Два студента создают потрясающий проект трассировки лучей в реальном времени

Привет! Меня зовут Валентин Бекар, студент по цифровому дизайну, который учится в ISD Rubika во Франции. Я начал изучать Unreal Engine в прошлом году, и моей целью стало работать в автомобильной промышленности. Я здесь, чтобы продемонстрировать, как моя команда из двух человек разработала эксперимент Genesis Essentia в реальном времени с использованием Unreal, который был нашим страстным проектом. Концепт - кар Hyundai вы видите в видео был разработан профессиональный автомобильный дизайнер Sasha Selipanov , и мой друг и партнер развития Odilon Loïez смоделированы для нашего проекта. Вы можете увидеть видео ниже. 

С этим проектом мы действительно хотели создать эффективный трубопровод, который мы могли бы использовать для продвижения вперед. Odilon отвечал за этап Blender, модель автомобиля, всю подготовку данных для использования модели в режиме реального времени и установку автомобиля для создания анимации. Моя работа заключалась в работе с Unreal и всеми аспектами визуализации. Мы выбрали Unreal Engine вместо предварительно рассчитанного программного обеспечения из-за его способности отображать изображения и видео в режиме реального времени в сочетании с тем, что движок начал предлагать поддержку трассировки лучей. Это аспект, с которым мы были рады экспериментировать. Для моделирования инструментов мы решили использовать Blender, потому что это мощное бесплатное программное обеспечение. Odilon также использовал его в течение многих лет, во многом благодаря его последней стажировке в KISKA, дизайнерском агентстве в Австрии. Мы работали с Unreal Engine, отчасти потому, что многие автомобильные компании включают технологии в свои разработки. Нам также нравится, что Unreal может создавать высококачественные изображения и видео с трассировкой лучей в реальном времени. Кроме того, благодаря моей последней стажировке в Light & Shadows я многое узнал о том, как включать данные в движок реального времени. На протяжении всего процесса мы также использовали возможности виртуальной реальности Unreal Engine, что оказалось очень полезным для визуализации наших материалов и объема автомобиля. Ниже вы можете увидеть окончательную модель Odilon, изготовленную с использованием Blender:

Макет нашей сцены

Лучший способ увидеть эффект трассировки лучей в реальном времени - это использовать множество отражений, поэтому мы создали макет, который бы отображал множество отражений в автомобиле и окружающей среде. 

Как вы можете видеть на изображении ниже, мы решили использовать два экрана для проецирования света и отражений в нашей сцене. Фоновые видеоролики, которые вы видите на панелях, являются работой и собственностью студии ANF , которые действительно соответствуют настроению нашего художественного видения. 

Вот окончательное представление о нашей среде.

Настройка и освещение 

Для отображения и воспроизведения видео на наших экранах мы использовали Media Texture и Blueprints соответственно. При такой настройке свет от экрана может отражаться на нашем автомобиле. Чтобы создать наше освещение, мы использовали прямоугольный свет в сочетании с размытием по Гауссу. Эта техника используется для обоих экранов, окружающих автомобиль. 

Для создания анимации мы использовали  Sequence Editor Unreal , который оказался очень мощным и интуитивно понятным. Инструмент позволяет не только регулировать расположение снимков, но и настраивать параметры объекта, такие как материалы, интенсивность и цвет. Нам также понравилось, как это позволило нам поиграть с апертурой камеры и глубиной резкости.  

Режимы просмотра

Мы обнаружили, что режимы просмотра действительно могут помочь с визуализацией, поскольку она обеспечивает доступ к отражениям, рассеянному свету и освещению. Мы разделили различные режимы просмотра из нашего проекта ниже. Слева направо они включают: Финал, Диффузный, Освещение + Отражение и Только Отражение.

Трассировка лучей

Когда стала доступна трассировка лучей в реальном времени, мы были поражены силой и красотой того, что мы могли получить в окне просмотра.  

Для нашего проекта мы использовали низкое значение качества отражений из-за ограничений нашей видеокарты. В частности, мы решили использовать две границы отражений с выборкой на пиксель около 8 и 16. Контраст между отражениями пространства экрана и отраженным лучом отражением является поразительным. Вы можете увидеть разницу между ними на следующих изображениях: 

Слева: Отражение пространства экрана; Справа: отражение лучей

Детали трассировки лучей

Чтобы поэкспериментировать с мощностью отраженных лучей отражений в реальном времени, мы поиграли с различными настройками. Было впечатляюще видеть количество границ отражения, которые мы могли иметь в окне просмотра. Например, давайте посмотрим, как это относится к колесам нашего автомобиля:

Одна граница в отражении

Две границы в отражении

Три границы в отражении

Выше приведен окончательный результат с двумя границами в окне просмотра, которые были ограничены нашим персональным компьютером.

В заключение

Решение этой задачи позволило нам многому научиться и поэкспериментировать. Это позволило нам найти эффективный рабочий процесс между Blender и Unreal Engine в контексте автомобильного проекта. Мы рады сообщить, что нам удалось создать эффективный процесс, который мы сможем использовать в будущих проектах. 

---

Ищете больше нереальных ресурсов для обучения движку? У нас есть более 40 часов бесплатных практических видео-курсов и обучающих курсов, доступных в Unreal Online Learning 


Ссылка на источник: https://www.unrealengine.com/en-US/tech-blog/two-students-create-stunning-real-time-ray-tracing-automotive-project