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Lumen, Nanite, Unreal Engine 5. Si vous avez accordé une certaine attention à la technologie des jeux vidéo au cours des deux dernières années, vous aurez très probablement entendu ces termes. Pourtant, le potentiel a principalement existé sous la forme de démos et de promesses de ses créateurs Epic Games. D’innombrables développeurs ont prêté allégeance à UE5, mais ses possibilités n’ont pas encore été réalisées dans un jeu d’expédition réel – jusqu’à présent.
Le titre populaire Fortnite Battle Royale de la société servant souvent de véhicule pour mettre en valeur les capacités d’Unreal, le dernier chapitre tient enfin ces promesses en introduisant la suite complète de fonctionnalités UE5 sur les consoles et les PC de la génération actuelle. Désormais, Fortnite fonctionne à 60 ips tout en exploitant la puissance de l’éclairage global et des réflexions entièrement dynamiques de Lumen, en combinaison avec les détails sans précédent rendus possibles par Nanite.
Il s’agit d’une mise à niveau transformatrice, et qui mérite un examen attentif – à la fois en termes de réalisations visuelles et d’impact sur les performances sur toutes les plates-formes prises en charge, du PC et de la PS5 aux Xbox Series X et S. Le concept d’exécution des fonctionnalités haut de gamme d’UE5 sur console est impressionnant, mais atteindre l’objectif de 60 images par seconde – même sur la série S – est une réalisation sérieuse qui mérite une analyse plus approfondie et il est également intéressant de voir comment la technologie évolue encore plus sur PC. Des discussions plus tôt dans la semaine avec Nick Penwarden d’Epic, vice-président de l’ingénierie d’Epic, nous ont aidés dans notre analyse.
Depuis sa révélation il y a plus de deux ans, nous attendons avec impatience l’arrivée des jeux UE5 utilisant ses nouvelles technologies clés. Alors que UE5 lui-même a déjà été intégré à Fortnite, ce n’est qu’avec l’arrivée de la mise à jour du chapitre 4 du jeu que Lumen, Nanite, Virtual Shadow Maps et Temporal Super Resolution ont été intégrés au jeu. Cela signifie que si vous jouez à Fortnite sur Xbox Series X/S, PS5 ou PC, vous avez désormais accès à ces nouvelles technologies – mais uniquement en mode 60 ips sur les consoles (le mode 120 ips utilise l’ancien pipeline de rendu établi).
Avant d’aller plus loin, clarifions les bases de l’UE5 : la vedette du spectacle est Lumen, qui introduit des réflexions par lancer de rayons et un éclairage global (GI) entièrement en temps réel. La modélisation du comportement de la lumière est restée un défi majeur dans les graphiques en temps réel depuis leur création – pendant des années, les développeurs se sont appuyés sur une variété de solutions pré-calculées pour l’éclairage qui viennent toutes avec leurs propres erreurs et imprécisions afin d’être réalisables.
Dans Fortnite, l’heure dynamique de la journée signifie que la position du soleil change pendant que vous jouez, donc simuler une lumière et des ombres réalistes est plus difficile et la différence entre la solution pré-calculée précédente et RT peut être étonnante. Dans le nouveau système, la lumière du soleil se déverse à travers les fenêtres, transférant la couleur aux surfaces voisines, tandis que des ombres de contact naturelles se forment autour des objets.
Lumen est disponible en deux versions ici, le logiciel lumen calculant son éclairage global à l’aide d’une scène simplifiée (en utilisant un mélange de champs de distance et de traçage d’espace d’écran) tandis que le matériel Lumen, disponible uniquement sur la version PC pour le moment, utilise des triangles appropriés pour un aspect plus réaliste, y compris des réflexions plus précises et un éclairage global, et moins de fuites de lumière. La lumière matérielle signifie également que les modèles de personnages et autres objets en mouvement sont inclus dans les réflexions. Cependant, des imperfections subsistent même dans le Lumen de qualité supérieure, avec la vidéo intégrée ci-dessus montrant de nouvelles fuites de lumière dans certaines scènes, pas de RT de haute qualité sur le verre, et des personnages et autres objets complexes apparaissant avec des vides noirs dans les réflexions.
