Unreal Engine — игровой движок, разрабатываемый и поддерживаемый компанией Epic Games.
Первая игра, созданная на этом движке — Unreal — появилась в 1998 году. С тех пор различные версии этого игрового движка были использованы в более чем сотне игр, среди которых Deus Ex, Dishonored, Lineage II, Thief: Deadly Shadows, Postal 2, сериях игр Brothers in Arms, Tom Clancy’s Splinter Cell, Tom Clancy’s Rainbow Six, а также в известных игровых сериях Unreal и Unreal Tournament от самих Epic Games. Будучи приспособленным в первую очередь для шутеров от первого лица, движок использовался и при создании игр других жанров.
Unreal Engine 1
Cовмещал в одном движке графический движок, физический движок, искусственный интеллект, управление файловой и сетевой системами и готовую среду разработки для игр UnrealEd. Учитывая уровень производительности большинства компьютеров того времени, разработчики несколько упростили некоторые элементы движка: систему обнаружения столкновений (англ. collision detection), сетевой код, код контроллера для игрока.[15]
Некоторые технологии движка Unreal Engine были революционно новыми, например использование Dynamic scene graph (DSG). Эта технология позволяла ряд эффектов для наложения на поверхности:
Частично или полностью зеркальные поверхности.
Технология варпинга (warp) — возможность при прорисовке заменять изображение одной поверхности проекцией изображения на другую, ей параллельную поверхность. Несмотря на то, что ряд объектов мог беспрепятственно переходить через варп-зоны (например, пущенная игроком ракета), присутствовало большое число ограничений на работу таких зон.[16] Данная технология выглядела в игре как порталы (через которые можно было стрелять и проходить, но они не пропускали звуки), существенно опередившие свое время. Дизайнеры игры добавляли к таким порталам великолепный динамический эффект переливающейся и светящейся поверхности, в результате чего порталы были одной из заметных особенностей Unreal 1.
Скайбокс (Skybox) — проецирование на поверхности отрисовки с другой точки. (которая обычно помещалась в небольшую «коробку» с наложенной текстурой неба, отсюда и название Skybox). Проще говоря, отображение не лицевой грани полигонов, а обратной, с заранее наложенной текстурой «неба» на объект. В игре вообще весьма широко использовался прием масштабирования текстур таким способом, что приводило к весьма реалистичным (и самое главное — динамическим, в отличие от игр предыдущих поколений) картинкам окружающей среды. Для сравнения, в Quake3 также было динамичное небо, но в отличие от Unreal, там оно абсолютно не выглядело фотореалистичным (имея кроме того, ошибку в декомпрессии алгоритма S3TC, приведшую к появлению градиентов). Unreal был одной из первых игр, широко использовавших мультитекстурирование, позволявшее (при правильной расстановке источников света и ориентации относительно пререндеренных текстур) добиться эффекта трехмерности поверхностей (хотя истинных технологий Bump mapping в то время не было ещё ни в одной игре).
Особенно хорошо в движке получились гало вокруг источников света, которые плавно (а не мгновенно) затухали, будучи перекрыты краями стен по мере движения игрока; лава и некоторые текстуры луж воды, в которые падали капли (выглядящие чрезвычайно живыми и динамичными за счёт использования процедурных текстур); и фотореалистичное небо. В целом игра обладала своеобразной графикой, отличающей её от других игр (так как «эпоха похожести» игр друг на друга началась после её появления).
Первоначально движок был выпущен с поддержкой для двух платформ: IBM PC (Windows) и Macintosh. Благодаря модульной системе движка была заявлена возможность портирования движка на приставки «нового поколения» того времени и позже был успешно использован на таких платформах как GameCube, PlayStation 2 и Xbox. Также поддерживалась независимость сетевого кода от платформы клиента — пользователи Mac OS могли играть в многопользовательском режиме Unreal с пользователями Microsoft Windows.
