Gamedev Андрей Верещагин
2 192

Создание следов от выстрелов на персонажах в Unreal Engine 4

Как сэкономить ресурсы системы.

В закладки

Том Луман из Epic Games в своём блоге рассказал, как сделать так, чтобы на персонажах в Unreal Engine 4 оставались следы от выстрелов. Метод накладывает некоторые ограничения, зато не использует много ресурсов системы. Мы выбрали главное из руководства.

В нашей игре есть несколько типов декалей вроде пулевых выстрелов и кровавых брызг, которые остаются на стенах позади раненых персонажей. Эти декали привязаны к компонентам, однако если вы пытались применить их к анимированному мешу, то могли заметить, что декали скользят по его поверхности, что выглядит не очень хорошо.

Я заметил это скольжение в PlayerUnknown’s Battlerounds, где на персонажах использовались традиционные декали. Однако для игр с видом от третьего лица предпочтительно использование более стабильного решения.

Мне захотелось решить эту проблему для персонажей в нашей игре. Я вдохновился демо Райана Брука с GDC.

Его подход не укладывался в наш бюджет. Он требовал две целевые точки рендера (для каждого персонажа на сцене), меш с уникальной UV («манекен» из UE4, например, не имеет уникальной UV и требует дополнительных модификаций за пределами движка), а также сказывался на производительности из-за двух запросов.

Первый рендер происходит тогда, когда вам надо показать брызги на персонаже. С помощью SphereMask мы ищем пиксель, который был «поражён» выстрелом. Однако материал «не знает», где находится персонаж относительно позиции «поражения», поэтому каждому пикселю анимированного персонажа задают позицию в мире (world position) во вторую целевую точку рендера.

Проблема в том, что позиция пикселей в мире меняется с каждым кадром. Это значит, что после каждого выстрела нужно сперва перерендерить вторую целевую точку рендера, чтобы обновить позиции в мире, а только потом проводить финальный рендер с брызгами крови. Это было слишком дорого для нас, поэтому нам пришлось найти более дешёвое решение.

Есть способ оптимизировать технику, используя узел pre-skinned local position. Он заменяет позицию в мире, которую мы запекли в целевую точку рендера на заранее созданную локальную позицию. Я сделал быстрый чертёж и модифицированную версию материала Райана, «захватил» сцену и перевёл RT в статичную текстуру. Таким образом, нужда в повторном рендере отпадает. Каждый «выстрел» мы трансформируем локацию удара в pre-skinned local-space меша, до того, как она будет применена к персонажу.

Оптимизация сделала разработку дешевле, но меня всё равно не устраивало то, что при каждом ударе использовалась требовательная операция DrawMaterialToRenderTarget.

Я «открепил» все целевые точки рендера, чтобы попробовать использовать лишь SphereMasks для создания эффекта. Благодаря ему, количество «ударов» будет лимитировано. Я решил, что 3-5 ударов будет достаточно, так как следующий выстрел гарантировано убьёт противника (если речь идёт не о боссах).

Как и в случае с RT-эффектами, для работы маски с анимированным мешем нам нужна была эталонная поза (reference pose), на которую бы и накладывалась маска. Когда персонаж получает удар, мы трансформируем его позицию в мире в позицию позы (с помощью информации о BoneName). Вы можете сделать это инвертировав трансформацию локации удара с текущего преобразования кости, а затем преобразовав эту локацию с помощью reference pose transform той же кости.

Здесь можно увидеть визуализацию преобразования, принятого к локации удара (отмечено зелёным цветом). Синие линии отмечают трансформации эталонной позы. Фиолетовые позволяют увидеть разницу.

В примере с эталонной позой, локация удара уже находится на нужном месте, поэтому вы можете заметить, что синие и зелёные линии перекрывают друг друга, потому что они находится в одном и том же офсете. Фиолетовых линий нет вовсе, так как разницы между преобразовании нет.