Sur les consoles, le logiciel Lumen est la seule option, ce qui signifie que les maillages skinnés, tels que les caractères, sont reflétés en utilisant uniquement le calcul de l’espace écran, les fuites de lumière sont plus courantes et la précision globale est légèrement réduite. Quelle que soit la plate-forme, le GI de Lumen garantit que l’éclairage offre toujours du réalisme et une belle apparence. Cela signifie également que les artistes n’ont pas besoin d’affiner chaque scène – une fois que les propriétés des matériaux sont configurées, cela fonctionne.
Bien sûr, il y a quelques inconvénients – le GI sous-jacent utilise 1/16 rayons par pixel, donc un algorithme de débruitage est utilisé pour créer un résultat cohérent. Cela garantit que les performances restent élevées, mais peut conduire à un scintillement visible dans certaines situations difficiles – mais je pense que c’est un compromis valable. Ainsi, avec Lumen, le monde de Fortnite prend vraiment vie – ressemblant parfois à des rendus CG hors ligne – mais ce n’est pas la seule fonctionnalité affichée.
Nanite fait également ses débuts dans le chapitre 4 de Fortnite. Cela permet essentiellement un haut niveau de détails géométriques sur les maillages statiques, sa plus grande efficacité permettant une meilleure qualité. Les premières versions d’UE5 ne prenaient pas en charge les textures masquées en alpha (par exemple, l’herbe et les arbres), mais cela a été ajouté dans UE5.1. Fait intéressant cependant, les développeurs de Fortnite ont plutôt choisi de transformer chaque arbre, buisson et brin d’herbe du jeu en un maillage polygonal – qui, avec le système de Nanite pour les LOD automatiques, garantit que les arbres semblent visuellement éloignés à n’importe quelle distance, comme les autres géométries Nanite. .
Ce n’est pas seulement de la verdure non plus – de nombreuses surfaces, y compris celles qui n’étaient que des textures, ont été converties en un maillage Nanite – du revêtement de maison entièrement modélisé aux briques et pierres individuelles. C’est incroyable de voir la quantité de détails évidents même à une distance extrêmement proche. Ainsi, bien que le jeu reste stylisé, le niveau de détail par objet est massivement augmenté et il n’y a plus de transitions LOD visibles une fois qu’un objet est chargé.
Cependant, vous pouvez toujours remarquer un pop-in pendant le jeu, car en raison des coûts de mémoire et de processeur du nouveau système, le jeu ne peut afficher qu’une zone spécifique autour du joueur, les objets plus éloignés étant remplacés par un seul simplifié. Maille HLOD. C’est pourquoi, même avec Nanite, le pop-in reste un problème délicat à résoudre. Même ainsi, il est étonnant de zoomer et dézoomer sur divers objets tout en maintenant la stabilité visuelle. C’est beaucoup plus cohérent et cohérent que ce que nous voyons généralement dans les grands jeux du monde ouvert.
Cette combinaison de Lumen et Nanite est alors puissante et Fortnite démontre vraiment ce qui est possible avec le nouveau moteur – même lors de la modernisation d’un titre existant. Cependant, d’autres nouvelles fonctionnalités sont également présentes et méritent une brève mention. La super résolution temporelle (TSR) remplace la précédente TAAU et offre une excellente fidélité visuelle, semblable à DLSS ou FSR2, avec une apparence de type 4K malgré des résolutions internes beaucoup plus faibles sur les séries X et PS5.
Il existe également des cartes d’ombres virtuelles, qui se traduisent par une projection d’ombres unifiée et de haute qualité, projetant avec précision les ombres à partir de maillages Nanite détaillés jusqu’aux brins d’herbe individuels ou aux petites pierres. Les ombres restent également visibles même à longue distance, ce qui augmente la cohésion de la carte. C’est un remplacement complet pour d’autres techniques d’ombre telles que les cartes d’ombre en cascade et évite bon nombre de ces inconvénients. Ce n’est pas bon marché, cependant, et sur la console, il y a un bruit visible évident lorsque l’on examine de près les ombres, mais c’est quand même assez impressionnant dans l’ensemble. Il est également possible d’exclure des objets de la carte d’ombre virtuelle pour augmenter les performances, qui est utilisée sur la série S.
