Новые функции и обновления графической системы

В процессе создания игры часто возникает необходимость включить в проект ресурсы, полученные рендерингом изображения с главной камеры. Например, вам нужно показать в меню паузы изображение вашего персонажа или реализовать отдельный вариант отрисовки для кабины робота.

Теперь для этого можно использовать инструмент Camera Stacking, который комбинирует изображение с нескольких камер в один видеопоток. Он позволяет создавать такие эффекты, как отображение 3D-модели в двухмерном пользовательском интерфейсе или кабину машины. Смотрите документацию для сведений по текущим ограничениям.

Ассеты Lighting Setting — это объекты, которые хранят настройки освещения для нескольких сцен. Это означает возможность быстро применять несколько атрибутов к сценам проекта, что удобно для художников по освещению, которым нужно внести глобальные изменения освещения в проект. Теперь настраивать освещение станет гораздо легче, например при смене предварительного и готового запеченного освещения.

Важное примечание: настройки освещения больше не являются частью файла сцены Unity; вместо этого они теперь выводятся в отдельный файл в папке Project, который хранит все настройки, имеющие отношение к вычисленному глобальному освещению.

Примечание: в ролике выше показан фрагмент проекта Enter the Room, созданного Неддом для ICRC.

Упрощена настройка моделей для построения карт освещения.

Для создания карты освещения объекты сначала следует «развернуть» в двухмерное координатное пространство (UV). Это значит, что все грани должны занимать свое уникальное место на карте освещения. Перекрывающиеся участки могут создавать дефекты освещения и другие нежелательные визуальные артефакты на готовом изображении.

Чтобы избежать появления дефектов освещения на смежных UV-развертках, области геометрии должны иметь достаточную буферную зону вокруг развертки для расширения значений освещения. Это поможет исключить учет алгоритмами фильтрации текстур значений с прилегающих разверток, которые могут не соответствовать ожидаемым параметрам освещения на границе UV-развертки.

Автоматический алгоритм упаковки Unity создает минимально необходимую область между развертками для расширения значений. Это происходит во время импорта. Тем не менее, при низкой плотности текселей в сцене или при масштабировании объектов буферная зона на готовой карте освещения может быть недостаточной.

Для упрощения поиска нужного размера для буферной зоны во время импорта Unity реализует метод вычисления буферных зон при импорте модели. Здесь можно указать минимальное разрешение карты освещения, которая будет использоваться для модели, а также минимальный масштаб. По этим данным алгоритм развертки Unity вычисляет необходимую буферную зону, чтобы карты освещения не перекрывались.

Корреляция в трассировке пути — это явление, приводящее к артефактам и шумам на отдельных участках сцены с запеченным освещением. В Unity 2020.1 мы реализовали метод устранения корреляции для инструментов CPU Lightmapper и GPU Lightmapper. 

Эти улучшения активированы по умолчанию и не требуют вмешательства пользователя. В результате получаются карты освещения с меньшим количеством шумов и артефактов за более короткое время.

Еще мы увеличили предел выборки для Lightmapper со 100 000 до одного миллиарда сэмплов. Это полезно, например, для проектов архитектурной визуализации, где сложные условия освещения могут привести к повышенной шумности карты освещения.

В Unity 2020.2 эта функция будет улучшена, что уже можно наблюдать в альфа-версиях.

Карты освещения генерируются построением в сцене лучей, отражающихся от поверхности и образующих пути света, что позволяет вычислять глобальное освещение. Чем больше отражений, тем длиннее путь луча и тем дольше создается выборка. Это увеличивает время запекания карты освещения для сцены. 

Чтобы ограничить время вычисления каждого из лучей, алгоритму запекания необходим критерий завершения пути этих лучей. Это реализуется жестким ограничением количества отражений. Для дальнейшей оптимизации можно использовать метод «русской рулетки», который случайным образом определяет лучи, путь которых завершается преждевременно. 

Этот метод учитывает значение пути для глобального освещения сцены. При каждом отражении от темной поверхности шанс на преждевременное окончание пути луча увеличивается. Уменьшение количества лучей таким методом уменьшает общее время запекания с минимальным влиянием на качество освещения.

Изображение выше демонстрирует проект Enter the Room, созданный Неддом для ICRC.

Шаблоны — это текстуры, которые можно применить к источникам света для имитации неравномерного освещения. Такой метод способен сделать освещение реалистичнее, и его можно использовать для создания драматичных визуальных эффектов.

Раньше эти шаблоны можно было применить только к источникам света реального времени, но в Unity 2020.1 они поддерживают CPU/GPU Lightmapper. Иными словами, источники света запеченного и смешанного типа также учитывают влияние шаблона для затенения как прямого, так и отраженного света.

Поддержка шаблонов в запеченном освещении — это основа поддержки стандарта IES в будущих выпусках для наших клиентов в области архитектуры.

В режимах Contributors и Recievers теперь отображаются объекты, влияющие на глобальное освещение сцены. Кроме того, так легче понять источник глобального освещения, будь то карта или зонд освещения.

В этом режиме отображения сцены компонентам Mesh Renderer назначаются цвета в зависимости от их участия в глобальном освещении и от факта/способа получения глобального освещения. Этот режим отображения сцены работает со всеми процессами рендеринга Unity. 

Этот режим особенно полезен при использовании зондов, поскольку он предоставляет информацию об их использовании. Для удобства восприятия цвета можно настроить на панели Preference.

Пакет Ray Tracing (предварительная версия) теперь поддерживает анимацию с помощью компонента Skinned Mesh Renderer. Alembic Vertex Cache и меши с динамическим содержимым (см. примеры ниже) теперь поддерживаются параметром Dynamic Geometry Ray Tracing Mode в меню Renderers. Присоединяйтесь к обсуждениям на форуме High Definition Render Pipeline (HDRP) Ray Tracing, если вам интересны эти возможности. Не забудьте ознакомиться с нашей статьей, подробно рассматривающей функции трассировки лучей в HDRP.

Streaming Virtual Texturing — это функция, снижающая потребление памяти ГП и ускоряющая загрузку большого количества текстур высокого разрешения в сцене. Алгоритм работает путем разбивки текстур на плитки с их постепенной загрузкой в память по мере необходимости. Теперь эта функция поддерживается в High Definition Render Pipeline (9.x-Preview и выше) и Shader Graph. 

Возможности предварительной версии пакета можно увидеть в примере проекта. Не забудьте рассказать о своих впечатлениях на форуме.