios pueden ser muy difíciles de manejar debido a las inmensas variaciones de exposición entre una zona exterior muy iluminada y un interior más oscuro, iluminado artificialmente.
Para ayudarte a entender cómo se configura la iluminación, he preparado una chuleta con valores importantes. Encontrará temperaturas de color e intensidades de fuentes de luz comunes, y valores de exposición, ajustados mediante el Componente de Volumen de Exposición, para varios tipos de escenas.
Por último, el sistema de volúmenes de HDRP, aunque habitual en muchos motores AAA, puede resultar desalentador para los principiantes que no estén familiarizados con los conceptos jerárquicos de volúmenes globales y anulaciones locales necesarios para gestionar los ajustes de renderizado por ubicación. En consecuencia, la plantilla anterior, formada por una sola zona, no era capaz de mostrar el gran potencial del sistema de volumen.
La nueva plantilla se configura de forma física, con una intensidad solar realista a 100.000 lux y exposiciones correctas para cada ubicación. Los principiantes disponen ahora de una buena configuración para empezar a iluminar sus escenas, y pueden experimentar con confianza con esta plantilla, sabiendo que la iluminación ya está correctamente ajustada.
Cuando abras la plantilla HDRP, encontrarás tres salas interconectadas con distintos ambientes y configuraciones de iluminación. Cada área tiene su propio conjunto de volúmenes locales para manejar la exposición utilizando el nuevo modo Histograma Automático. También incluyen otros ajustes HDRP, como Niebla volumétrica y Balance de blancos para simular la acción natural de tu cerebro o el balance de blancos automático de una cámara.
Siéntete libre de explorar también el entorno saltando al modo Play para hacerte una idea de la escala y apreciar el entorno desde una perspectiva humana. Pulsa las teclas WASD del teclado para moverte y utiliza el ratón para mirar a tu alrededor.
La primera sala consiste en una arena circular iluminada por el sol con una gran plataforma de hormigón, perfecta para probar sus activos en un entorno poco ruidoso. La zona hace un uso extensivo de los proyectores de calcomanías de HDRP para simular suciedad y charcos de agua, y también proporcionan más variaciones visuales al romper el embaldosado aparente de los materiales de hormigón.
Al bajar las escaleras hasta la segunda sala, descubrirá un interior iluminado de forma natural con una jaula de árbol con ventanas y materiales avanzados como la transparencia, la dispersión subsuperficial y la teselación. La zona también ofrece un par de efectos especiales basados en la GPU, en forma de polvo flotante y mariposas dentro de la jaula del árbol. Un Volumen de Densidad personalizado simula la mayor humedad en las proximidades de la jaula y crea hermosos rayos de luz.
La sala es un escaparate perfecto de las capacidades de la GPU Lightmapper, ya que la mayor parte de la iluminación indirecta procede de la única abertura del techo. Esto permite que la luz del sol y del cielo rebote y simule suaves gradientes de luz, acentuados por la vibrante pintura utilizada en determinadas paredes.
Si sigues la rampa que lleva a la tercera y última habitación, descubrirás un salón ultraminimalista con focos en tiempo real, un juego de tres lámparas de techo y una larga tira de luz emisiva que, una vez más, aprovecha el GPU Lightmapper.
La mayor parte de la iluminación de este espacio se genera mediante luces artificiales, haciendo un amplio uso de sombras suaves, galletas de luz (texturas de proyección) y sondas de reflexión cuidadosamente colocadas. Al acercarse a las lámparas, sutiles motas de polvo se iluminan al atravesar el haz de luz.
En primer lugar, la principal limitación de este proyecto era el límite de 100 megabytes. Para los estándares actuales, se trata de una cantidad muy pequeña de datos, especialmente cuando se trata de presupuestos de texturas, sobre todo para albedo, normales, mapas de luz y sondas de reflexión. Sin embargo, el reducido tamaño de la plantilla permite a los usuarios descargar e importar el paquete HDRP muy rápidamente, sin importar en qué parte del mundo se encuentren, y cumplía las limitaciones de tamaño internas para las plantillas Scriptable Render Pipeline (SRP) en el momento de su producción.
Para aprovechar al máximo nuestro presupuesto de datos, decidimos adoptar un estilo arquitectónico brutalista con formas fuertes, materiales sencillos y un número reducido de elementos de atrezzo reutilizables. Sin embargo, no tuvimos reparos en utilizar formas geométricas complejas para este entorno, sobre todo curvas e inclinadas, que pueden causar numerosos problemas en lo que respecta a la cocción de la luz y la colocación de GameObjects de renderizado en forma de caja, como Reflection Probes y Volumes.
Para manejar el skybox, decidimos no incluir una textura HDRI personalizada (y que consume mucha memoria), ya que habría aumentado radicalmente el tamaño de la plantilla. En su lugar, nos basamos en la HDRI integrada de baja resolución del HDRP. El principal inconveniente es que no incluye disco solar.
