建模，动画，布料，肌肉模拟全面更新！UE5.3开发路线图来了！

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作为顶尖游戏及图形交互技术开发商，Epic Games可以说是久负盛名，代表着全球最TOP的次时代游戏开发水平。大佬不仅业务能力一流，从某种程度上来说他还非常的“宠粉”~

且不说每次虚拟引擎的更新都干货满满，就说5月份才刚发布了5.2版本，这还不到两个月，Epic Games就公布了下一代5.3版的开发路线图，是不是很有诚意！

从发布的路线图来看，5.3版在改进上一版本的同时还增加了大批新功能：增强软件的渲染、世界构建、PCG、动画、虚拟制作、模拟和建模管线，升级其音频工具和UI系统等，旨在对软件进行全方位的优化。

下面，就让小编带大家一起看看UE5.3都有哪些亮眼的功能和更新吧~

01

Nanite

Nanite现在支持数据格式和运行时的显示切线。

目前为止，Nanite一直依赖于基于屏幕空间位置和UV梯度在材料中隐式导出的切线空间。从计算的方便性上看，这节省了切线在内存和磁盘上的占用，并且在实践中适用于多种类型的网格（尤其是高度细化的网格）。但也存在一些“特殊”情况，特别是对于低多边形模型来说隐式切线不够精确，需要自定义逐顶点切线才能达到目标质量。

而现在，用户可以选择存储并使用每个模型原始的切线数据，这使得每个资产都可以单独指定切线。虽然启用新功能需要占用额外的大约10%内存和磁盘空间来存储每个模型顶点的切线数据，单这对于那些需要指定精确切线才能达到理想效果的模型来说,回报可是远远大于付出。

Nanite Spline Meshes (Experimental)（Nanite 样条网格（试验））

可以通过在设置.ini文件中设置r.Nanite.AllowSplineMeshes=1来启用该功能。

※警告：启用此功能目前会带来性能成本，影响所有Nanite网格的剔除性能。并且已知还存在模型发生极端变形时，出现部分几何体未正确剔除的问题。

Performance improvements for masked materials and PDO（遮挡材质和PDO的性能改进）

一个新的用于程序化光栅的滑动窗口顶点缓存可以更快的生成遮挡材质和PDO。初步测试显示，遮蔽植被的光栅化速度提高了20%。

Nanite Selection Outline

在选择物体的轮廓线形时，启用TSR/TAA的情况下不再闪烁，也不再被其他对象遮挡，最终呈现出最高分辨率。

Nanite ISM / Foliage Instance Selection（Nanite ISM / 植被实例选择）

修复了编辑器中与【选择/修改/删除启用了Nanite的实例化静态网格物体或植被物体实例】相关的几个问题。

Fallback Target Setting（后备目标设置）

为Nanite静态网格添加了一个"备选模式"选项。这是一个菜单选项，可以明确控制后备网格的减少目标：“相对误差”或“百分比三角形“。

02

Lumen

• 当硬件光线追踪(HWRT)与 Hit Lighting一同启用，并将后期处理体积的最大反射跳数设置为2或更大时,Lumen反射支持多次反射。这使得当有足够的性能预算时可以解决反射中的黑区域问题。

• 对于需要静态光照但希望将反射质量扩展到反射捕获之外的某些应用程序，Lumen反射现在可以独立于LumenGI使用。独立Lumen反射只能在启用HWRT时工作,并会自动启用Hit Lighting（LumenGI被关闭时Lumen的表面缓存优化将失效）。

• 优化了Lumen HWRT,包括默认在控制台上启用HWRT的异步计算。

• Lumen可视化模式现在包括Lumen场景几何法线视图,从而更易于发现全局距离场问题(软件光线追踪)或Nanite降级网格问题(硬件光线追踪)。

• 添加了`r.Lumen.Reflections.VisualizeTraces`用于可视化和调试反射光线。

• 修复了材质AO（此前应用于自发光和直接照明上）。

03

对正交渲染的实验性支持

正交渲染是建筑和制造行业中进行可视化展示的常用方式，在游戏中也常被作为风格化的相机选择使用。很早就作为虚拟引擎中的相机选项被使用，但由于许多渲染功能不被支持而导致实际使用上的困难。

