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不局限于游戏,虚幻引擎(Unreal Engine)都在哪些行业和场景应用

2024-10-10游戏

虚幻引擎(Unreal Engine)是一款由Epic Games开发的领先游戏引擎,也是世界上最为广泛使用的游戏开发工具之一。

该引擎提供了丰富的工具和资源,包括 先进的图形渲染技术、强大的物理模拟系统和用户友好的开发界面 ,使开发者能够轻松创建出高品质的游戏和应用。

UE不仅在游戏行业获得了广泛应用,还被用于电影、动画、虚拟现实等领域,成为了创意实现的关键工具之一。

那虚幻引擎究竟都能使用到哪些行业和场景,怎么使用才能充分利用起它的优势呢?今天,「字符无限科技」就和大家聊聊这些问题。

游戏行业

虚幻引擎目前在游戏行业的应用主要还是集中在大体量的3A游戏,比较著名的有 【堡垒之夜】、【荒野大镖客 2】、【巫师 3】、【刺客信条】,和最近爆火的【黑神话:悟空】 等等。可以看到虚幻引擎不止可以制作超写实风格的游戏,同时也可以制作其他风格化的游戏作品。

UE以其高质量的渲染效果和强大的物理引擎而闻名于世。

它采用了 全局光照、实时动态阴影等先进技术 ,能够创建出非常逼真的游戏画面和特效。这使得UE在大型游戏开发、影视制作和虚拟现实等领域具有显著优势。

总结一下,国内游戏行业使用虚幻引擎较多的主要有三类公司/项目:

第一类是射击和开放世界等重度项目 ,以中大厂为主,如腾讯和网易,以及米哈游、完美、祖龙、叠纸等公司(的部分项目);

第二类是VR(含元宇宙)团队 ,如上海幻身、北京穴居人、杭州英兔等等。部分单机厂商也是VR起家,如上海钛核、武汉铃空等;

第三类是独立向/单机游戏团队 ,尤以动作写实项目居多,如游科【黑神话悟空】、上海零犀【失落之魂】、成都苍墨【代号锦衣卫】、上海暗星【救赎之路】等。这类项目的负责人不少是美术出身,使用UE可以用较少人手制作出水平不低的demo。

另外由于Unity政策调整,部分中轻度项目厂商也开始布局UE。

这里延伸一个问题, UE与常见的可以制作场景并渲染出短片的Blender和C4D有什么区别呢。

虽然都可以制作场景并对场景进行渲染,但虚幻引擎与C4D和Blender其实不属于同一类别的软件。

虚幻引擎主要通过载入外部的模型和贴图资产依赖着自身内部的灯光和环境工具创造场景,而且支持更大范围的场景制作。

而Blender和C4D则是以建模为主,完成一整套项目流程。

在对场景渲染的区别上来说,C4D所使用的是外置渲染器,而Blender是内置的Eevee的实时渲染器和Cycles的光线追踪渲染器。

虚幻引擎是通过实时渲染和路径追踪的离线渲染器来进行最终的渲染输出。

虚幻引擎对于大小场景和多种复杂光照环境下的渲染支持要比同样内置渲染器的Blender要优秀许多,运行更稳定渲染效果更好。

虚幻引擎更适合较大场景和复杂氛围的制作,Blender更适合制作一些简洁的小场景。

与同样作为游戏引擎的Unity相比,UE具有更好的实施光照效果,同时也支持使用可视化编程(蓝图),对独立游戏开发者和美术向开发者更加友好。更适合没有程序编写基础的开发者进行场景基础交互的开发。