Я преобразовал оригинальные локации ударов в локацию эталонной позы. Я получил постоянную позицию, которая не анимировалась. Эту локацию мы включили в шейдер, который не использовал pre-skinned позиции для маски. Для поддержки нескольких ударов мы изменяли имя параметра с каждым новым ударом: например, HitLocation_1, HitLocation_2 и так далее.

Ещё многое можно улучшить, но основная техника работает хорошо. В своих примерах я добавил HightLerp, чтобы получить более интересный визуальный эффект, чем от простой SphereMask.

Это техника намного менее ресурсозатратна, по сравнению с оригинальной, однако у неё есть ряд ограничений. Нам не нужно заниматься рендером целевой точки для каждого врага и мы используем лишь несколько параметров материалов, чтобы воспроизвести эффект.

#графика #unreal

{ "author_name": "Андрей Верещагин", "author_type": "editor", "tags": ["\u0433\u0440\u0430\u0444\u0438\u043a\u0430","unreal"], "comments": 7, "likes": 46, "favorites": 61, "is_advertisement": false, "subsite_label": "gamedev", "id": 21991, "is_wide": false }
{ "id": 21991, "author_id": 22254, "diff_limit": 1000, "urls": {"diff":"\/comments\/21991\/get","add":"\/comments\/21991\/add","edit":"\/comments\/edit","remove":"\/admin\/comments\/remove","pin":"\/admin\/comments\/pin","get4edit":"\/comments\/get4edit","complain":"\/comments\/complain","load_more":"\/comments\/loading\/21991"}, "attach_limit": 2, "max_comment_text_length": 5000 }

7 комментариев 7 комм.

Популярные

По порядку

Написать комментарий...

Голубев Ярослав

9

После "вивисектор: зверь внутри" и всяких солдат удачи - вся эта симуляция поверх мешей с наложением текстур .... Мне кажется очень ленивым делом. Ведь были времена когда от тел отлетали куски мяса.

Ответить

The_Ell

Голубев
0

Мне кажется тогда всё это было возможным, как раз из-за «скудности» графики. Сейчас, множество прототипов упирается в uncanny valley. Создать расчлененку можно, но выглядеть в большинстве случаев она будет не так убедительно, как в те времена, а порой - даже смешно.

Ответить

Голубев Ярослав

The_Ell
0

Скорее требование уложится в pg13.
Я тут запамятовал - но в том же left4dead - это вообще один из элементов дизайна, где в комментариях даже рассказывали как нашли "дешёвый способ" создания зомби с не полным комплектом частей тел.

Ответить

Alex Mel

2

в новом Resident Evil 2, очень неплохо смотрятся повреждения от выстрелов на зомби: пробитый череп, порванная одежда и плоть и отстрел конечностей в целом

Ответить

The_Ell

1

Неужели! Статья про разработку на ДТФ.
Метод интересный, особенно для мелких проектов. Спасибо!

Ответить

Андрей Иванов

0

Кстати, интересно было бы прочитать статейку про SOF.

Ответить

Антон Антонов

0

Ну а в чем проблема просто рисовать на текстуре и использовать ее как маску в материале? Да, нужна развертка не наложений, но для персонажей она, как правило, такой и бывает. Не считая всяких зубов, на которых все равно рисовать кровь от выстрелов не нужно.

