Apresentando os inimigos: A mais recente evolução em humanos digitais de alta fidelidade da Unity

Avançando o trabalho fundamental que fizeram em The Heretic - visto por quatro milhões de espectadores - nossa premiada equipe de demonstração apresenta agora Enemiesum novíssimo teaser cinematográfico que apresenta grandes avanços para olhos, cabelos, pele e muito mais com realismo fotográfico - tudo renderizado em tempo real e executado em resolução 4K. Veja-o ao vivo na Game Developers Conference (GDC), de 21 a 25 de março.

Criar e renderizar um personagem humano digital crível é um dos problemas mais difíceis da computação gráfica. Mas, nos últimos anos, também observamos avanços substanciais em muitas áreas da tecnologia, o que gera muita empolgação entre os desenvolvedores para imaginar as oportunidades que estão por vir. A própria tecnologia principal da Unity tem evoluído constantemente para atender às crescentes expectativas dos criadores em relação à alta qualidade visual e ao realismo, inclusive quando se trata de seres humanos digitais.

Como parte de nossos esforços para preparar a Unity para executar e renderizar humanos digitais realistas, há algum tempo nossa equipe de demonstração foi pioneira na demonstração The Heretic e agora expandiu o trabalho com a criação de Enemies.

O Heretic foi uma etapa fundamental para nós no caminho para o Enemies. Aprendemos muito, desenvolvemos novas tecnologias que estabeleceram as bases para o desenvolvimento futuro, tentamos várias abordagens, cometemos muitos erros e aprendemos com eles. Quando o projeto foi concluído, liberamos a tecnologia para a comunidade no pacote Digital Human, mas tínhamos muitas ideias sobre o que fazer em seguida e o que mais poderíamos fazer. De certa forma, o projeto Enemies quase se definiu.

Em estreito alinhamento com os roteiros e os esforços de desenvolvimento das equipes de engenharia da Unity, a equipe de demonstração adota todas as novas tecnologias relevantes desde o estágio inicial. Ele também preenche as lacunas entre os vários roteiros, fazendo melhorias e correções e contribuindo com elas, e desenvolve novas tecnologias quando necessário.

Com o Enemies, nossos esforços foram direcionados em três direções: Desenvolver uma solução para o cabelo, melhorar o realismo do rosto e fazer tudo isso no contexto de uma peça de conteúdo real.

Isso significa que todos os gráficos novos, em andamento e existentes e os principais recursos do Unity foram levados ao máximo, incluindo a interoperação suave, para aumentar a qualidade geral da imagem. Mais especificamente, o Enemies usa todo o conjunto de recursos do Pipeline de Renderização de Alta Definição (HDRP) do Unity, a Iluminação Global do Espaço da Tela (SSGI), os novos Volumes de Sonda Adaptáveis, o traçado de raios, a Superamostragem de Aprendizado Profundo (DLSS) da NVIDIA e todos os outros recursos, grandes ou pequenos, que sejam relevantes para nossos objetivos.

Uma pessoa de etnia diferente e com características faciais diferentes oferece um conjunto de desafios adicionais que não enfrentamos com o personagem Gawain em The Heretic. Para Enemies, escolhemos uma atriz na casa dos 40 anos, alguém que se encaixava no papel do ponto de vista narrativo e apresentava um novo nível de desafios técnicos.

Para começar, a pele mais clara é mais transparente e o fluxo sanguíneo tem um efeito mais visível em sua pele à medida que ela se movimenta e fala, por isso desenvolvemos uma tecnologia de tensão para impulsioná-la. As rugas são mais pronunciadas e precisam de atenção especial do ponto de vista do sombreamento e da iluminação. Os olhos apresentam seu próprio subconjunto de desafios, alguns dos quais já havíamos resolvido, mas aumentamos o realismo adicionando um cáustico. A "penugem de pêssego" facial ou o cabelo vellus acrescenta um realismo sutil, mas importante, ao sombreamento da pele, e tornamos isso possível movendo o sistema Skin Attachment para a GPU. E, por último, mas não menos importante, demos a ela cabelos longos.

