UE5.1 アップデート ~ Rendering / Effect ~

1.

Rendering / Effect UE5.1 アップデート

2.

2022 Licensee Meeting Rendering Epic Games Japan Nori Shinoyama

3.

UE5.1がReleaseされました！

4.

篠山が主に説明するTopic ● Lumen ● Virtual Shadow Map ● Strata (Experimental)

5.

6.

Matrix Demoで賞賛と共に言われていたこと ● 60fpsじゃないじゃん.... ● 木に葉がないじゃん... 5.1にはこれらに対する様々な改善が取り込まれています

7.

60fps対応？ Lumen/VSMの改善項目

8.

具体的な改善点の前に。。。 Lumenの実装のメンタルモデルを作成するための入門スライドを作成しましたまだの方はご参考にして頂ければ幸いです。 https://www.docswell.com/s/EpicGamesJapan/5EV87K-UE5_Lumen101

https://www.docswell.com/s/EpicGamesJapan/5EV87K-UE5_Lumen101

9.

UE5.1からLumenが60fps対応？ ● UE5.1 Release Noteより ● Lumen / Nanite / VSM that lay the groundwork for games and experiences running at 60 fps on next-gen consoles and capable PCs. ● これはScalabilityのHighをPS5/XSX等次世代機にて60fpsをターゲットとして設定したという意味 ● プラットフォーム個別の設定は Platforms/PLTFORM_NAME/DataDrivenPlatformInfo.iniに具体的な変更点が記述 ● 例えば XSX/XSSでの設定の違いなどもここで吸収されている

10.

Scalabilityの比較 (一部抜粋) High Epic r.LumenScene.Radiosity.ProbeSpacing 8 4 r.LumenScene.Radiosity.HemisphereProbeResolution 3 4 r.Lumen.TraceMeshSDFs.Allow 0 1 r.Lumen.ScreenProbeGather.RadianceCache.ProbeResolution 16 32 r.Lumen.ScreenProbeGather.ScreenSpaceBentNormal 0 1 r.Lumen.ScreenProbeGather.DownsampleFactor 32 16 r.Lumen.ScreenProbeGather.IrradianceFormat 1 0 r.Lumen.ScreenProbeGather.TwoSidedFoliageBackfaceDiffuse 0 1 r.Lumen.ScreenProbeGather.StochasticInterpolation 1 0 r.LumenScene.SurfaceCache.CardCaptureRefreshFraction 0 0.125

11.

5.0 -> 5.1からの細かな改善と高速化 (例) 新しいデノイザーにより、高速化により発生するノイズを軽減 https://developer.nvidia.com/blog/rendering-in-real-time-with-spatiotemporal-blue-noise-textures-part-1/

https://developer.nvidia.com/blog/rendering-in-real-time-with-spatiotemporal-blue-noise-textures-part-1/

12.

処理負荷比較 ● 某プラットフォーム ● 某シーン (軽量) ● 解像度: 2845x1600 (4Kの75%) 最終的に4KにUpscale High Epic LumenSceneLighting 0.43ms 1.06ms DiffuseIndirectAndAO 3.09ms 6.23ms

13.

備考: 60fpsでハードウェアレイトレは使えるか？ ● Epicとして公式に「60fpsならばDistance Fieldで」とは言っていない ● Scalability Highの状態でも、DF/HWRTどちらでも設定可能 ● しかしHWRTの方が3ms以上平均して重たくなるだろうとのこと（経験上、殆どのシーンは3msの増加では済まない）

14.

UE5.1 Virtual Shadow Mapの軽量化 ● Distant Light Mode ● 遠くにあるローカルライトのVSM更新をフレーム分割する機能 ● r.shadow.virtual.distantlightmode ● 0: Off ● 1: 遠くのライトのみ ● 2:全ライトが対象(Debug) ● r.Shadow.Virtual.MaxDistantUpdateP erFrame ● 1フレームに何個のライトを更新するか設定可能 (Default 1) https://twitter.com/tempkinder/status/ 1579116089816252419 動画はこちらをご参照ください

https://twitter.com/tempkinder/status/1579116089816252419

15.

UE5.1 Virtual Shadow Mapの軽量化 ● Distance Lighting Mode ● OFF vs ON ● このテストシーンのとある視点では約88％の処理負荷削減

16.

UE5.1 Virtual Shadow Mapの軽量化 ● Onepass Projection ● ● ● ● r.Shadow.Virtual.OnePassProjection 通常ではライト毎にシャドウ描画が行われるが、それを1パスで一括で描画するこのシーンの特定の視点からみた場合、83%の高速化各ピクセルが参照できる最大ライト数 ● r.Shadow.Virtual.OnePassProjection.MaxLightsPerPixel (default: 16) ● UE5.0まではこちらClustered Deferred Shadingを使用しなければいけなかったがUE5.1 からはOffのままで使用可能

17.

