Unreal Engine újítások

Miért kulcsfontosságú az Unreal Engine a VR fejlesztésben?

Az Unreal Engine az elmúlt években nemcsak a játékfejlesztők, hanem a VR tartalmak készítői körében is versenyképes eszközzé vált. A folyamatos fejlesztések és az új funkciók ugyanakkor olyan új kihívásokat is hoznak magukkal, amelyekkel a fejlesztőknek lépést kell tartaniuk. Az alábbiakban részletesen bemutatom az Unreal Engine legfrissebb verzióinak, legfontosabb újításait.

Unreal Engine 5.3: Innovációk a VR fejlesztésben

Az Unreal Engine 5.3 verzió rengeteg újítást hozott, amelyek közül több a VR fejlesztők munkáját közvetlenül érintette.

• Nanite és Lumen fejlesztések: Ezek a technológiák még részletesebb grafikát és valósághűbb fényt biztosítanak, ami kulcsfontosságú a VR alkalmazásokban.
• Pico headsetek teljeskörű támogatása: Ez a verzió még teljes kompatibilitást nyújtott a Pico headsetekkel, ami különösen fontos volt azok számára, akik erre a platformra fejlesztettek.
• Fejlett VR mozgás mechanikák: Az egyszerűsített interakciók a VR fejlesztés hatékonyságát is javították.

Unreal Engine 5.4: Az animáció és a Meta headsetek kora

Az 5.4 verzó számos olyan fejlesztést hozott, amely a dinamikus mozgás és animáció élvonalába helyezte az Unreal Engine-t.

• Animation Warping: Ez a funkció lehetővé teszi, hogy a mozgás animációk dinamikusan igazodjanak a különböző helyzetekhez, ami sokkal valósághűbb élményt biztosít a VR-ban.
• Meta headsetek kiemelt támogatása: Az 5.4 jelentős előrelépéseket hozott a Meta headsetek stabilitásában és funkcionalitásában, ami nagy segítséget jelent a fejlesztők számára.
• VR API-k bővítése: Az új eszközkészletek és API-k még több lehetőséget nyújtanak a VR alkalmazások fejlesztéséhez.

Unreal Engine 5.5: A grafika és kompatibilitás forradalma

Az 5.5 verzió átalakította a VR fejlesztés lehetőségeit, különösen a grafikai megjelenítés és a pluginek kezelésének terén.

• Nanite foliage támogatás: A részletgazdag növényzet most még realisztikusabb VR környezetek létrehozását teszi lehetővé.
• OpenXR pluginek fejlettebb támogatása: Az OpenXR alapú fejlesztés most még könnyebbé vált, különösen a specifikus funkciók integrálásában.
• DirectX 12 prioritás: A Lumen technológia mostantól kizárólag DirectX 12 alatt elérhető, ami ugyan jobb grafikai eredményt nyújt, de kompromisszumokat kíván a stabilitás terén.

Renderelési megoldások: Forward vs Deferred Shading

A VR technológia rohamos fejlődése új kihívásokat hoz magával a fejlesztők számára, különösen a hatékony renderelési módszerek terén. Az Unreal Engine két fő renderelési technikája, a Forward Shading és a Deferred Shading, különböző előnyökkel és hátrányokkal bír, így fontos, hogy tisztában legyünk ezekkel, mielőtt döntést hozunk. Nézzük meg közelebbről, miben különböznek, és melyik lehet a legjobb választás a te VR projektedhez.

Forward Shading: Egyszerű, gyors és stabil

A Forward Shading a hagyományosabb renderelési módszerek közé tartozik, és számos előnye miatt népszerű a VR fejlesztésekben. Egyszerűbb felépítésének köszönhetően kiváló teljesítményt nyújt még gyengébb hardvereken is, ami különösen fontos lehet, ha a cél az, hogy a lehető legstabilabb élményt biztosítsuk.

Ez a technika ideális azok számára, akik a teljesítményt és stabilitást helyezik előtérbe. Kevesebb VRAM-ot igényel, így még alacsonyabb kategóriás grafikus kártyák is képesek megfelelő sebességgel futtatni az alkalmazást. Ráadásul DirectX 11 alatt megbízhatóbb működést nyújt, minimalizálva a hibák és akadások esélyét.

