UE5的新功能你知道吗？

UE5有很多新功能了， 今天小编给大家介绍的是Nanite和Lumen的功能。

Nanite是全新的Mesh表示形式，是一种虚拟微表面几何体，解放了之前美术同学制作模型时对大量细节的限制，现在可以直接使用真正用于影视级别的资产，几百万甚至上亿面的模型直接可以导入到引擎中，非常顺畅的放很多的实例去高效的渲染。

例如来自照片建模或者Zbrush雕刻的高模，或者CAD的数据都可以直接放进来，我们有过测试可能几万甚至十几万的，这些实例每个都是百万面以上的都在view内能被看到的情况下，用Nanite的方式渲染依然能在2080s这样的GPU上跑到60fps，分辨率可能是1080P左右。

Nanite支持的平台主要是新一代的主机和PC，相比去年我们放出来的Lumen in the land of Nanite ，这项技术的品质和效率都有不少提升，包括磁盘的编解码效率和压缩、支持Lightmap烘焙光照、支持可破碎物体、对光线追踪场景或者物理碰撞支持自动生成减面高质量的替代Proxy mesh。

另外通过这种方式，我们还可以用解析微分法决定像素误差，使误差肉眼不可见。

为了让大量对象在场景上高效剔除，我们需要把所有场景数据都送到GPU上。其实从4.22开始，引擎就慢慢在不影响上层使用的情况下，在底层做出改进了，使渲染器成为retained mode，维护了完整的GPU scene，Nanite在这个基础上做了大量新的工作。

UE5的另一大功能Lumen，是全新的全动态GI和反射系统，支持在大型高细节场景中无限次反弹的漫反射GI，以及间接的高光反射，跨度可以从几公里到几厘米，一些CVar的设置甚至可以到5厘米的精度。

美术和设计师们可以用Lumen创建更加动态的场景。譬如做实时日夜变化、开关手电筒，甚至是场景变换。比如炸开天花板后，光从洞里射进来，整个光线和场景变化都能实时反馈。所以Lumen改善了烘焙光照带来的大量迭代时间损失，也不需要再处理lightmap的uv，让品质和项目迭代效率都有了很大提升。

为了跨不同尺度提供高质量GI，Lumen在不同平台上也适用不同的技术组合。但是目前Lumen还有很多功能不足正在改善。我们先来简单了解下Lumen的大框架：为了支持高效追踪，我们除了支持RTX硬件的ray tracing，其他情况下我们也用Lumen在GPU上维护了完整的简化场景结构，我们称之为Lumen scene。

其中部分数据是离线通过mesh烘焙生成一些辅助的信息，包括mesh SDF和mesh card，这里的card只标记这个mesh经过grid切分之后，从哪些位置去拍它的一些朝向，和Bounding Box的一些标记。

利用刚刚这些辅助信息，和Nanite的多view高效光栅化生成Gbuffer，以及后续需要用到的其他数据，运行时会通过两个层面更新LumenScene：一层是CPU上控制新的Instance进来，或者一些合并的streaming的计算；另一层是更新的GPU数据，以及更新LumenScene注入，直接和间接Diffuse光照到光照缓存里面。

我们会基于当前屏幕空间放一些Radiance Probe，利用比较特殊的手段去做重要度采样。通过高效的Trace probe得到Probe里面的光照信息，对Probe的光照信息进行编码，生成Irradiance Cache 做spatial filter。

当然，接着还会有一些fallback到global世界空间，最后再Final Gather回来，和全屏幕的bentnormal合成生成，最终全屏幕的间接光照，再在上面做一些temporal滤波。这就是我们Diffuse整个全屏的光照，最后再跟Direct光照合起来，就得到了最终的渲染结果。

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