La clé ici est que toute cette technologie se combine avec d’autres éléments UE5, tels que la nouvelle fonctionnalité de partitionnement du grand monde, pour créer ce qui équivaut à une démonstration fantastique du moteur. Cela laisse entrevoir de grandes choses à venir des développeurs qui sont passés à Unreal et suggère également que, jusqu’à présent, peu de jeux ont vraiment démontré ce que ces nouvelles machines peuvent faire. En fait, toutes les versions actuelles de Fortnite utilisent désormais UE5 pour faciliter le développement – même sur Switch, où il n’y a pas assez de puissance pour activer les nouvelles fonctionnalités dont nous discutons aujourd’hui.
Avant de conclure, vous pourriez être intéressé de savoir comment le jeu fonctionne sur chaque plate-forme en termes de performances, de résolution et – oui – de bégaiement de compilation d’obturateur. Commençons par les bonnes choses : sur la base de nos conversations avec Epic, la PS5 et la série X ciblent 4K via une super résolution temporelle, avec une résolution interne allant de 864p à 1836p – une gamme massive. En moyenne, la PS5 fournit 55 % de 4K sur chaque axe, tandis que la série X est légèrement supérieure à 59 %. En raison du fonctionnement de la reconstruction d’image, il est très difficile de voir la moindre différence entre les deux versions.
La série S est naturellement de résolution inférieure, avec une résolution interne de 540p à 1080p, en moyenne 73 % de 1080p, mais perd également les reflets sur les surfaces brillantes (par exemple l’eau), la résolution de certains effets est plus faible et il y a aussi une réduction de l’encombrement au sol . Honnêtement, la série S ressemble étonnamment aux versions de la série X et de la PS5. C’est l’omission des réflexions Lumen qui a le plus d’impact – les masses d’eau peuvent perdre toutes les réflexions en fonction de l’angle car elles dépendent uniquement des informations sur l’espace de l’écran.
En termes de performances, les choses sont étonnamment bonnes – du moins sur console. Lors de nos tests, nous étions essentiellement toujours verrouillés sur 60 images par seconde. Sur PC cependant, nous avons vu une compilation de shader bégayer – moins que ce à quoi nous nous attendions sur un titre UE4 sans compilation de shader asynchrone, mais rencontrer de nouveaux contenus ou parcourir le monde dans un véhicule a entraîné des pertes d’images. Cela diminuerait progressivement au fur et à mesure que les shaders seraient rencontrés et mis en cache, mais les mises à jour du jeu et des pilotes relanceraient le processus.
Epic est conscient du problème et s’adressant au vice-président de l’ingénierie d’Epic Games, Nicholas Penwarden, la compilation de shaders de l’entreprise est encore imparfaite à certains égards. Par exemple, les personnages peuvent être diffusés dans le monde d’une manière différente des autres actifs, de sorte que la compilation des shaders peut ne pas bien les gérer – et de même, étant donné que Fortnite Chapter 4 divise le monde en zones pour Nanite, en utilisant des véhicules pour entrer rapidement dans de nouveaux les zones pourraient exiger que les shaders soient compilés plus rapidement qu’il n’est actuellement possible. Ainsi, les futures versions d’Unreal Engine et les mises à jour de Fortnite Chapter 4, nous devrions obtenir un système plus personnalisé pour éviter ces bégaiements. Le personnel d’Unreal Engine semble prendre le problème au sérieux, alors j’espère que nous verrons un mouvement sur ce front.
Dans l’ensemble, il est passionnant d’essayer Nanite, Lumen et d’autres fonctionnalités d’Unreal Engine 5.1 dans un titre de livraison, et il sera fascinant de voir comment d’autres développeurs adoptent ces fonctionnalités – et comment le moteur continue d’évoluer – à l’avenir.
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