Fonderie numérique contre Unreal Engine 4
À l’E3 cette année, Epic a livré quelque chose que peu d’autres ont osé offrir – une vision de l’avenir du jeu, un aperçu des possibilités graphiques offertes par la prochaine génération de matériel de console. Nous l’avons vu en mouvement et aujourd’hui, sur cette page, vous aussi. Unreal Engine 4 n’est peut-être pas tout à fait ce que vous attendez, mais il est très réel, évidemment ambitieux et à bien des égards, plutôt spectaculaire.
Lorsque nous pensons à ce que la prochaine génération représente du point de vue du rendu, nous regardons le matériel graphique PC pour notre avance : détails accrus grâce à la tessellation, shaders de calcul GPU, effets de post-traitement améliorés. Nous nous tournons vers les itérations actuelles de technologies telles que Frostbite 2 et CryEngine 3 qui comblent le fossé entre les consoles HD et le rendu PC de pointe. Le fait est que, comme Epic l’a démontré avec sa démo Samaritan, l’Unreal Engine 3 existant peut également le faire – nous devrions nous attendre à voir de nombreux titres intergénérationnels s’exécuter sur PS3, 360, PC et consoles de nouvelle génération utilisant le middleware existant d’Epic.
Cette démo Unreal Engine 4 est autre chose. Les principes les plus élémentaires sur lesquels il repose suggèrent fortement que les jeux basés sur cette plate-forme ne pourraient tout simplement pas être réalisés sur du matériel de génération actuelle sans compromis fondamental. Ici et maintenant, la plupart des jeux utilisent principalement un mélange d’éclairage statique – pré-calculé et “intégré” aux environnements – et de sources lumineuses dynamiques. Le système d’éclairage global utilisé par UE4 est tout en temps réel, tout le temps : pas de trucage, pas de cuisson – et le niveau de fidélité dans la simulation est une étape évidente au-delà de ce qui est possible sur le matériel de console existant.
« L’accent mis sur le rendu en temps réel permet aux développeurs d’apporter des modifications à leur jeu pendant qu’il est en cours d’exécution, ce qui n’était pas possible avec UE3. »
La démo Elemental s’exécute en temps réel sur Unreal Engine 4. Nous avons encodé à la main chaque version de la vidéo pour fournir une qualité optimale, que vous regardiez en SD ou en haute définition 720p.
“Il n’y a aucun éclairage statique dans cette démonstration. Nous avons en fait supprimé la possibilité de créer des lightmaps”, révèle Alan Willard, artiste technique senior chez Epic Games.
“Tout ce que vous voyez est le résultat de lumières que je pourrais trouver, sélectionner, déplacer et changer complètement d’apparence exactement à la même vitesse que vous voyez en ce moment. Il n’y a pas de temps de recalcul pour déplacer les lumières, c’est juste un une partie de la façon dont le moteur rend chaque scène.”
Cela présente également d’autres avantages. Tout est généré en temps réel au point où le jeu entier s’exécute dans l’éditeur réel. Les modifications apportées au code du jeu sont compilées en arrière-plan pendant que le jeu continue de fonctionner. Nous avons déjà vu ce genre de chose sur CryEngine 3 (qui peut également exécuter le même code sur plusieurs plates-formes simultanément) et nous avons parlé à d’autres développeurs qui ont leurs propres workflows d’édition en temps réel, mais c’est un nouveau terrain pour Unreal Moteur.
Certes, la fidélité du modèle d’éclairage et la relation entre tous les objets de la scène sont remarquables. Les textures ne sont pas que des textures, ce sont des matériaux à part entière avec des propriétés uniques qui définissent comment ils sont éclairés et comment ils interagissent avec le reste du monde. Comme le dit l’homme épique :
“Le matériau définit la façon dont la lumière interagit, comment elle est éclairée et aussi comment elle fait rebondir la lumière à la fois diffuse et spéculaire, de sorte que j’obtiens des reflets de couleur sur chaque objet.”
Willard ramasse le marteau brandi par le chevalier élémentaire dans la démo UE4.
