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虚幻引擎介绍与学习
发布时间：2024-03-12 18:35:23 浏览量：228次
什么是虚幻引擎
虚幻引擎是有Epic公司开发的一款游戏开发引擎，成为一款风靡全球的游戏开发引擎。虚幻引擎是一套完整的构建游戏、模拟和可视化的集成工具，其应用包括汽车、航空、建筑、消费电子产品和复杂数据可视化。为非游戏应用专门提供了虚幻工作室（Unreal Studio）版本，融合了DataSmith的Unreal Studio则是Epic官方于2018年3月7日发布的针对于建筑和产品设计行业的划时代的工具。能够将CAD和3ds Max数据快速导入虚幻引擎，创造出令人惊叹的实时视觉效果，并且大幅度缩短迭代时间。虚幻引擎是完整的产品套件，从制作到发行流程全覆盖，无需额外的插件或进行额外的购买。
功能
1、世界场景构建
虚幻编辑器
虚幻引擎包含虚幻编辑器，它是一套集成式的开发环境，可用于在Linux、MacOS和Windows上创作内容或开发游戏关卡。借助对多用户编辑的支持，美术师、设计师和开发人员可以安全而可靠地同时对同一个虚幻引擎项目进行更改，而在VR模式下运行完整虚幻编辑器的功能意味着你可以在所见即所得的环境中构建VR应用。
建模、UV和烘焙
虚幻引擎直接内置了多种网格体创建和编辑工具，包括细分操作和动态雕刻工具。此外，还有一套简装的UV创建和编辑工具，以及实用的纹理烘焙和网格体属性迁移工具。这些工具将共同帮助你在最终环境下完善并迭代资产，无需再在DCC软件包间来回切换。
地形和地貌工具
使用地形系统创建有山脉、峡谷甚至洞穴的超大规模开放世界场景环境和地形。添加多个高度图和绘制层，并分别雕刻和绘制它们。用户可以通过一个专为样条保留的图层非破坏性地编辑地形，在蓝图中创建独特的自定义笔刷，并使用它们根据其他元素改造地形。
可伸缩的植被
使用草地工具，在大型户外环境上自动覆盖不同类型的花草、小块岩石或你选择的网格体，并使用模拟森林多年生长过程的程序性植被工具创建充满不同种类树木和灌木的巨大森林。
水体系统
使用全新的水体系统在你的地形中创建可信的水体，它可以让你用样条定义海洋、湖泊、河流和岛屿。内置的流体模拟功能可以让角色、载具和武器与水体进行逼真的交互。流体还会体现地形变化，比如岸边的粼粼波光，并对河道流量图做出反馈。
2、渲染、光照和材质
Nanite与虚拟阴影贴图
使用Nanite虚拟化微多边形几何体系统和虚拟阴影贴图（VSM）创建具有海量几何体细节的游戏和体验。Nanite和VSM会智能地只流送和处理你能看到的细节，能让你将具有数百万几何体的影视级的源资产导入项目，并放置数百万次，同时保持实时帧率，且不会出现明显的失真。
虚拟纹理
虚幻引擎提供两种方法，让你能够将超大纹理分成小块并仅加载可见的图块，从而实现对这类纹理的支持。流送虚拟纹理处理使用来自磁盘上转换后纹理的纹素数据，减少用于光照贴图和精细的UDIM UV美术创建纹理的纹理内存开销。运行时虚拟纹理处理是由GPU在运行时生成纹素数据，改进程序性和图层材质的渲染性能。
Lumen动态全局光照
Lumen是一套全动态全局光照和反射解决方案，可以让你创建出可信的场景。在这里，间接光照会立即对直接光照或几何体的变化做出反应。有了Lumen，你就再也无需编辑光照贴图UV，等待光照贴图烘焙完毕或放置反射捕捉了。
3、模拟和效果
Niagara粒子和视觉效果
在内置的Niagara视觉效果编辑器中，通过可全面自定义的粒子系统创建电影级品质的实时VFX特效，表现火焰、烟雾、尘土和流水等效果；通过粒子光源影响你的场景，使用向量场创建复杂的粒子运动；使用粒子间通信创建集群和连锁式效果；使用音频波形数据界面让粒子对音乐或其他音频源做出反应。
Chaos物理和破坏系统
Chaos是虚幻引擎的次世代高性能物理系统。使用Chaos的破坏功能，你可以获得前所未有的美术掌控力，使超大规模场景以电影级品质发生断裂、破碎和爆破。Chaos还支持静态网格体交互，用于悬空物体（如马尾辫）的布料、毛发和刚体动画。它还与Niagara集成，可实现尘土和烟雾等次级效果。
基于发束的毛发
利用DCC包中创建的皮毛，以高达实时水平的速度模拟和渲染数以十万计的逼真毛发，从而实现更令人信服的人类角色和毛绒生物。发束可以根据皮肤变形，表现逼真的绒毛和面部毛发。该系统拥有先进的毛发着色器和渲染系统，并通过Chaos集成了Niagara的物理模拟。
4、游戏性和交互性编写
稳健的多人框架
虚幻引擎的多人框架已通过众多平台以及不同游戏类型的考验，制作过众多业内顶尖的多人游戏体验。虚幻引擎推出的“开箱即用”型客户端/服务器端结构不但具有扩展性，而且久经考验，能够使任何项目的多人组件“立等可用”。
先进的人工智能（AI）
使用虚幻引擎的玩法框架和人工智能系统，通过蓝图或行为树的控制，使AI控制的角色对其周边场景有更好的空间意识，并进行更聪明的运动。动态的寻路网格体会在你移动对象时实时更新，始终能找到最佳路线。
蓝图可视化脚本编制系统
通过对设计师更友好的蓝图可视化脚本，你可以快速地制作原型和交付交互式内容，而不必接触一行代码。使用蓝图可以构建对象行为和交互，修改用户界面，调整输入控制，等等。在测试作品的时候，可使用强大的内置调试器使游戏性流程可视化并检查属性。
5、开发者工具
完全访问C++源代码
通过对完整C++源代码的自由访问，你可以学习、自定义、扩展和调试整个虚幻引擎，毫无阻碍地完成你的项目。我们在GitHub上的源代码元库会随着我们自己开发主线的功能而不断更新，因此你甚至不必等待下一个产品版本发行，就能获得最新的代码。
无缝集成Perforce
虚幻引擎可深度兼容Perforce，将诸多版本控制命令直接加入了内容浏览器。你可以使用编辑器内置的图标及操作管理项目并密切监控资源状态，并与其他团队成员合作编写代码，并随时将改动回滚到早期版本。
分析和性能
虚幻引擎包含大量工具来帮助你发现和消除瓶颈，从而分析和优化项目，实现实时性能。最新增加的工具是Unreal Insights系统，它可以收集、分析和可视化关于UE4行为的数据，帮助你从实时或预先录制的会话中了解引擎性能。
6、平台支持
多平台开发
使用虚幻引擎，你可以在各种台式机、主机和移动平台上交付内容，包括使用Windows、macOS和Linux系统的PC，PlayStation 4、PlayStation 5、Xbox One、Xbox Series X和任天堂Switch，以及iOS和Android移动设备。
XR（VR、AR和MR）支持
虚幻引擎依靠与Oculus VR、SteamVR、HoloLens 2、PlayStation VR2、ARKit和ARCore等流行平台的原生集成，提供用于创建虚拟现实（VR）、增强现实（AR）和混合现实（MR）体验的超高品质解决方案。通过对OpenXR的支持，你可以保证你的应用程序能用于未来的新设备。
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