Unreal Engine 2
Вторая версия Unreal Engine увидела свет в 2002 году с появлением Unreal Tournament 2003 и Unreal Championship. В ней были практически полностью переписаны ядро и механизм рендеринга, а также интегрирована новая версия редактора UnrealEd 3. Помимо этого, движок использовал физическую подсистему Karma[18]. Другие части движка были также улучшены или изменены для лучшей совместимости с PlayStation 2, GameCube и Xbox.
Появились следующие технологии:
Жидкая поверхность (fluid surface) — плоский объект, состоящий из большого числа полигонов, имитирующий поверхность жидкости. Такой объект можно поместить на границу с объёмом воды и он будет искажаться под действием проходящих через него объектов (например, ныряющего игрока).
Листва (foliage) — генерируемые на лету объекты, которые декорируют ландшафт (например, трава).
Поддержка VoIP — возможность переговоров через микрофон с другими игроками во время игры.
Распознавание речи — перевод голоса в текст и обработка как команды (например, возможность отдавать ботам команды голосом). Эта технология использовала Microsoft Speech API и поэтому поддерживалась только в 32-битной версии Windows.
Более сложная физика тел, технология «Карма» (Karma) — обработка действия на тела не как действие на один объект, а как действие на скелет (Ragdoll) с привязкой к нему частей тела. У каждого сустава персонажа появились ограничители (вращения), эти ограничители бывают 2х видов: шарнирные и линейные. Линейные могут вращаться только вокруг одной оси, а шарнирные по всем 3-ём. Также само действие на некоторые объекты определяется не по коробкам коллизий, а по сложным моделям, которые также привязаны к скелету. Конечно, такая технология использовалась только там, где она являлась необходимой: например, для расчёта взаимодействия с гранатой применялась только сфера коллизий для экономии ресурсов.
Физика Ragdoll (как следствие перехода на Karma) — несмотря на то что «скелетная» структура объектов была реализована ещё в первой версии движка, возможность использования физики «тряпичной куклы» появилась только вместе с переходом на новую физическую подсистему.
Транспортные средства (vehicles) — возможность обрабатывать события от стороннего актора. В Unreal Tournament 2003 реализованы не полностью, есть недоработанный актор BullDog. Однако есть реализация[19] уровня для UT2003, на котором находится модифицированный актор, выполняющий все функции транспортного средства. Транспортные средства делятся по типам реализаций — неподвижные (стационарные оборонительные установки), составленные из нескольких объектов (Karma vehicle), с использованием скелетной структуры и транспортные средства, прикрепляемые к другим транспортным средствам (например, пулемет на башне танка). Некоторые транспортные средства могу действовать без «пилота», управляемые собственным искусственным интеллектом.
EAX 3.0 — движок 3D звука, разработанный Creative Labs[20].
В связи с переходом на 32-битную графику и использование технологии Karma, использование варп-зон стало затруднено.
Unreal Engine 3
Визуальные особенности
Конвейер рендеринга способен работать с 64-битным цветом расширенного динамического диапазона (High Dynamic Range). Линейное цветовое пространство с корректным коэффициентом контрастности позволяет достичь безупречной цветовой точности при поддержке широкого спектра пост-процессинговых эффектов вроде цветовых акцентов, световых корон и изменения глубины резкости.
Поддержка всех современных методик попиксельного освещения и рендеринга, включая normal-mapping, параметризованное освещение по Фонгу, виртуальные карты смещения, функции ослабления (затухания) света, предварительно рассчитанные теневые маски и предварительно рассчитанные эффекты самозатенения неровностей рельефа при помощи сферических гармонических карт
Продвинутое динамическое затенение.
Динамические объекты могут отбрасывать мягкие тени с нечеткими краями при помощи 16X-oversample теневого буфера
Предварительно рассчитанные высокопроизводительные и качественные теневые маски позволяют обрабатывать взаимодействие статических источников света в режиме "оффлайн" при сохранении полностью динамических эффектов отражения и бликов
Все поддерживаемые методы затенения визуально совместимы и могут смешиваться по желанию дизайнера или комбинироваться с функциями затухания цветных световых потоков, что позволяет добиться корректных теней от источников направленного света и источников типа spotlight и projector light.
