Обзор Капсульных Теней в Unreal Engine 4

0
18
Обзор Капсульных Теней в Unreal Engine 4

В Unreal Engine 4 (UE4) мы теперь поддерживаем мягкое затенение для символов в освещенных областях с помощью Capsule Shadows, которое представляет собой капсульное представление вашего персонажа с физическим активом. Этот метод затенения может заставить персонаж чувствовать себя заземленным в этих косвенно освещенных областях и иметь мягкие тени в областях с прямым освещением, что невозможно при использовании традиционных методов теневого отображения.

Представление капсулы персонажа

Физический Актив используется для создания приблизительного представления персонажа для поддержки очень мягкого затенения. Поскольку капсулы прикреплены к костям персонажа, это позволяет тени перемещаться и аккуратно распространяться внутри сцены.

Обзор Капсульных Теней в Unreal Engine 4Персонаж с представленной капсулойПредставление только капсулы UE4

Представление только капсулы

Тени на земле не являются репрезентативными для Kapsule Shadows.

Применение 

применение капсульных теней UE4

 

Откройте свою скелетную меш, а на панели Asset Details выберите Shadow Physics Asset, чтобы присвоить свой физический актив, который будет использоваться для капсульных теней.

Настройки капсульных теней Настройки капсульных теней UE4

СвойствоОписание
Capsule Direct ShadowЭто позволит мягко затенять из прямого (движущегося) света, когда представление капсулы назначается Shadow Physics Asset скелетной меши.
Capsule Indirect ShadowЭто обеспечит мягкое затенение из предварительно вычисленного освещения (lightmaps и skylight), когда представление капсулы назначается Shadow Physics Asset скелетной сетки.
Capsule Indirect Shadow Min VisibilityЭто позволит художникам контролировать, насколько темной может быть капсульная тень в косвенно освещенных областях.

Капсульные Косвенные Тени

2 Настройки капсульных теней UE4

 

 

 

Когда вы включаете Capsule Indirect Shadow (капсульную косвенную тень), представление капсулы персонажа будет использоваться для создания направленной мягкой тени на основе volume lighting samples, размещенных и вычисленных Lightmass во время сборки освещения. Если вы используете Distance Field Ambient Occlusion, мягкая тень будет отбрасываться от вашего персонажа, но не будет использовать направленность.

Capsule Indirect Shadows позволяет вашим персонажам чувствовать себя заземленными в этих областях, где традиционное теневое отображение не будет работать очень хорошо.

Capsule Indirect Shadow включен UE4Capsule Indirect Shadow включенCapsule Indirect Shadow выключен UE4Capsule Indirect Shadow выключен

Когда включена Косвенная капсульная тень, ваш персонаж будет отбрасывать мягкую тень, которая может заземлить в областях только с освещением отскока.

Indirect Capsule Shadow включен UE4Indirect Capsule Shadow включенIndirect Capsule Shadow выключен UE4Indirect Capsule Shadow выключен

В открытой местности только с Skylight в качестве источника света будет мало направленности, так как свет исходит со всех сторон. Это создает тонкую мягкую тень в виде пятна ниже персонажа при использовании предварительно вычисленного освещения.

В закрытой области, где свет проходит через отверстие, кеш непрямого освещения используется, чтобы дать направленность и мягкость к тени капсулы путем интерполяции между помещенными образцами объемного освещения, когда символ перемещается по пространству. В дверях тень персонажа будет менее интенсивной с небольшой направленностью, но по мере того, как персонаж уходит дальше от дверного проема, интенсивность и направленность тени будут увеличиваться.

Косвенная минимальная видимость тени

Художникам предоставляется дополнительный контроль, регулируя опцию Capsule Indirect Shadow Min Visibility. Это позволяет вам отрегулировать, насколько темной будет тень капсулы в косвенно освещенных областях с использованием предварительно вычисленного освещения. Это может быть полезным для уменьшения любого самозатенения из капсулы в этих областях или смягчения интенсивность тени, чтобы она хорошо сочеталась с окружающими тенями.

Capsule Indirect Shadow включен UE4Capsule Shadow 

Indirect Min Visibility: 0,1 (по умолчанию)

минимальная видимость капсульных теней 0,45 UE4Capsule Shadow 

Indirect Min Visibility: 0,45 

Капсульные прямые тени1 Настройки капсульных теней UE4

 

 

 

Когда включен Direct Capsule ShadowLight Source Angle (Угол источника света) для направленного света и Source Radius (радиус источника) для точечного или прожекторного света (Spot и Point Lights) используется для определения того, насколько мягкими будут тени с его принимающей поверхности. Это позволяет вам непосредственно контролировать мягкость ваших теней капсулы при прямом освещении.

Угол источника света

Свойство Light Source Angle для Направленного Освещения используется для динамических методов затенения для создания мягких теней зоны. При настройке этого свойства тень будет смягчаться дальше от поверхности, на которую она отбрасывается.

Угол источника света 1,0 UE4

Угол источника света: 1,0 (по умолчанию)

Угол источника света 2,0 UE4

Угол источника света: 2,0 

Радиус Источника

Подобно тому, как работает угол источника направленного света, радиус источника Source Radius неподвижного прожекторного или точечного света можно использовать для придания вашему персонажу мягких теней. Когда вы используете больший радиус источника, свет будет смягчать дальнейший эффект отбрасывания тени с поверхности.

Радиус Источника 5,0 UE4Радиус Источника: 5,0Радиус Источника 15,0 UE4Радиус Источника: 15,0
После того, как освещение было построено для вашей сцены, вы можете отрегулировать свойство Source Radius, не перестраивая освещение. Это свойство влияет только на подвижных актеров с включенными полями Capsule Shadows или Mesh Distance Fields 

Представление

Стоимость работы графического процессора для Capsule Shadows пропорциональна количеству используемых капсул, количеству символов (персонажей) и размеру экрана, на который влияет их тень.

Используя Radeon 7870 на 1080p, например:

Стоимость ЦП с 10 капсуламиВремя в миллисекундах (мс)
Один персонаж на экране0,29 мс
Каждый дополнительный персонаж на экране0,05 мс

Эта реализация очень эффективна, поскольку она вычисляет затенение с половинным разрешением с помощью расширенного уровня глубины, в то время как использование экранной плитки позволяет уменьшить объем работы по затенению, только когда это необходимо.

Ограничения

  • Требуется DirectX 11, из-за плиточной отложенной реализации с использованием вычислительных шейдеров.
  • Movable Point и Spot Lights в настоящее время не поддерживаются.
  • Для произвольной формы мешей могут существовать артефакты самозатенения.
  • Можно использовать только Sphyls и Spheres для представления капсул.
  • Когда тени капсулы становятся такими мягкими, что они становятся окружающей окклюзией, в затенении есть артефакт, который вызывает жесткую линию.