UE5.1での60fps対応 ● 60fpsの”基準値”としてGI Scalability Highを調整 ● VSMにも処理負荷軽減のための実装が入る ● しかし、勿論どんなシーンでも60fps対応できるというわけではなくプロジェクト毎に慎重な設定が必要となります

18.

葉や草

19.

おさらい - LumenとFoliageの関係 ● Lumenは(正確にはSurface Cacheの計算は) FoliageではNanite Meshにのみ対応ベンチはFoliageではないベンチにはカードが生成されない

20.

Nanite MeshのFoliageしかLumenが見ない理由詳細は弊社澤田のCEDEC講演をご参考にしていただけますと幸いです

https://www.docswell.com/s/EpicGamesJapan/51NY7K-UE_CEDEC2022_CitySampleRenderingOptimize#p1

21.

Lumen Scene内でのMaskedの扱い 5.1からHardware Ray TracingではLumenScene内でもMaskedとして扱われる様に Distance Field Hardware Raytracing 5.0 Scene 5.1 Lumen Scene

22.

UE5.1からTwo-sided Foliageに対応 ● Foliageモデルで問題になったのはOverOcclusion、暗くなりすぎる ● UE5.1からそれらの改善を実装 ● r.LumenScene.GlobalSDF.DitheredTransparencyStepThreshold ● r.Lumen.ScreenProbeGather.TwoSidedFoliageBackfaceDiffuse 5.0 5.1

23.

TwoSidedFoliageBackfaceDiffuse: ON Distance Field / Hardware Raytrace どちらにも効果あり

24.

TwoSidedFoliageBackfaceDiffuse: OFF Distance Field / Hardware Raytrace どちらにも効果あり

25.

DitheredTransparencyStepThreshold: 0.1 Distance Fieldにのみ効果あり Default 0.1

26.

DitheredTransparencyStepThreshold: 0.5 Distance Fieldにのみ効果あり Default 0.1

27.

UE5.1からのFoliage対応 ● 5.1からLumen内でのMaskedの扱いが若干改善 ● (5.1からNaniteがMasked対応したこともあり)、Foliageでの森林表現が対応されやすくなる ● Lumenとして、葉の間などが暗くなってしまう(OverOcclusion)の軽減策を 5.1にて実装 ● ※パフォーマンスや精度に関してはまだまだ検証の必要あり

28.

その他 Lumenの改善

29.

High Quality Translucency Reflections

30.

Lumen ReflectionがSingle Layer Waterに対応

31.

Experimentals

32.

Strata ● 新しいMaterial System ● エンジン内部でハードコードされているShadingModelからユーザが自由に作れる用に ● 任意のBSDFモデル ● 複雑なレイヤードマテリアル ● いつExprimentalがとれるかは未定 ● Engineの他機能に未対応の部分がいくつかある ● 使用方法 ● Project SettingsのStrata MaterialsをONにする ● 従来のMaterialと同時に使うことはできない ● 既存Materialは全てStrataに変換される

33.

注意: Strata検証は別プロジェクトで行う Strataは従来のMaterialも全て Strataに自動で変換します Strata上でマテリアルをSaveすると、StrataをOffにした際にマテリアルが壊れる可能性あり

34.

35.

Strata Examples

36.

Strata Examples

37.

Strata Examples

38.

Strata Epic Developer Communityにチュートリアルなどがあります！(英語)

39.

ご清聴ありがとうございました。

40.

目次 - Naniteやその他レンダリング関係の機能について・Nanite関連・ライトミキサー・アナモルフィック被写界深度・マテリアル・テクスチャ関連・Movie Render Queue関連・HDR/Color関連のアップデート

41.

目次 - Naniteやその他レンダリング関係の機能について・Nanite関連・ライトミキサー・アナモルフィック被写界深度・マテリアル・テクスチャ関連・Movie Render Queue関連・HDR/Color関連のアップデート

42.

Naniteの改善 5.0と比較し多くのマテリアル機能に対応・Masked ・Two Sided ・ワールド位置オフセット (ベータ機能) ・ピクセル位置オフセットその他フォリッジジオメトリも対応を拡充パフォーマンスに関しては、現在も改良に向けて研究開発中

43.

Naniteワークフローの改善実際に利用していく上でNaniteの設定周りを改良 Nanite をサポートするプラットフォームとサポートしないプラットフォームの両方でオーサリングできるように

44.