Мощная система материалов, позволяющая художникам создавать сколь угодно сложные шейдеры в реальном времени при помощи визуального интерфейса, сравнимого по мощности с функциональностью пакета Maya
База материалов имеет модульное строение, что позволяет программистам добавлять не только шейдерные программы, но и шейдерные компоненты, которые дизайнеры могут соединять с другими компонентами на лету, получая преимущества от динамической композиции и компиляции шейдерного кода.
Полная поддержка бесшовных переходов между закрытыми и открытыми пространствами с динамическим попиксельным освещением и затенением
Художники могут создавать динамически деформируемые земные поверхности при помощи карты базовых высот, используя несколько смешанных слоев, которые включают в себя карты смещений, карты нормалей и сколь угодно сложные материалы, динамическую тесселяцию на основе уровня детализации и "растительный" слой с процедурно накладываемыми мешами. Далее, система земной поверхности поддерживает контролируемую художником систему процедурного наложения материалов в зависимости от климатических условий: например, трава и растительность в долинах, камни в горах и снег на вершинах.
Объемные погоды эффекты вроде физически корректного тумана
Персонажи в Unreal Engine 3 отбрасывают динамические мягкие тени
Тени с мягким затуханием двигаются по сцене одновременно с движением фонаря
Созданные художником переливающиеся материалы сочетаются с попиксельным освещением и затенением
Полупрозрачный объект с нормальным текстурированием искажает фрейм-буфер, симулируя ray-trace отражения
Нечеткие тени от облаков идут по холмам, в то время как лопасти мельниц отбрасывают собственные тени на поверхность
Персонаж с мягкой тенью стоит в окружении объемного тумана
Световой акцент при использовании 64-битного цвета расширенного динамического диапазона
Тонкий переход между разными типами освещения
Физика
Физическая система твердых тел с поддержкой взаимодействия игрока с объектами, ragdoll-анимация персонажей, сложные транспортные средства и разбираемые на части объекты
Все отрендеренные материалы имеют физические параметры вроде трения
Звук в Unreal Engine 3 подчиняется физическим законам
Полностью интегрированная поддержка для физических объектов вроде машин, включая возможность управления игроком или AI; возможность использования машин в игре по сети
Визуальный инструментарий для моделирования физики, встроенный в UnrealEd, поддерживает оптимизированное определение столкновений для моделей и анимированных скелетных мешей
Редактирование скелетных ограничений и интерактивная симуляция физики, плюс редактор для точной настройки
На все объекты этой сцены действует физика твердых тел
Физические свойства можно редактировать в UnrealEd с помощью реалтаймовой кинематики
Unreal Engine 3 улучшает характеристики транспортных средств Unreal Tournament 2004
Анимация
Скелетная анимация, поддерживающая до четырех влияний костей на вершину и очень сложные скелеты
Анимация воспроизводится при помощи дерева объектов, включающего в себя следующее:
Контроль над блендингом, позволяющий смешивать вложенные объекты анимации
Полный контроль над данными motion capture или данными обычной анимации
Контроль за физическими данными, связанными с динамикой твердого тела для ragdoll-анимации игрока или NPC, а также для отображения реакции на ударные импульсы
Процедурный контроль над анимацией при помощи С++ или UnrealScript, для эффектов вроде движения глаз за объектом или изменения анимации персонажа в зависимости от его уровня здоровья или усталости
Инструментарий для экспорта в 3D Studio Max и Maya для добавления в движок взвешенных мешей и анимационных последовательностей
Базовые игровые средства и искусственный интеллект
Объектно-ориентированные базовые игровые средства представляют набор общих объектов вроде персонажей, NPC, "инвентаря", оружия и триггеров
Богатые возможности многоуровневой системы AI с поддержкой поиска пути, сложной навигации по уровням, принятием решений в индивидуальном порядке и возможностью действовать в команде
Базовые возможности для поиска пути с учетом игровых объектов вроде триггеров, дверей и лифтов, позволяющие NPC действовать по сложному сценарию, включающему нажатие на кнопки, открывание дверей и обход случайных препятствий на пути к цели
Базовые возможности командного AI, подходящие для шутеров от первого и третьего лица и тактических военных игр. Возможна поддержка координации командных действий, управление объектами и выполнение длительных по времени заданий
Пути AI представляются и редактируются визуально в UnrealEd
Визуальный инструментарий для скриптинга позволяет дизайнерам создавать сложные интерактивные сценарии, ставить задачи перед игроком, задавать гибкую реакцию на игровые триггеры и вставлять интерактивные ролики
В состав инструментария Unreal Engine 3 входит UnrealMatinee, визуальная программа для управления анимационными последовательностями во времени и построения сплайновых путей. Дизайнеры могут использовать ее для создания роликов, как интерактивных, так и неинтерактивных, редактируя объекты, изменяя положение камер, контролируя звук, добавляя визуальные спецэффекты и по желанию запуская игровые и базирующиеся на действиях AI события.