Viszont, mint minden megoldásnak, ennek is megvannak a korlátai. A Forward Shading nem támogatja az olyan fejlett vizuális funkciókat, mint a dinamikus globális megvilágítás vagy a Lumen, így a valósághűség terén kompromisszumokat kell kötni. Ha a projekted fókuszában a részletes fény- és árnyékhatások állnak, ez a módszer nem biztos, hogy megfelel az elvárásaidnak.

Ha az Unreal Engine által adott VR Template projektből indulunk ki, úgy ez a megoldás az alapértelmezett.

Deferred Shading: Látvány mindenek felett

Ha a vizuális minőség az elsődleges szempont, a Deferred Shading a tökéletes választás. Ez a fejlettebb technológia lehetővé teszi a dinamikus globális megvilágítást, és a Lumen integrációjával lenyűgözően élethű fény- és árnyékhatásokat kínál.

A Deferred Shading különösen erős, ha komplex geometriával és részletes textúrákkal dolgozunk. A Nanite technológiával kiegészítve akár rendkívül magas poligonszámú modelleket is zökkenőmentesen képes kezelni, anélkül, hogy ez a részletesség rovására menne.

Azonban a lenyűgöző látvány nagyobb hardverigénnyel párosul. A Deferred Shading komoly terhelést ró a rendszerekre, különösen a VRAM és a processzor szempontjából, így csak erősebb konfigurációk mellett javasolt. Emellett DirectX 12 alatt kompatibilitási és stabilitási kihívásokkal is szembesülhetsz, amelyek gondos optimalizálást igényelnek.

Melyiket válaszd?

A megfelelő renderelési technika kiválasztása elsősorban a projekt céljaitól és az elérhető erőforrásoktól függ.

Ha a gyorsaság és stabilitás a legfontosabb, például kisebb hardverigényű VR alkalmazások esetében, a Forward Shading ideális megoldás. Viszont ha a vizuális minőség kiemelt prioritás, és rendelkezel a szükséges hardveres háttérrel, akkor a Deferred Shading és a Lumen kombinációja páratlan eredményeket nyújthat.

Fontos figyelembe venni azt is, hogy a projekt Standalone - vagyis VR eszközön önállóan - fog futni, vagy PC VR alkalmazás lesz. Utóbbi esetén a gépünk teljesítménye biztosan több mindent fog elbírni mint a VR headset-ünk.

Ne feledd, a cél az, hogy a projekted igényeihez legjobban illeszkedő technológiát válaszd, és ezzel kiaknázd az Unreal Engine által kínált lehetőségeket.

Az OpenXR szerepe: Miért vált standarddá a VR/AR világban?

Az utóbbi években a virtuális valóság (VR) és a kiterjesztett valóság (AR) technológiák egyre népszerűbbek lettek, és számtalan eszköz jelent meg a piacon. A fejlődés azonban nem volt zökkenőmentes: a fejlesztőknek hosszú ideig különböző eszközökhöz kellett egyedi SDK-kat (Software Development Kit) használniuk, ami jelentősen megnehezítette a munkát. Erre kínál megoldást az OpenXR.

Mi az OpenXR, és miért fontos?

Az OpenXR egy nyílt szabvány, amelyet a Khronos Group fejlesztett ki. A célja, hogy egy egységes interfészt biztosítson a VR és AR eszközök támogatásához. Az OpenXR lehetővé teszi, hogy a fejlesztők egyetlen API-val dolgozzanak, amely kompatibilis szinte minden jelentősebb VR/AR platformmal. Ez óriási előnyt jelent, hiszen megszabadítja a fejlesztőket a különböző hardvergyártók egyedi SDK-inak használatától.

Miért használja mindenki az OpenXR-t?

Az OpenXR gyorsan standarddá vált a VR/AR fejlesztők körében, és ez nem véletlen. Az alábbi előnyök emelhetők ki:

• Egységes API: Az OpenXR segítségével a fejlesztők ugyanazzal a kóddal dolgozhatnak, függetlenül attól, hogy melyik eszközre fejlesztenek. Ez nemcsak időt spórol, de csökkenti a hibák számát is.
• Platform-függetlenség: A legnagyobb hardvergyártók, mint például a Meta, a Pico vagy a Varjo, teljes mértékben támogatják az OpenXR-t. Ez azt jelenti, hogy egy OpenXR-alapú alkalmazás szinte garantáltan működni fog a legtöbb eszközön.
• Natív Unreal Engine OpenXR támogatás: Az Unreal Engine, amely az egyik legnépszerűbb játékmotor, beépített OpenXR támogatással rendelkezik. Ez lehetővé teszi, hogy a fejlesztők az alapvető funkciókat bármilyen eszközön könnyedén implementálják.