“Nous prenons également en charge les matériaux émettant de la lumière afin que ce marteau émette de la lumière en fonction de sa température réelle”, dit-il.
“Donc, plus le marteau est chaud, plus la lumière est brillante – et tout est basé sur le matériau et les surfaces. Il n’y a pas de lumière enfouie dans le marteau, tout est complètement en temps réel hors des surfaces elles-mêmes.”
“Tout dans le monde du jeu est éclairé avec précision par rapport à toutes les sources de lumière disponibles dans la zone, en tenant également compte de la lumière qui rebondit sur d’autres objets.”
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Matériaux dynamiques, éclairage indirect et effets de particules
Selon le matériau, tous les objets reflètent l’environnement en fonction de la façon dont ils sont éclairés. La lumière peut être à la fois directe et indirecte – elle rebondit littéralement sur les objets, même à travers les objets. Les concepteurs de jeux peuvent ajuster les qualités des matériaux, modifier la quantité de lumière qui traverse un objet et la manière dont elle est filtrée. Absolument tout est rendu en temps réel – en termes de lumière et d’ombre.
Les matériaux eux-mêmes sont également dynamiques : comme vous le verrez dans la vidéo sur les outils et les fonctionnalités de cette page, la nature complètement différée du nouveau moteur s’étend également à la mise en œuvre des décalcomanies différées. Willard prend une sphère humide et la déplace dans la pièce.
“Ainsi, cette sphère déposera un certain nombre de décalcomanies humides sur le sol, qui redéfinissent non seulement la composante diffuse du sol, mais également sa spéculaire, sa rugosité ainsi que les normales qui se trouvent à la surface”, explique-t-il.
“Cela signifie que je peux avoir une surface complexe qui reflète en temps réel tous les changements et peut être modifiée par le gameplay ou toute autre chose que le concepteur choisit de faire.”
La lumière ne se contente pas d’éclairer les objets et de projeter des ombres. Comme dans la vraie vie, il rebondit. Willard montre un tapis rouge dans une nouvelle pièce, ajustant l’heure de la journée pour que plus de lumière du soleil pénètre dans la pièce – le résultat net étant que les murs deviennent progressivement plus éclairés avec un ton rouge à mesure que plus de lumière rebondit sur les environs. Epic utilise une approche basée sur le voxel pour l’éclairage indirect – quelque peu intensive en termes de RAM mais avec des performances décentes, au moins sur du matériel haut de gamme. Cela rappelle un peu les volumes de propagation de lumière développés par Crytek pour son propre middleware CryEngine 3.
“Tout changement dans le matériau, tout changement dans l’environnement se reflète non seulement dans la façon dont la lumière éclaire quelque chose, mais aussi dans la façon dont la lumière rebondit et affecte le reste du monde”, explique Willard.
“Éclairage, éclairage indirect, ombre, particules, effets de post-traitement – Unreal Engine 4 produit des résultats phénoménaux sur du matériel PC haut de gamme, mais le matériel de console de nouvelle génération peut-il le gérer?”
Alan Willard présente les principales nouvelles fonctionnalités d’Unreal Engine 4 et démontre bon nombre des nouvelles fonctionnalités graphiques dans une version légèrement réduite de la présentation qu’il a donnée à l’E3. À bien des égards, cette discussion est un peu plus « éclairante » sur les capacités de la technologie que la démo Elemental elle-même et c’est un « must watch » pour toute personne curieuse de savoir comment UE4 produit ses effets.
Les particules ont également connu une énorme amélioration par rapport à UE3 : les particules de fumée ont du volume, elles projettent des ombres et sont éclairées par le soleil, d’autres sources de lumière dynamiques et même la lumière du soleil réfléchie par l’environnement environnant. La démo UE4 propose une simulation de particules GPU où plus d’un million de particules sont rendues en temps réel avec des champs de déplacements vectoriels interactifs déterminant leur comportement.