Программа Matinee в UnrealEd, позволяющая управлять объектами во времени
Звук
Поддержка всех основных звуковых форматов для любой платформы, включая стандарт 5.1 и сертифицированный Dolby Digital.
Позиционирование трехмерного звука, ориентация в пространстве, Допплер-эффекты
Визуальный инструментарий Sound Tool в UnrealEd позволяет дизайнерам осуществлять контроль над звуком, громкостью, звуковыми последовательностями, закольцовыванием, фильтрацией, модуляцией, высотой тона и т.д. Звуковые параметры отделены от кода в такой степени, что дизайнеры могут контролировать любой звук, ассоциированный с геймплеем, роликами или последовательностью анимации.
Поддержка всех основных звуковых форматов для всех платформ, включая PCM, ADPCM, консольные форматы сжатия звука и Ogg Vorbis.
Поддержка потокового звука на консолях
Сетевые возможности
18 августа 2005 года вице-президент Epic Games Марк Рейн сообщил, что Unreal Engine 4 уже два года как находится в разработке и его целевыми платформами являются персональные компьютеры и консоли 8-го поколения, а единственным человеком, работавшим над движком, является Тим Свини. Сам же Свини на GDC 2006 объявил, что разработка четвёртого Unreal Engine не начнётся раньше 2008 года, поскольку UE3 будет актуален вплоть до 2010 года.
9 октября 2008 года на TGS группа разработчиков Square Enix сообщила, что они «видели следующий Unreal Engine (Unreal Engine 4)» и «не могут дождаться возможности поработать с ним»[28]. Ранее Square Enix выпустила The Last Remnant и «не встречалась с проблемами при работе с Unreal Engine 3».
Презентация технической демонстрации Unreal Engine 4 была проведена на E3 2012 7 июня.
Sourceкомпании Valve, использовался для создания Half-Life 2.
Source обладает значительными преимуществами по нескольким ключевым аспектам разработки игр: анимация персонажей, продвинутый AI, реалистичная физика и шейдерный рендеринг.Система анимации Source позволяет создавать выразительных персонажей с бесконечной гаммой эмоций на лице, что позволяет им донести до вас сообщение, не сказав ни слова. В дополнение к этому персонажи владеют одним из наиболее продвинутых AI, что делает их крайне умелыми союзниками и врагами.При помощи движка с легкостью можно создавать красивые и реалистичные миры, реагирующие на ваше присутствие. Это позволит разработчикам отойти от создания скриптовых сценок, которые были стандартом для игр прошлого поколения и открыть двери для создания игр абсолютно новых стилей.Source содержит в себе сложный сетевой код, обеспечивающий поддержку для 32 игроков по LAN и Internet и содержит в себе полный набор инструментов для левел-дизайна, анимации персонажей, создания демок и многого другого.
Визуализация
шейдеры версии 2.0 (и ниже), бамп-маппинг, динамически изменяемый уровень детализации (LOD) моделей и мира
пользовательские шейдеры, написанные на шейдерном языке высокого уровня (High-Level Shader Language)
кубическое текстурирование среды
динамический свет, вертексное освещение, карты освещенности, множество типов освещения, например: мигание, пульсирование и т. д.
