Aktualisiert für 2021 LTS: Der endgültige Leitfaden zur Beleuchtung in der High-Definition-Render-Pipeline

Diejenigen, die mit Unity vertraut sind, werden wissen, dass die High-Definition Render Pipeline (HDRP) eine High-Fidelity Scriptable Render Pipeline ist, die von Unity entwickelt wurde, um auf moderne Plattformen abzuzielen, die mit Compute Shader kompatibel sind. HDRP wurde erstmals im Jahr 2018 eingeführt und nutzt Techniken wie Physically-Based Lighting, lineare Beleuchtung und High Dynamic Range (HDR)-Beleuchtung sowie eine hybride Tile- und Cluster-Deferred- oder Forward-Beleuchtungsarchitektur, die konfiguriert werden kann. Die High-Definition Render Pipeline stellt Künstlern und Entwicklern die Werkzeuge zur Verfügung, die für die Erstellung von Anwendungen mit sehr hohem grafischen Anspruch erforderlich sind. Diese Anwendungen können Spiele, technische Demos und Animationen umfassen. Alles, was ein Entwickler in Unity macht, kann durch die HDRP geleitet werden.

Unity hat die High-Definition Render Pipeline entwickelt, um Erstellern von Inhalten dabei zu helfen, ihre Ideen zum Leben zu erwecken, indem sie die Rechenleistung leistungsstarker PCs oder Spielkonsolen nutzen, um ein bisher unerreichtes Maß an grafischem Realismus zu erreichen. Bestehende Unity-Künstler und -Entwickler können diesen Leitfaden als Referenz verwenden, wenn sie die physikalisch basierten Beleuchtungstechniken von HDRP erkunden. HDRP ist ein technologischer Fortschritt, der einen Schritt nach vorn für das Echtzeit-Rendering von Unity darstellt. Es ermöglicht Schöpfern, Licht so zu manipulieren, wie es sich in der realen Welt verhält. Zu den Merkmalen des HDRP-Systems gehören:

  • Sowohl die Exposition gegenüber physikalischen Lichteinheiten als auch die Verwendung realer Lichtintensitäten und -einheiten sind in HDRP integriert. Passen Sie die Belichtungen mit den physischen Kameras an und vergleichen Sie dann die Ergebnisse mit den Spezifikationen der bekannten Lichtquellen.

  • Die Verwendung einer solchen Beleuchtung ist fortschrittlicher und ermöglicht es dem Künstler, die Platzierung des Lichts zu steuern, indem zusätzliche Formoptionen für Punkt- und Flächenlichter bereitgestellt werden. Es kann mehrere Lichtebenen verwenden, um den Effekt zu beschränken, den bestimmte Lichter auf bestimmte Meshes haben. Das Anwenden von Echtzeiteffekten wie Screen Space Global Illumination und Screen Space Refraction auf diese Weise wird dringend empfohlen, wenn Sie eine realistische Umgebung erstellen.

  • Spezifische Schatten und Beleuchtung, die grundlegend fortschrittlicher sind, ermöglichen es Entwicklern, die Platzierung des Lichts zu steuern, indem sie zusätzliche Formoptionen für Spot- und Flächenlichter bereitstellen. Es verwendet Lichtebenen, um den Effekt bestimmter Lichter auf bestimmte Meshes einzuschränken, und wendet Echtzeiteffekte wie Screen Space Global Illumination und Screen Space Refraction an.

  • Erweiterte Reflexionen lassen sich mit dem HDRP einfach erzeugen. Das Rendern von reflektierenden Oberflächen kann auf verschiedene Weise erfolgen, wobei Reflection Probes eine konventionellere Methode für das Reflection Mapping bieten, während Planar Reflection Probes dem Entwickler ausgefeiltere Optionen zum Mapping flacher Oberflächen bieten. Screen-Space Reflection, auch bekannt als SSR, ist eine Technik, die den Tiefenpuffer verwendet und Echtzeitunterstützung hinzufügt.

Wenn es wichtig ist, eine Szene zu erstellen, die natürliches Sonnenlicht zeigt, das auf einen grünen tropischen Regenwald scheint, oder im neonbeleuchteten Betondschungel einer Großstadt zu leben, die von emittierendem Licht von Neonschildern nur so wimmelt, dann kommt die Leistungsfähigkeit von HDRP voll zur Geltung . Um diese Art von Szenen zu entwickeln und Szenenebenen mit dem Können eines Kameramanns zu malen, ist es unerlässlich, HDRP-Tools in Unity zu verwenden. Um Welten für ein neues Spiel zu konstruieren, die Spieler an alle möglichen Orte führen können, von alltäglichen bis hin zu fantastischen, braucht es die Kraft des HDRP, um sie zu realisieren. Um neue Funktionen zu aktivieren und dem System zu ermöglichen, noch mehr zu leisten, hat Unity die Software aktualisiert, und die neueste Ausgabe enthält eine Reihe leistungsstarker Ergänzungen und Upgrades, darunter:

  • Leichte Anker. Mit dieser Komponente kann der Entwickler schnell Lichter um Charaktere oder Requisiten herum einrichten, indem er den Winkel steuert, in dem die Kamera in Bezug auf das Motiv positioniert ist, sowie den Abstand zwischen der Kamera und dem Motiv. Es ist vollgepackt mit vordefinierten Voreinstellungen und Spielereien.

  • Realistische Wolken. Das Dialogfeld Wolkenebenen kann verwendet werden, um Wolken zu animieren und ihr Aussehen durch die Verwendung von Parametern und Texturen zu ändern. Natürlich aussehende volumetrische Wolken können verwendet werden, um Schatten zu rendern oder Nebel und volumetrisches Licht zu empfangen.

  • Komplexer Linseneffekt. Dieser Effekt ahmt die Artefakte nach, die auf dem Objektiv einer Kamera zu sehen sind, wenn diese auf Lichtquellen gerichtet wird. Es ist möglich, diese in den Rendering-Prozess einzubeziehen, um einem Spiel ein filmischeres und realistischeres Aussehen zu verleihen.

  • Dynamische Auflösungseinstellungen. Dadurch wird die Rendering-Auflösung automatisch verringert, wenn die Bildrate kurz vor dem Abfall steht, und sie dann mithilfe von Filtern hochskaliert, um sicherzustellen, dass die Spieler ein flüssiges Gameplay genießen können, ohne dass die Präsentation und das Aussehen des Spiels beeinträchtigt werden.

  • Einfacheres Raytracing. Unity hat diesem Abschnitt weitere Informationen hinzugefügt, um den Zugriff auf die Funktionalität dieser Funktion in Zukunft einfacher zu machen.

Als Folge dieser Updates ist das Unity-Paket weitaus leistungsfähiger und in der Lage, realistische Umgebungen für Spiele, industrielle Renderings und Simulationen zu erzeugen, und vieles davon ist auf die erweiterten Fähigkeiten der High-Definition-Render-Pipeline zurückzuführen. Wenn Sie mehr wissen möchten, ist ein E-Book zur Veröffentlichung auf der Unity-Website verfügbar.

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