Por último, una de las principales víctimas de este límite de 100 MB fueron las Sondas de Reflexión. Fue necesario utilizar una resolución máxima de 256 píxeles para minimizar la huella de memoria de las 18 sondas de reflexión en la escena.
Este tipo de resolución es habitual en los juegos. No obstante, si necesita reflejos nítidos para sus recursos de tipo espejo, nada le impide aumentar la resolución de la sonda de reflexión en un recurso HDRP y, a continuación, volver a crear las sondas de reflexión en su máquina local. Obviamente, el impacto en el rendimiento de la memoria aumentará en función de la resolución y el tamaño de la caché de la sonda.
La plantilla ofrece múltiples niveles de calidad para funcionar en una amplia variedad de hardware. Vaya a Edición > Configuración del proyecto > Calidad y elija entre las opciones Baja, Media y Alta. Por ejemplo, en el modo de baja calidad, la Niebla volumétrica está desactivada para maximizar la velocidad de fotogramas. En el otro extremo de la escala, el ajuste Alto ofrece sombras suaves con aproximación a la penumbra y efectos con un mayor número de muestras en toda la gama.
El proyecto utiliza una mezcla de luces en tiempo real, lightmaps y sondas de luz. Toda la estructura y los activos más grandes aprovechan el GPU Lightmapper. Por lo tanto, la mayoría de las luces se ajustan a Mixto, y el horneado de la luz se genera utilizando el modo Horneado Indirecto. Esto proporciona un suave rebote de la luz, así como sombras de oclusión maravillosamente suaves, al tiempo que garantiza que la iluminación directa y las sombras permanezcan totalmente en tiempo real.
Los objetos pequeños, por el contrario, se basan en una red de Light Probes distribuidas por toda la escena, en lugar del más lento enfoque de lightmapping. Yo siempre recomiendo pasar algún tiempo minimizando los tiempos de baking forzando a los objetos más pequeños a que sólo reciban GI de Light Probes, y/o evitando que Contribuyan GI del todo en la ventana Mesh Renderers Inspector.
Además, para que puedas experimentar con diferentes niveles de calidad de iluminación indirecta, te proporciono varios preajustes de Light Baking para el GPU Lightmapper, accesibles a través del activo Configuración de iluminación en Ventana > Renderizado > Iluminación. Por ejemplo, cuando se utiliza una Geforce RTX 2070 Super razonable, el preajuste Draft debería producir un resultado extremadamente rápido pero con manchas en 10 segundos, ideal para iteraciones rápidas, mientras que los ajustes Ultra producirán mapas de luz extremadamente limpios en solo cuatro minutos para renders de calidad de producción.
No obstante, dependiendo de su GPU, su kilometraje puede variar. Por lo tanto, le recomiendo que experimente con distintos parámetros que pueden influir enormemente tanto en la calidad como en el tiempo de cocción, especialmente el recuento de muestras indirectas y la densidad del Texel.
A medida que surjan nuevas funciones del HDRP, la plantilla se actualizará para mostrarlas, así que manténgase atento a futuras versiones de Unity y del HDRP. Estad atentos a mi próxima charla de Unite Now, en la que explicaré con más detalle cómo configuré la iluminación en esta nueva plantilla, así como los volúmenes, la exposición, el lightmapper, los efectos de postprocesado y muchas otras funciones de HDRP. Además, inscríbete en este próximo seminario web de NVIDIA en el que te explicaré cómo activar y ajustar los efectos de trazado de rayos en esta plantilla. Si te registras y asistes a todo el seminario web, ¡tendrás la oportunidad de ganar una NVIDIA Quadro RTX 5000!
Mientras tanto, echa un vistazo a mi sesión anterior de Unite Now, titulada Lograr gráficos de alta fidelidad para juegos con el HDRP, donde presento importantes características del HDRP y conceptos físicos como la exposición y las intensidades de iluminación. También puedes encontrar más recursos de aprendizaje de HDRP en este artículo del blog, Crea gráficos asombrosos con estos recursos de High Definition Render Pipeline.
Esperamos que esta nueva plantilla le resulte educativa, y estamos deseando ver cómo experimenta con ella.
Pierre Yves Donzallaz (Director Técnico de Arte, I+D, Gráficos) es un experimentado artista de la iluminación con más de una década de experiencia AAA en el campo del renderizado en tiempo real. Tiene una sólida formación técnica y artística y está especializado en iluminación, embellecimiento de niveles, UX, diseño de herramientas y mejoras del flujo de trabajo.
Ha trabajado en juegos galardonados y en grandes producciones AAA, como el Crysis Ryse: Hijo de Roma, Grand Theft Auto Vy Red Dead Redemption 2.
Actualmente es miembro del equipo de I+D de gráficos de Unity, donde dirige a otros artistas técnicos cuya misión es mejorar la eficiencia de los artistas, educar a los usuarios de todo el mundo y desarrollar nuevas herramientas, flujos de trabajo y funciones gráficas junto con ingenieros y diseñadores.