非Naniteメッシュに別の高精細メッシュを追加可能に別の高精細メッシュを Naniteメッシュとして追加できるように既存のメッシュがフォールバックメッシュに

45.

Nanite Pass Switch Nanite Pass Switchが追加され、Naniteの場合のみの処理を定義可能に使い分け・Naniteはメッシュにディティールがある分シンプルに・非Naniteパスはテクスチャ等を追加など

46.

Nanite Override Material Nanite Override Material:Nanite用マテリアル Naniteの時に適用されるマテリアルを指定。Material毎に設定可能

47.

Nanite Override Materialの注意点マルチプラットフォームの場合にマテリアルを分けて制作が可能注意点・同一アセットのマテリアルが2つ存在するため、更新の管理が大変・トラブルのもと・基本的にはNanite Switch Passで同一マテリアル上で管理することをおすすめ

48.

Disallow Nanite Disallow Nanite(Naniteを不許可):Static Mesh Componentにて設定可能メッシュとしてはNaniteを持つが、通常のStatic Meshを利用したい場合に使用

49.

目次 - Naniteやその他レンダリング関係の機能について・Nanite関連・ライトミキサー・アナモルフィック被写界深度・マテリアル・テクスチャ関連・Movie Render Queue関連・HDR/Color関連のアップデート

50.

ライトミキサー・ライトの一覧化・指定パラメータを編集

51.

環境光ライトミキサー(既存機能) SkyAtmosphere等を含む、環境光に関する機能に限定設定可能なパラメーターが固定

52.

ライトミキサーの機能・ライトの追加・パラメーターの変更・単一ライトの確認・表示パラメーターの変更・コレクションの追加

53.

ライトミキサーの機能 - ライトの追加

54.

ライトミキサーの機能 - 単一ライトの確認

55.

ライトミキサーの機能 - パラメーターの変更

56.

ライトミキサーの機能 - 表示パラメータの変更

57.

ライトミキサーの機能 - コレクションの追加

58.

オブジェクトミキサーライトミキサー自体はオブジェクトミキサー機能に実装 Level上のコンポーネントの設定を一覧化、設定が可能にフィルターは現状C++で作成 ※講演確認時点ではBPで動いていないようでしたが5.1リリース版ではBPでの設定も動くようでしたこちら記事にして頂いていた方がいたので紹介させていただきます ObjectMixerを使ってLevel上のActorのPropertyを一括編集する | hakobuneworks https://www.hakobuneworks.com/posts/2022/11/21/

https://www.hakobuneworks.com/posts/2022/11/21/

59.

UObjectMixerObjectFilter UObjectMixerObjectFilterを継承したC++ Classを作成 LightMixerObjectFilterを参考に実装 .¥Engine¥Plugins¥Editor¥ObjectMixer¥LightMixer¥Source¥LightMixer¥Public¥LightMixerObjectFilter.h

60.

目次 - Naniteやその他レンダリング関係の機能について・Nanite関連・ライトミキサー・アナモルフィック被写界深度・マテリアル・テクスチャ関連・Movie Render Queue関連・HDR/Color関連のアップデート

61.

アナモルフィック被写界深度 DoFでアナモルフィックレンズのような楕円形のボケ効果が可能に -> スクイーズ倍率で調整

62.

アナモルフィック被写界深度ボケ効果だけ変更したい場合は、追加されたCropを設定後スクイーズ倍率で調整

63.

目次 - Naniteやその他レンダリング関係の機能について・Nanite関連・ライトミキサー・アナモルフィック被写界深度・マテリアル・テクスチャ関連・Movie Render Queue関連・HDR/Color関連のアップデート

64.

Textureの改善 - 32bit floatへ対応・Single Float(R32F) ・HDR High Precision(RGBA32F) ※スカイライトのキューブマップは、 16ビット浮動小数点にクランプされてしまう既知の問題があり、今後改善予定

65.

２の累乗ではないテクスチャでミップマップ対応・２の累乗ではないテクスチャでミップマップ対応・圧縮は4の倍数が必要

66.

２の累乗ではないテクスチャでミップマップ対応注意点・ストリーミングには利用できない (強制Never Stream) ・基本的には2の累乗テクスチャをおすすめ活用方法・LOD Biasでゲーム内の最大サイズを制御

67.

SceneCaptureコンポーネントのメモリ表示 SceneCaptureコンポーネントで使用されているレンダーターゲットで使用する GPUメモリとテクスチャ、LumenSceneを含むメモリ量が表示されるように

68.

マテリアルのインライン編集マテリアルノード80個以上が見直され、インライン(ノード上)で値を変更可能に

69.