OpenXR pluginek: A funkcionalitás bővítése

Míg az OpenXR alapszintű támogatást biztosít a legtöbb eszközhöz, a fejlettebb funkciókhoz külön pluginekre van szükség. Az Unreal Engine rendelkezik natív OpenXR támogatással, amit egy plugin formájában kapunk meg. Amennyiben VR Template projektet hozunk létre, úgy ez a kiegészítő automatikusan bekapcsolódik.

Ez által kapunk egy olyan keretrendszert amely gyártótól függetlenül a kezünkbe adja a VR fejlesztéshez szükséges főbb funkcionalitásokat. Ez egy nagyon erős eszköz, hiszen nem kell foglalkoznunk, vagy lekezelnünk, hogy milyen headsetet használunk.

Működnek a Controller, Headset adatainak lekérései, de még a szemkövetés (Eye Tracking) alapvető funkciói is. Lekérhetünk mindenféle gyorsulási és giroszkóp adatot.

Az izgalmas rész ott kezdődik ha szeretnénk használni specifikus funkciókat is, vagyis szemkövetést (Eye Tracking) valamint arc detektálást (Face Tracking). Ahhoz, hogy ezeket a különlegességeket kiaknázzuk szükségünk lesz a gyártók által szolgáltatott Pluginekre. A Pico, Meta és a Varjo és rendelkezik saját eszközzel, ahhoz, hogy ezeket a funkcionalitásokat tudjuk használni az Unreal Engine-ben.

És ezzel el is jutottunk a cikkünk legfontosabb részéhez.

Miért kulcsfontosságú a verziókezelés VR-fejlesztés során Unreal Engine-ben?

VR-fejlesztés során az Unreal Engine verziójának megválasztása alapvetően meghatározza a projekt sikerét. Mivel az új verziók mindig új, lenyűgöző funkciókat kínálnak, sokszor csábító lehet frissíteni. Azonban az új lehetőségekkel gyakran járnak olyan kockázatok is, mint a kompatibilitási problémák, az instabilitás vagy a harmadik féltől származó pluginek frissítéséből eredő nehézségek. De miért is olyan kihívás mindez, és hogyan kezelhetjük ezeket a problémákat?

Downgrade: Több probléma, mint megoldás

A verzióváltás visszafelé, más néven downgrade, sokszor kényszerű döntés lehet, de az ezzel járó problémák gyakran többet ártanak, mint amennyit használnak. Az egyik leggyakoribb probléma az adatstruktúrák változása. Az új verziók gyakran átformálják a projektfájlokat, ami miatt a régebbi verziókkal való kompatibilitás megszűnhet, és ez adatvesztéshez vezethet.

Emellett a funkciók folyamatos frissítése és eltávolítása is zűrzavart okozhat. Az Epic Games időről időre módosítja a rendelkezésre álló eszközkészletet, ami azt jelenti, hogy a régebbi megoldások idővel elavulhatnak, és átdolgozásokra lesz szükség, amelyek jelentősen lassíthatják a fejlesztést. A downgrade gyakran olyan rejtett hibákat is előidézhet, amelyek a jövőbeli munkát és költségeket is megnövelhetik.

Harmadik féltől származó pluginek kihívásai

A VR-fejlesztésben elengedhetetlenek a pluginek, amelyek gyorsítják a munkát és számos új lehetőséget kínálnak. Ugyanakkor a verzióváltás során a pluginek is problémák forrásává válhatnak. Mivel nem minden plugin kompatibilis az Unreal Engine különböző verzióival, fontos, hogy frissítés előtt mindig ellenőrizzük, hogy a használt pluginek támogatják-e az új verziót.