Le post-traitement et le défi de la console
Les effets de post-traitement atteignent également un nouveau niveau de fidélité par rapport aux normes de génération actuelles : dans la démo UE4, Willard montre l’adaptation des yeux – une version plus précise et plus physiquement correcte d’un effet que nous avons vu dans les titres de génération actuelle où nous voyons une simulation de l’effet de l’œil s’ajustant aux changements soudains de lumière. Même un ancien favori – la lumière parasite – obtient une nouvelle métamorphose de l’éclairage par pixel. Inévitablement, la profondeur de champ est également couverte avec une mise en œuvre de haute qualité.
“Une grande partie de ce que nous voyons qui convainc votre œil que quelque chose que vous voyez est réel a beaucoup à voir avec le post-traitement et nous avons passé beaucoup de temps là-dessus”, déclare Alan Willard.
“Aussi près que vous vous rapprochez de la réalité, ce sera toujours un jeu et il y aura des compromis que vous allez faire. Donc, notre gros effort est de nous donner autant de contrôle que possible… de le mettre entre les mains du développeurs, donc si vous choisissez de créer un jeu qui a une adaptation visuelle réaliste, nous avons les outils disponibles pour vous.
“Mais si vous voulez faire quelque chose de beaucoup plus cartoony, vous n’êtes pas enfermé dans” eh bien, nous l’avons fait de cette façon, donc vous êtes coincé à le faire “. Nous avons tendance à passer beaucoup de temps à créer des outils aussi puissants que possible. Il y a beaucoup de choses – flou de mouvement, adaptation des yeux, reflets d’objectif – qui sont conçues pour nous rapprocher du photoréalisme cinématographique plutôt que de ressembler à une vraie photographie, et nous continuerons à faire évoluer le moteur sur ces lignes pendant un certain temps temps.”
“Epic dit qu’il ne connaît pas les spécifications finales des consoles de nouvelle génération et suggère que des compromis pourraient être nécessaires pour traduire cette démo technologique en quelque chose qui peut être utilisé dans le jeu.”
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Donc, s’il s’agit d’une démo technologique, combien verrons-nous dans les titres de nouvelle génération ? La démo UE4 fonctionne sur PC, en particulier un processeur Intel Core i7 avec une NVIDIA GTX680 et 16 Go de RAM – ce qu’Epic appelle une boîte de développement standard. C’est presque certainement bien au-delà du matériel de base d’Orbis et de Durango, mais compte tenu des avantages d’une plate-forme matérielle fixe avec des API dédiées, l’écart se rétrécit.
“Évidemment, nous ne savons pas quelles sont les spécifications finales pour les consoles de nouvelle génération et je suis sûr que nous devrons faire des compromis pour mettre un jeu final de qualité sur tout ce qui sortira”, déclare Alan Willard.
“Nous avons une assez bonne histoire pour faire ressembler nos démos technologiques à nos jeux finaux. Gears a commencé comme une démo technologique il y a des années à l’E3 en 2004 environ. Nous n’essayons certainement pas de simuler ce dont nous sommes capables. De toute évidence, le moteur est très nouveau, nous explorons toujours ce que nous pouvons en faire et au fur et à mesure que de plus amples détails sortiront sur ce qu’est le matériel de prochaine génération, nous aurons de meilleures idées sur ce que seront nos compromis finaux. Nous attendons toujours de nous découvrir.”
Nous ne pouvons pas nous empêcher de penser qu’Epic joue peut-être un peu avec nous ici. En gardant à l’esprit les réalités de la conception de GPU modernes (ils peuvent prendre années pour concevoir et entrer en production) et les dates de sortie prévues pour le quatrième trimestre 2013, Orbis et Durango sont presque certainement dans les phases finales de développement. En tant qu’acteur majeur dans le secteur des jeux via son activité middleware florissante, et compte tenu de l’apport précédent de l’entreprise dans la conception de la Xbox 360, Epic doit sûrement posséder une assez bonne compréhension de ce dont ces machines sont capables. Cela rend peut-être la démo UE4 encore plus excitante : ce que nous voyons ici, c’est sa vision des éléments de base fondamentaux qui sous-tendront toute une génération de titres de nouvelle génération.
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