Ответить
0

Прямой эфир

Подписаться на push-уведомления
[ { "id": 1, "label": "100%×150_Branding_desktop", "provider": "adfox", "adaptive": [ "desktop" ], "adfox_method": "createAdaptive", "auto_reload": true, "adfox": { "ownerId": 228129, "params": { "pp": "g", "ps": "clmf", "p2": "ezfl" } } }, { "id": 2, "label": "1200х400", "provider": "adfox", "adaptive": [ "phone" ], "auto_reload": true, "adfox": { "ownerId": 228129, "params": { "pp": "g", "ps": "clmf", "p2": "ezfn" } } }, { "id": 3, "label": "240х200 _ТГБ_desktop", "provider": "adfox", "adaptive": [ "desktop" ], "adfox": { "ownerId": 228129, "params": { "pp": "g", "ps": "clmf", "p2": "fizc" } } }, { "id": 4, "label": "240х200_mobile", "provider": "adfox", "adaptive": [ "phone" ], "adfox": { "ownerId": 228129, "params": { "pp": "g", "ps": "clmf", "p2": "flbq" } } }, { "id": 5, "label": "300x500_desktop", "provider": "adfox", "adaptive": [ "desktop" ], "adfox": { "ownerId": 228129, "params": { "pp": "g", "ps": "clmf", "p2": "ezfk" } } }, { "id": 6, "label": "1180х250_Interpool_баннер над комментариями_Desktop", "provider": "adfox", "adaptive": [ "desktop" ], "adfox": { "ownerId": 228129, "params": { "pp": "h", "ps": "clmf", "p2": "ffyh" } } }, { "id": 7, "label": "Article Footer 100%_desktop_mobile", "provider": "adfox", "adaptive": [ "desktop", "tablet", "phone" ], "adfox": { "ownerId": 228129, "params": { "pp": "g", "ps": "clmf", "p2": "fjxb" } } }, { "id": 8, "label": "Fullscreen Desktop", "provider": "adfox", "adaptive": [ "desktop", "tablet" ], "auto_reload": true, "adfox": { "ownerId": 228129, "params": { "pp": "g", "ps": "clmf", "p2": "fjoh" } } }, { "id": 9, "label": "Fullscreen Mobile", "provider": "adfox", "adaptive": [ "phone" ], "auto_reload": true, "adfox": { "ownerId": 228129, "params": { "pp": "g", "ps": "clmf", "p2": "fjog" } } }, { "id": 10, "label": "Native Partner Desktop", "provider": "adfox", "adaptive": [ "desktop", "tablet" ], "adfox": { "ownerId": 228129, "params": { "pp": "g", "ps": "clmf", "p2": "fmyb" } } }, { "id": 11, "label": "Native Partner Mobile", "provider": "adfox", "adaptive": [ "phone" ], "adfox": { "ownerId": 228129, "params": { "pp": "g", "ps": "clmf", "p2": "fmyc" } } }, { "id": 12, "label": "Кнопка в шапке", "provider": "adfox", "adaptive": [ "desktop", "tablet" ], "adfox": { "ownerId": 228129, "params": { "pp": "g", "ps": "clmf", "p2": "fdhx" } } }, { "id": 13, "label": "DM InPage Video PartnerCode", "provider": "adfox", "adaptive": [ "desktop", "tablet", "phone" ], "adfox_method": "createAdaptive", "adfox": { "ownerId": 228129, "params": { "pp": "h", "ps": "clmf", "p2": "flvn" } } }, { "id": 14, "label": "Yandex context video banner", "provider": "yandex", "yandex": { "block_id": "VI-250597-0", "render_to": "inpage_VI-250597-0-1134314964", "adfox_url": "//ads.adfox.ru/228129/getCode?pp=h&ps=clmf&p2=fpjw&puid1=&puid2=&puid3=&puid4=&puid8=&puid9=&puid10=&puid21=&puid22=&puid31=&puid32=&puid33=&fmt=1&dl={REFERER}&pr=" } }, { "id": 15, "label": "Плашка на главной", "provider": "adfox", "adaptive": [ "desktop", "tablet", "phone" ], "adfox": { "ownerId": 228129, "params": { "p1": "byudo", "p2": "ftjf" } } }, { "id": 17, "label": "Stratum Desktop", "provider": "adfox", "adaptive": [ "desktop" ], "auto_reload": true, "adfox": { "ownerId": 228129, "params": { "pp": "g", "ps": "clmf", "p2": "fzvb" } } }, { "id": 18, "label": "Stratum Mobile", "provider": "adfox", "adaptive": [ "tablet", "phone" ], "auto_reload": true, "adfox": { "ownerId": 228129, "params": { "pp": "g", "ps": "clmf", "p2": "fzvc" } } } ]