Az API-változások is okozhatnak gondot, mivel ezek hatással lehetnek a meglévő kódokra, és jelentős átalakításokat igényelhetnek. Egy másik gyakori probléma, hogy a plugin fejlesztői leállíthatják a támogatást, ami hosszú távú projekteknél komoly nehézségeket okozhat.

Hogyan válasszunk megfelelő verziót?

A sikeres VR-fejlesztés egyik kulcsa, hogy tudatosan válasszuk ki az Unreal Engine verzióját, figyelembe véve a projekt igényeit. Az alábbi tippek segíthetnek a megfelelő döntés meghozatalában:

• Stabil verzió választása hosszú távra: Hosszú távú projektek esetén érdemes egy már bizonyított, stabil verzió mellett dönteni, amely minimalizálja az instabilitás kockázatát.
• A pluginek kompatibilitása: Érdemes mindig megyőződni arról, hogy a használt pluginek kompatibilisek a választott verzióval, így elkerülhetjük a váratlan problémákat.
• Csak akkor válts, ha valóban szükséges: Az új verziók számos új funkciót kínálnak, de ezeket csak akkor érdemes alkalmazni, ha valóban előnyt jelentenek a projekt számára.
• Tesztelj prototípus projektet: Mielőtt egy teljes projektet frissítesz, indíts el egy teszt projektet az új verzióval. Így időben észlelheted a hibákat, és megelőzheted a problémákat.

Mit kínálnak az Unreal Engine legújabb verziói?

Az Unreal Engine fejlesztése folyamatos, és bár minden verzió újdonságokat hoz, nem minden változtatás megfelelő a VR-projektek számára. Íme néhány példa az új verziók különleges képességeiről:

• Unreal Engine 5.3: A cikk megjelenésekor, ez a verzió az utolsó, amely támogatja a Pico VR headseteket, és jelentős fejlesztéseket hozott a Nanite és Lumen technológiák terén.
• Unreal Engine 5.4: Az új verzió a Meta VR headsetek támogatására összpontosít, de már nem kompatibilis a Pico headsetekkel. Az újdonságok között szerepel az Animation Warping és a továbbfejlesztett VR-támogatás.
• Unreal Engine 5.5: A Nanite foliage támogatásával és jobb vizuális minőséggel rendelkezik, de nem minden VR headsettel kompatibilis.

Ahhoz, hogy a projekted sikeres legyen, elengedhetetlen, hogy jól mérlegeld, mikor és miért váltasz verziót, és mindig tartsd szem előtt a hardver és a szoftver kompatibilitást. Továbbá, hogy szükséged van-e az adott pluginokra. Mert mint már azt említettem, az OpenXR nyújtotta lehetőségek miatt a speciális funkcionalitásokon kívül mindent meg tudunk valósítani eszköztől függetlenül.

Szóval az egyik legfontosabb kérdés amit fel kell tenni. Szükségem van Face Tracing-re vagy Eye Tracking-re?

Hardverek és kompatibilitás: mire figyelj?

A VR-fejlesztés hardverigénye gyakran meghatározza, hogy melyik verzióval érdemes dolgozni. Például:

• Meta VR headsetek: Az 5.4-es verzióig támogatottak, és a GitHubon elérhető Movement Sample projekt hasznos kiindulópont lehet.
• Pico VR headsetek: Csak az 5.3-as verzióval kompatibilis, így ezekkel a headsetekkel nem érdemes újabb verziókat használni.
• Varjo VR headsetek: Az 5.4-es verzióval kompatibilisek, de a magas hardverigény korlátozó tényező lehet.

Hardverek kompatibilitása és pluginek az Unreal Engine VR fejlesztésében

A VR fejlesztés sikeressége nagyban múlik azon, hogy mennyire jól választjuk meg a célhardvereket és a hozzájuk illeszkedő szoftververziókat. Az Unreal Engine különböző verzióinak támogatottsága jelentősen eltérhet az egyes VR headsetek esetében, ami közvetlen hatással van a projekt stabilitására és funkcionalitására.

Nézzük meg részletesen, hogyan érdemes megközelíteni ezt a kérdést.