影视行业

得益于虚幻引擎的技术升级,使得很多影视和广告可以做出逼真的材质与光影效果。传统技术与利用UE实时游戏引擎的数字创新融合在了一起,称为 虚拟制片

相比于传统影视行业的操作流程,虚拟制片模糊了前期制作和最终成果的界限,将影视的后期制作流程相对的提前。

通过后期预演可以向演员和视效团队展示电影制作者的构想,也可以提前进行剪辑预演,让剪辑师在剪辑前进行参考。有助于在早期为后期团队展示电影制作者的整体构想。

拍摄现场有场景制作和虚幻官方的人员在现场控制场景和运动捕捉体。

同时,UE5强大的渲染功能也能直接应用到影视创作中,轻松的解决了传统制作渲染耗时的难题。

工业领域

在工业领域虚幻引擎也有很大的用途,现在汽车行业也是虚幻引擎最大的用户之一了。最初,汽车行业主要使用UE的渲染功能,目前 已经介入了车辆的设计与研发。

与此同时,随着人们对于汽车体验的需求不断提升,为了满足消费者的需求, 汽车HMI的发展也经历跨越式的变革 ,设计师结合车机是的使用场景以便设计出最优的人机交互设计方案。

当连接到模拟软件时,UE将成为可视化自动驾驶套件的强大工具。游戏引擎可以用于多种自动驾驶测试情景。

UE是为AI创建测试场景的理想工具 ,因为它们可以高度定制化,实时创建照片级逼真图像。使用合成数据就可以达到验证自动驾驶系统中所需的数百万甚至数十亿英里。

模拟测试可以在基于云技术的硬件上运行,几天之后就能获得一个初步的AI模型,几小时之后就能实现在现实世界中需要历经数年才能实现的感知训练和测试。

从设计到实验,从生产到装备,再到客户购买端,每一个环节几乎都能让虚幻引擎参与进来。突破了地域的限制,实现了汽车行业的全球化协作。

虚拟IP产业

很早以前看电影【西蒙妮】,对里面的虚拟女明星印象深刻。导演因为找不到合适的演员,在一位程序员的帮助下,研究出了一个 虚拟偶像 (观众们并不知道是假的),结果出道即巅峰,让无数人上头。

借助动作捕捉技术的日益发展和各种动作捕捉设备的普及,拥有讨喜人设和绝对容貌优势的虚拟偶像成为了目前大热的偶像团体。 相比于会塌房的真人偶像,虚拟偶像仿佛永远不会塌房。

就说大家都在讨论的「柳夜熙」吧,第一次看她的视频,多少有点上头。

柳夜熙一出场就是王炸,得益于两个方面: 一是她的人设,二是内容视频的精益求精。 她的人设主要有四个关键词:「古风」、「美妆」、「捉妖」以及「元宇宙女神」。

这类「超仿真」形象的后期开发过程非常漫长 ——1.高精度原画设计;2.高写实3D建模;3.导入高水准的虚拟人引擎;4.高精度动捕;5.高精致的修帧渲染。每个步骤都耗时耗力,不懂行的人很难做好。

还有借助虚幻引擎,鹿鸣实现类布料与毛发的Solver并支持多GPU加速,大幅提高了结算速度,最终达到了30FPS的要求。

经过近两年的技术发展, 鹿鸣已经可以在直播的时候进行实时解算 ,让直播的动作捕捉和布料、肌肉解算与离线时的解算效果接近,同时实时渲染的品质也做到了与离线渲染的品质一致的效果。

在需要呈现视觉、实现交互的领域就有虚幻引擎发挥空间,很多外国院校在教育阶段就已经大范围在使用虚幻引擎了。

同时还在其他许多学科中增加了虚幻引擎的教学,比如动画、视效甚至建筑、工业设计和产品设计的课程中。

说到这里,你可能会疑问,虚幻引擎好学吗?

虚幻5引擎的学习难度因人而异。对于有一定编程基础和游戏开发经验的开发者来说,掌握UE5可能会相对容易一些。然而, 对于零基础的学习者来说,可能会面临一些挑战,如学习曲线较陡、概念理解困难 等。

不过,UE5提供了丰富的官方文档、教程和社区支持,这些资源可以帮助学习者逐步掌握引擎的使用技巧。

此外, UE5的学习难度也与个人的学习方法和投入的时间有关 。采用系统的学习方法、分阶段设定目标,并注重实践应用,都有助于提高学习效率。同时,保持耐心和毅力也是克服学习难关的关键。

掌握UE引擎对于想要进入游戏开发领域的人来说具有重要意义。虽然学习UE5可能会面临一些挑战,但只要掌握正确的学习方法和策略,并充分利用各种学习资源和社区支持,就一定能够逐步掌握这项技能。