Nanite in der Unreal Engine 5

Spieleproduktion

Kurzbeschreibung

Die Unreal Engine 5 setzt in Sachen fotorealistischer Grafik neue Maßstäbe. Dabei spielen neue Rendering-Technologien wie Nanite eine entscheidende Rolle. Aber was genau ist Nanite?

Was ist Nanite?

Nanite ist das virtualisierte Geometriesystem der Unreal Engine 5, welches ein neues Mesh-Format und eine neue Rendering-Technologie nutzt. Damit wird es möglich hochauflösende 3D Models und Texturen in hoher Stückzahl in Echtzeit zu rendern. Selbst Milliarden von Polygonen können so in hoher Darstellungsqualität schnell und einfach berechnet werden.

Wie arbeitet Nanite?

Beim Import der Quelldatei (beispielsweise eine FBX-Datei) wird das Mesh zuerst analysiert und anschließend in hierarchische Cluster mit Triangles unterteilt. Während des Rendering Prozesses werden die einzelnen Cluster je nach Kameraperspektive in einem unterschiedlichem Detailgrad dargestellt. Des Weiteren werden Daten nur bei Bedarf gestreamt und ausschließlich sichtbare Details im Speicher abgelegt. Diverse Visualisierungs Ansichten können von Entwicklern genutzt werden, um die Pipeline zu kontrollieren.

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Anwendung

Um Nanite beim Import einer Datei auf ein statistisches Mesh anzuwenden, muss in den “Import Options” ein Haken bei “Built Nanite” gesetzt werden. Befinden sich bereits Assets und Models innerhalb des Projektes lässt sich Nanite nachträglich aktivieren. Soll Nanite auf mehrere Assets angewendet werden geschieht dies über den “Content Browser”. Sind die gewünschten Models ausgewählt kann mittels Rechts-Klick das “Context menu” aufgerufen und Nanite auf “Enable” gesetzt werden. Wird Nanite für ein einzelnes Mesh aktiviert wird das “Details Panel” verwendet. Im “Static Mesh Editor” wird anschließend unter dem Punkt “Nanite Settings” ein Haken bei “Enable Nanite Support” gesetzt.

Möglichkeiten

Mit Nanite wird es möglich Millionen an pixelgenauer Polygonen gleichzeitig darzustellen. Bereits die Techdemo der Unreal Engine 5 aus dem Jahre 2020 “ Lumen in the Land of Nanite” demonstrierte spektakulär die Leitung der neuartigen Rendering Technologie. Jede einzelne der im kurzen Gameplay gezeigten Statuten der Tempelanlage besteht aus circa 33 Millionen Polygonen. Auch Rendering in Echtzeit bei 60 Bildern in der Sekunde in einer 4K Auflösung bereiten der Engine kaum Probleme und Qualitätsverluste sind beinahe nicht vorhanden. Des Weiteren fällt positiv ins Auge, dass der direkte Import von Quelldateien “ZBrush sculpts” oder Photogrammetrie-Scans in hoher Qualität  in Unreal ermöglicht wird. Zudem wird das “Level of Detail” (LOD) der einzelnen Meshes von der Engine automatisiert gehandelt.

Grenzen

Wie jeder neuartigen Technologie sind Nanite auch noch einige Grenzen gesetzt und es existieren diverse Kinderkrankheiten. Beispielsweise feinere Strukturen wie Gras, Blätter oder Haare wirken durch Nanite porös und alles andere als realistisch oder hochauflösend. Des Weiteren werden durchsichtige Materialien nicht unterstützt und Meshes die Nanite verwenden haben Schwierigkeiten deformiert oder geriggt zu werden.

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