Meta VR Headsetek

A Meta VR headsetjei különösen népszerűek a fejlesztők körében, köszönhetően a stabilitásuknak és az elérhető kiegészítőknek. Az Unreal Engine 5.4-ig támogatja őket, és DirectX 11 alapú alkalmazások esetében kiemelkedően megbízhatónak bizonyulnak. A kezdő fejlesztők számára hasznos lehet a Meta által biztosított Movement Sample projekt, amely GitHubon elérhető, és kész VR mozgásmechanizmusokat kínál, jelentősen megkönnyítve az indulást.

Pico VR Headsetek

A Pico headsetek esetében a támogatás kissé eltérő. Az Unreal Engine 5.3 az utolsó hivatalosan támogatott verzió - jelenleg -, azonban a Pico OpenXR plugin részleges kompatibilitást biztosít az Unreal Engine 5.5-tel is. Ez ugyan korlátozott funkcionalitással jár, de lehetőséget nyújt arra, hogy a legújabb technológiákat is kihasználjuk. Fontos megjegyezni, hogy a Pico XR plugin kizárólag az Unreal Engine 5.3-mal működik, így a fejlesztés megkezdése előtt ezt figyelembe kell venni.

Varjo VR Headsetek

A Varjo headsetek az iparág csúcsát képviselik, ám ennek ára a jelentős hardverigény - és a drága headsetek. Az Unreal Engine 5.4 verzióval teljes mértékben kompatibilisek, és új funkciókkal gazdagítják a VR fejlesztés lehetőségeit. Ha csúcskategóriás VR élményt szeretnénk nyújtani, a Varjo eszközei remek választást jelenthetnek, de fontos előre mérlegelni a rendszerkövetelményeket.

A megfelelő Unreal Engine verzió kiválasztása

A megfelelő motorverzió kiválasztása kulcsfontosságú a VR fejlesztésben. Ez a döntés nemcsak a kompatibilitást, hanem a projekt hatékonyságát és stabilitását is befolyásolja. Az alábbi szempontokat érdemes figyelembe venni:

• Hardver követelmények: Mindig ellenőrizzük, hogy a céleszköz kompatibilis-e az Unreal Engine adott verziójával. Ezzel elkerülhetjük a későbbi kompatibilitási problémákat.
• Pluginek tesztelése: Már a projekt kezdetén érdemes ellenőrizni, hogy a harmadik féltől származó pluginek megfelelően működnek-e az adott verzióval.
• Stabilitás előtérbe helyezése: Hosszú távú projektek esetében ajánlott egy stabil, jól dokumentált Unreal Engine verziót választani, amely biztosítja az egységes fejlesztési folyamatot.

Technikai megkötések és kihívások

DirectX verziók támogatása

Az Unreal Engine VR fejlesztése során a DirectX verzió választása is meghatározó. A DirectX 11 stabilitása miatt továbbra is népszerű, különösen VR projektek esetében. Azonban a DirectX 12-re való átállás lehetőséget nyújt a Lumen használatára, bár ennek ára gyakran a stabilitási problémák megnövekedése.

Assetek kompatibilitása

A VR projektekhez használt assetek sokszor csak az Unreal Engine 5.4-től kezdve kompatibilisek. Ezért a fejlesztés megkezdése előtt érdemes áttekinteni az assetek verziókövetelményeit, hogy biztosak legyünk azok zökkenőmentes integrációjában.

Nvidia DLSS: Szükség van rá VR-fejlesztésben?

Az Nvidia DLSS (Deep Learning Super Sampling) technológia forradalmasította a játékfejlesztést, különösen azokban a projektben, ahol a grafikai teljesítmény és a vizuális minőség egyensúlyának megteremtése a cél. A VR-fejlesztés során, ahol minden képkocka rendkívül fontos a zökkenőmentes élményhez, a DLSS kiemelkedő szerepet kaphat. De vajon valóban szükség van rá?

A DLSS a mesterséges intelligencia segítségével képes a képek felbontásának növelésére anélkül, hogy a grafikai minőség rovására menne. Ezt úgy éri el, hogy egy alacsonyabb felbontású képet renderel, majd mesterséges intelligencia segítségével feljavítja azt, így biztosítva a nagyobb felbontású, részletesebb vizuális élményt, miközben jelentősen csökkenti a hardver terhelését.

Miért fontos a DLSS a VR fejlesztésben?