Desenvolvemos uma solução Unity Hair totalmente nova, composta por três partes, que juntas criam a aparência e o movimento naturais do cabelo do protagonista:

O sistema Hair (com simulação de cabelo baseada em fios) é uma solução integrada para criação, skinning, simulação baseada em fios e renderização de cabelo. Esse sistema funciona com qualquer ferramenta de criação que produza dados no formato Alembic, portanto, você pode criar seus noivos na ferramenta de sua escolha. Para o Enemies, usamos o Maya XGen para o cabeleireiro e, no momento, também estamos validando o pipeline com a Weta Barbershop. O sistema Hair funcionará com o shader de sua escolha, dependendo do pipeline de renderização que você usar. Ele é compatível com HDRP, Universal Render Pipeline (URP) e Built-in Render Pipeline.

Para permitir cabelos e pelos com aparência realista, a Unity desenvolveu o sombreamento Hair em HDRP, que é semelhante a um modelo frequentemente usado em filmes de ação ao vivo e de animação (por exemplo, Marschner / Disney). Isso nos permitiu criar resultados visuais aprimorados em qualquer condição de luz, sem a necessidade de alterar os parâmetros para obter um bom desempenho.

A renderização de cabelo nos permite renderizar fios de cabelo muito finos com eficiência e reduz a quantidade de aliasing causada por fios que não são rasterizados adequadamente quando são muito pequenos na tela. No Enemies, usamos um buffer de visibilidade com várias amostras para reduzir o aliasing de fios muito finos e o sombreamento é feito em um atlas de sombreamento separado, desacoplando a visibilidade do sombreamento.

Assim como nos projetos anteriores, a equipe de demonstração compartilhará a tecnologia desenvolvida para o Enemies com a comunidade para que ela experimente em seus próprios projetos Unity.

Em um ou dois meses, lançaremos um pacote Digital Human 2.0 que contém todas as atualizações e aprimoramentos que fizemos desde a versão que compartilhamos para o The Heretic.

Também lançaremos um pacote contendo o sistema Hair baseado em fios no GitHub, o que nos permite coletar feedback e fazer atualizações antes que ele se torne um recurso oficialmente suportado. Fique de olho no blog e nas mídias sociais da Unity para ter certeza de que será alertado quando esses pacotes estiverem disponíveis.

A maioria das melhorias no Unity que se originaram da produção do Enemies, ou que foram diretamente adotadas nele, já estão no Unity 2021.2 ou serão enviadas no 2022.1 ou 2022.2.

Se estiver participando pessoalmente da GDC, não deixe de passar pelo estande da Unity para ver a demonstração diretamente no Unity Editor.

Também o incentivamos a assistir às nossas apresentações, lideradas por Mark Schoennagel, defensor sênior de desenvolvedores da Unity, que abordará vários aspectos técnicos do projeto diretamente na Unity.

• Pessoalmente: Por dentro da nova demonstração principal da Unity, Quinta-feira, 24 de março, 10:00-11:00 PT, Moscone, West Hall 2020 (Sessão patrocinada pela GDC)
• Transmitido on-line: A criação da mais recente demonstração do carro-chefe da Unity
• GTC: Quinta-feira, 24 de março, 7:00 am PT(GTC - registro gratuito)
• Sessão patrocinada pela GDC NVIDIA: Sexta-feira, 25 de março, 15h00(horário do Pacífico)(GDC - é necessário fazer inscrição paga)

Você pode saber mais sobre nossas sessões da GDC na página Unity na GDC 2022.

Com a ajuda de nossos anfitriões convidados Cinecom.net e Lars Stranden, Mark Schoennagel conduzirá uma sessão de análise na Twitch. Junte-se a eles para conhecer a nova cinemática em tempo real do Unity: Enemies na sexta-feira, 25 de março, às 9h30 PT / 17h30 CET.

À medida que continuarmos a criar e publicar conteúdo adicional dos bastidores e detalhes sobre o projeto, todas as informações serão coletadas nesta página da Web dedicada: unity.com/enemies.