высоко-динамический диапазон освещения
вода с отражением и эффектом Френеля
продвинутая система управления частицами, способная создавать спрайты и модели
технология «Projected Shadows» позволяет присутствовать большему числу персонажей в сцене
объекты, блокирующие видимость
открытые/закрытые пространства
деформируемые поверхности
«трехмерное небо» расширяет горизонт и добавляет параллакс на удаленных объектах
динамически просчитывающаяся органика (трава, деревья и т. д.)
подразделенные поверхности, диффузные и зеркальные отражения
эффект отраженного света в реальном времени
эффекты: частицы, лучи, объемный дым, искры, кровь, эффекты окружающей среды такие как туман и дождь
масштабируемость
поддержка DirectX6 — DirectX9 оборудования
Взамен традиционных текстур, Source работает с наборами материалов, которые определяют из чего сделан объект, какая для него нужна текстура. Материал определяет, как объект разламывается при разбивании, как он будет звучать при разбивании или волочении по другой поверхности, и какая у объекта масса и плавучесть. Эта система намного более гибкая по сравнению с любой системой основанной только на текстурах
материалы могут взаимодействовать с объектами или NPC. Например, такие материалы как грязь или снег заставляют машины скользить, терять управление
Сетевой код
код, проверенный временем и игроками по всему миру
одновременная поддержка LAN игр и игр через Интернет
анализ прогноза для интерполирования попаданий/столкновений
оптимизация задержек и потерь больших пакетов для соединений 56к
Продвинутые персонажи
живые и разнообразные персонажи
реалистичные глаза
фокусировка глаз на игроке/объекте, а не просто пустой взгляд в никуда
правильное строение глаза, для реалистичного отражения в глазах
симуляция мускулатуры, которая обеспечивает эмоции, речь и язык тела
речь, не зависимая от языка, персонажи могут естественно говорить на многих языках
система анимации, основанная на костях и скелетах
многоуровневая система анимации позволяет конструировать сложные анимации из нескольких кусков
Физика
мир более интерактивен и реалистичен
звуки и графика являются последствием физики мира
компьютерные персонажи могут взаимодействовать с объектами, обладающими физическими свойствами
веревки/кабеля, машины, системы натяжения, физика «тряпичной куклы»
может меняться при создании уровней
кинематически анимированные объекты, которые следуют траекториям костей
настраиваемые физические процессы
транспортные средства
колеса скользят и пробуксовывают
реалистичные амортизаторы с пружинами на каждом колесе
реалистичный наклон во время ускорения/замедления и поворотов
индивидуально настраиваемые параметры, такие как: мощность, сцепление, максимальная скорость, скорость передачи, материал шины, трение шины, напряжение/расслабление пружин и т. д.
несколько игроков в машине в сетевом режиме
поддержка режима «воздушной подушки» (для быстрой симуляции)
Продвинутый искусственный интеллект
система ввода/вывода позволяет дизайнерам уровней контролировать AI
сложная навигация: персонажи могут бегать, летать, прыгать, приседать, использовать ступеньки и лестницы, закапываться
искусственный интеллект воспринимает окружающий мир используя зрение, слух и нюх
искусственный интеллект самостоятельно определяет статус враг/друг
боевой интеллект позволяет персонажам работать вместе, знать, когда наступать, отступать, прикрывать огнем и т. п.
Звук
5.1 трехмерный звук, поддержка 4-х колонок
высококачественное 3D окружение
собственный обработчик сигналов программного обеспечения
автоматический цифровой обработчик сигналов, основанный на геометрии среды
декомпрессия ADPCM
16-bit 44KHz, стерео цифровые данные со всеми функциями
mP3 декомпрессия (требует лицензии Miles)
поддержка аудио потока на любой волне
совмещение wav-файлов в реальном времени
готовые эффекты Доплера для звуковых файлов
готовые эффекты дистанций для звуковых файлов
Источник: [url=http://ongame.ya1.ru]ongame.ya1.ru[/url]