A VR-ban az alacsony késleltetés és a folyamatos framerate kulcsfontosságú, hiszen a felhasználói élmény közvetlenül függ attól, hogy a látott kép mennyire egyenletes. A DLSS lehetővé teszi, hogy még gyengébb rendszereken is élvezhessük a részletes vizuális élményt anélkül, hogy az a teljesítmény rovására menne. Ha például egy projekt VR-ban 4K felbontású élményt kíván nyújtani, a DLSS segíthet abban, hogy a rendszer az alacsonyabb 1080p felbontáson rendereljen, majd az AI segítségével feljavítja azt, így csökkentve a GPU-ra nehezedő terhelést.

Mikor válhat a DLSS szükségessé?

Ha a VR-projekted a legmodernebb grafikát és részletességet célozza meg, de nem mindenki rendelkezik csúcskategóriás hardverrel, a DLSS technológia lehet a megoldás. Különösen hasznos lehet akkor, ha a VR-fejlesztésben nagy felbontású textúrák, komplex geometria és részletes fényhatások vannak jelen. Az AI-alapú felbontás-növelés segítségével a felhasználók még közepes vagy alacsonyabb kategóriás gépeken is élvezhetik a folytonos, éles vizuális élményt, miközben csökkenti az elérni kívánt frame-per-second (FPS) értéket, így a rendszer terhelése is jelentősen csökkenhet.

Mi a hátránya a DLSS alkalmazásának?

Bár a DLSS számos előnnyel bír, nem mentes a hátrányoktól sem. Mivel a technológia mesterséges intelligenciát alkalmaz, előfordulhat, hogy bizonyos típusú grafikai elemek nem lesznek tökéletesek, különösen olyan helyzetekben, ahol a részletesség és a finom árnyalatok kulcsfontosságúak. Ezen kívül a DLSS csak az Nvidia RTX kártyákon működik, tehát ha a felhasználók nem rendelkeznek ilyen eszközzel, a technológia nem lesz elérhető számukra.

Továbbá a már sokat emlegetett verziózás. Jelenleg a DLSS csak Unreal Engine 5.4-ig kompatibilis.

DLSS és VR: Hogyan érdemes használni?

Ha úgy döntesz, hogy a DLSS-t beépíted a VR-projektedbe,fontos, hogy teszteld és optimalizáld a különböző beállításokat, hogy megtaláld az ideális egyensúlyt a vizuális minőség és a teljesítmény között. A DLSS legnagyobb előnye, hogy az erőforrások megtakarításával lehetőséget ad arra, hogy olyan vizuális hatásokat is alkalmazz, amelyeket a rendszer máskülönben nem tudna kezelni, miközben biztosítja a sima élményt.

Tapasztalatok és ajánlások

A sikeres VR fejlesztés érdekében néhány bevált gyakorlatot érdemes követni:

• Fejlesztési környezet kiválasztása: Olyan Unreal Engine verziót válasszunk, amely stabil és kompatibilis az összes célhardverrel.
• Frissítések kezelése: Kerüljük a túl gyakori verzióváltásokat, mivel ezek növelhetik a hibák számát és meghosszabbíthatják a fejlesztési időt.
• Rendszeres tesztelés: Teszteljük a projektet minden célplatformon, hogy biztosítsuk a stabil és magas minőségű felhasználói élményt.

Összegzés

Az Unreal Engine alapú VR fejlesztés egyik legnagyobb kihívása a kompatibilitási problémák kezelése a folyamatosan változó motorverziók és hardverek között. Az OpenXR szabvány nagy segítséget nyújt ebben, hiszen egységes platformot biztosít a fejlesztők számára. Ahhoz, hogy a lehető legjobb eredményt érjük el, fontos alaposan átgondolni, melyik Unreal Engine verziót választjuk, és milyen hardvereket célozunk meg a fejlesztés során.

Források

• Unreal Engine hivatalos dokumentáció: https://www.unrealengine.com
• OpenXR hivatalos dokumentáció: https://www.khronos.org/openxr
• Movement Sample GitHub projekt: https://github.com/oculus-samples/Unreal-Movement
• Meta, Pico és Varjo VR headset támogatási oldalak
• Technikai blogok és fejlesztői közösségi források
• Nvidia DLSS: https://developer.nvidia.com/rtx/dlss/get-started

A cikket írta: F. Tamás