オーバーレイマテリアルメッシュを複製せずにベースマテリアルパスの上にもう1パス描画を行う Max Draw Distanceを設定しておくと、一定距離の場合のみOverlay描画を行うことが可能

70.

ラフディフューズマテリアルのディフューズライティング計算を Chan モデル(from Activision WWII advances Siggraph 2018) に変更 https://advances.realtimerendering.com/s2018/MaterialAdvancesInWWII.pdf https://advances.realtimerendering.com/s2018/MaterialAdvancesInWWII-course_notes.pdf UE 5.0~

71.

ラフディフューズベースカラー (1.0, 1.0, 1.0) Metallic (0.0) デフォルト(ランバート) ラフディフューズラフネス:左から右にかけて0.0-1.0

72.

マテリアルでエネルギー保存を有効化マイクロファセット間の複数のバウンス効果を近似する設定 UE 5.0~

73.

マテリアルのエネルギー保存を有効化ベースカラー (1.0, 1.0, 1.0) Metallic (1.0) デフォルトエネルギー保存を有効化ラフネス:左から右にかけて0.0-1.0

74.

目次 - Naniteやその他レンダリング関係の機能について・Nanite関連・ライトミキサー・アナモルフィック被写界深度・マテリアル・テクスチャ関連・Movie Render Queue関連・HDR/Color関連のアップデート

75.

Texture Streamingの改善 - MRQ 動画書き出し時のTexture Streamingは規定値として無効化 - > 有効化しないとメモリが足りない - > 有効化するとテクスチャがボケるといった既知の問題が存在この問題を改善するべくオプションを追加 Flash Streaming Managers

76.

Texture Streamingの改善 - MRQ 現在もTexture Streamingは、デフォルト無効使用する際には、無効化しないように設定が必要・機能フレーム毎に処理をフラッシュ r.Streaming.SyncStatesWhenBlocking

77.

Cinematic Pre-streaming 実験段階カットシーンでNaniteやVirtual Textureのストリーミングが間に合うようにキャッシュデータを作成する機能

78.

Cinematic Pre-streaming 実験段階ムービーレンダーキューの設定からプリストリーミングレコーダーを追加

79.

Cinematic Pre-streaming 設定・デフォルトでVirtual TextureとNaniteを記録・Disable Advance Render Fuaturesを有効を確認して閉じるキャッシュ作成に不必要な機能がオフに実験段階

80.

Cinematic Pre-streaming MRQから一度レンダリングを行うと、対象シーケンスにシネマティックプレストリーミングが作られるキャッシュデータは設定により保存される(例) ¥Content¥Cinematics¥Prestreaming¥シーケンス名実験段階

81.

Cinematic Pre-streaming 実験段階通常のムービー書き出しをする際には、プリストリーミングレコーダーをオフに Disable Advance Render Fuaturesオプションにより影などが切られてしまう

82.

目次 - Naniteやその他レンダリング関係の機能について・Nanite関連・ライトミキサー・アナモルフィック被写界深度・マテリアル・テクスチャ関連・Movie Render Queue関連・HDR/Color関連のアップデート

83.

HDR - 直近の更新少しずつ改善中・Editor HDR対応 - (CL19918995) ・Background blurへの対応(UE5.1) - CL20933909 ・最小、中間、最大輝度などへの対応(基礎的なもの) - CL21559813 r.HDR.Display.MinLuminanceLog10 r.HDR.Display.MidLuminance r.HDR.Display.MaxLuminance HDR対応に関して要望は多く、引き続き改善を続けている

84.

Working Color Spaceの対応 5.0 ~ UE5から少しずつWorking Color Space(色空間)対応が導入されている従来は暗黙知的にリニアsRGBで計算

85.

Working Color Spaceの対応今後 sRGB前提で計算されてしまっている箇所等が非常に多く、 UE5.2での改善に向けて取り組んでいる現状Color値がプロジェクト設定に依存してしまっているため、 TextureなどのようにColor Spaceを混合できない ※例：他のColor Spaceを設定中にsRGBの値を入れたりが難しいそれぞれColor値毎にColor Spaceを定義できるように検討中...

86.

87.

Niagara アップデート Epic Games Japan 斎藤修

88.

はじめに Niagaraは5.1においては劇的な新機能というのはないかもしれませんが依然変わらず精力的に改善と更新が行われています

89.

Niagara アップデートまず大きな機能の更新の一つとしては GPUパーティクルでリボンを扱えるようになりました

90.

Niagara アップデートまた UI/UX周りも大きく改善されています

91.

Niagara アップデート大きなものとしてはスケーラビリティモードの追加

92.