Nanite in Unreal Engine 5: Virtualisierte Geometrie erklärt

Nanite: Millionen Polygone in Echtzeit

Die Unreal Engine 5 setzt bei fotorealistischer Grafik neue Maßstäbe, und ein System spielt dabei eine Schlüsselrolle: Nanite. Wo Entwickler früher mühsam verschiedene Detailstufen eines Modells von Hand bauen mussten, damit ein Spiel flüssig läuft, übernimmt Nanite diese Arbeit automatisch. Aber was steckt technisch dahinter?

Was ist Nanite?

Nanite ist das virtualisierte Geometriesystem der Unreal Engine 5. Es nutzt ein neues Mesh-Format und eine neue Rendering-Technologie, mit der sich hochauflösende 3D-Modelle und Texturen in großer Zahl in Echtzeit darstellen lassen. Selbst Milliarden von Polygonen kann die Engine so schnell und in hoher Qualität berechnen. Zusammen mit dem Beleuchtungssystem Lumen bildet Nanite das Fundament, auf dem die fotorealistische Grafik der Unreal Engine 5 aufbaut.

Wie arbeitet Nanite?

Beim Import einer Quelldatei, etwa einer FBX-Datei, wird das Mesh zunächst analysiert und in hierarchische Cluster aus Dreiecken unterteilt. Während des Renderings stellt die Engine jeden Cluster je nach Kameraperspektive in unterschiedlichem Detailgrad dar. Daten werden nur bei Bedarf gestreamt, und ausschließlich sichtbare Details landen im Speicher. So bleibt die Performance hoch, egal wie detailliert die Modelle sind. Entwickler können über verschiedene Visualisierungsansichten jederzeit kontrollieren, was die Pipeline gerade tut.

So aktivierst du Nanite

Um Nanite beim Import auf ein statisches Mesh anzuwenden, setzt du in den Import Options einen Haken bei "Build Nanite". Bereits vorhandene Assets lassen sich nachträglich umstellen: Für mehrere Modelle gleichzeitig markierst du sie im Content Browser und aktivierst Nanite per Rechtsklick über das Kontextmenü. Für ein einzelnes Mesh öffnest du den Static Mesh Editor und setzt unter "Nanite Settings" den Haken bei "Enable Nanite Support".

Die Möglichkeiten

Mit Nanite lassen sich Millionen pixelgenauer Polygone gleichzeitig darstellen. Schon die Techdemo der Unreal Engine 5 aus dem Jahr 2020, "Lumen in the Land of Nanite", zeigte das eindrucksvoll: Jede einzelne Statue der gezeigten Tempelanlage bestand aus rund 33 Millionen Polygonen, und die Engine renderte das in 4K bei 60 Bildern pro Sekunde nahezu ohne Qualitätsverlust. Besonders praktisch ist, dass sich Quelldateien wie ZBrush-Sculpts oder Photogrammetrie-Scans direkt und in voller Qualität importieren lassen. Das Level of Detail der einzelnen Meshes verwaltet die Engine dabei vollautomatisch.

Die Grenzen

In den ersten Versionen hatte Nanite deutliche Einschränkungen: Feine Strukturen wie Gras, Blätter oder Haare wirkten porös, durchsichtige Materialien wurden nicht unterstützt, und animierte oder geriggte Meshes ließen sich nur schwer damit umsetzen. Vieles davon hat Epic Games inzwischen adressiert. Neuere Unreal-Engine-5-Versionen brachten unter anderem Nanite-Unterstützung für Foliage und maskierte Materialien sowie Fortschritte bei animierten Meshes. Wer Nanite einsetzt, sollte die Grenzen der jeweils genutzten Engine-Version im Blick behalten, denn das System entwickelt sich schnell weiter.

Hochdetaillierte Echtzeit-Grafik für dein Projekt

Nanite macht es möglich, extrem detaillierte Welten ohne den früher üblichen Optimierungsaufwand darzustellen, ein echter Gewinn für interaktive Anwendungen, Visualisierungen und Games. Bei Studio Merkas entwickeln wir solche Echtzeit-Projekte mit der Unreal Engine. Wenn du wissen willst, wie sich Nanite und Lumen für deine Idee nutzen lassen, lass dich unverbindlich beraten.