从虚拟引擎5.3开始将支持实验性的正交渲染，按照主创团队的说法，已经对引擎的多个区域进行了修正，以实现透视投影和正交投影之间的平衡。该功能允许与虚拟引擎5的很多其他功能兼容（如Lumen、Nanite、Shadows和TSR）。

04

稀疏体积纹理 (试验性)

虚拟引擎5.3引入了一种新的资产类型：稀疏体积纹理（以下简称SVT）。SVT类似于3D纹理/体积纹理，它在3D数据结构中存储体素，并且可以使用三维UV坐标进行索引。与常规（密集）体积纹理不同，SVT只需要存储需要渲染的数据。

SVT存储表示体积介质（如烟、火和水）的烘焙模拟数据，可以通过导入在其他3D应用程序中创建的OpenVDB（.vdb）文件来创建，支持单个文件和动画序列。此外，Niagara流体现在已被缓存到SVT内部，从而显著提高了性能和内存。

延迟渲染技术（如异构体积、体积云和体积雾），可以通过在其体积域材质中集成稀疏体积纹理材质节点来利用SVT，使用异构体积渲染的资产必须使用新的异构体积组件。延迟渲染功能仍然局限于现有的实时体积集。现在，路径跟踪器中提供了完整的体积渲染支持（试验性），可以准确地模拟散射、阴影和全局照明。还有一个非常简单的主要用于调试的SparseVolumeTextureViewer组件与延迟渲染器配合使用。

05

路径追踪器

• （试验）已初步支持追踪烟雾、火焰和云等异构体积。可以使用Niagara 流体插件或实例化一个异构体积参与者来创建，数据由稀疏体积纹理驱动。VDB文件可以作为稀疏体积纹理导入，从而在路径跟踪器中渲染。（注意：此系统尚未与Sky Atmosphere云兼容。）

• （试验）路径追踪器现在支持Substrate材质

• 次表面散射采样效率得到了提高，对于相同数量的采样值，次表面材质出现的噪点减少。

• 路径追踪器现在可以渲染其自身的深度通道过程,而不是使用光栅器生成的深度通道。这使RGB结果与深度结果匹配更加精确,有效改善了依赖于深度（如景深）的后处理过程。(此改变不影响'参考景深')。

• 支持材质图中的DBuffer贴花着色节点。这些节点从虚拟引擎5.0开始提供，极大地扩展了材质中贴花的功能。（关于DBuffer贴花着色节点的文档将在UE5.3发布后提供。）

06

Substrate (试验)

Substrate在虚拟引擎5.3版本中仍然是以试验性的方式出现， 不应用于正式场景。在5.3版本中对Substrate的功能、稳定性及性能等方面都进行了改进，具体如下：

• 新增闪光(Glints)和高光反射轮廓(Specular Profile) 特性,主要用于汽车应用。

•改进了DBuffer着色节点支持。

•用于高规格平台的Fuzz模型。

•更新了“材质编辑器”中的“基底材质信息”选项卡，以更好地显示材质性能和拓扑信息。

•其他BUG修复以及性能改进。

07

虚拟阴影贴图

5.3版的虚拟阴影贴图已经去掉了测试版的标签，被认为是可以投入生产的阴影解决方案。

此前，如果启用阴影缓存，阴影中的遮挡距离会被忽略，可能会导致主渲染和阴影贴图结果不一致，如果内容针对大量遮挡进行调整，又将会大幅影响性能。

5.3版的虚拟阴影贴图，能够根据Nanite模型的遮挡距离来生成阴影，更好地兼容Nanite技术,大幅提升了性能。但也需要注意模型的遮挡距离设置，如果设置不当，渲染中可能会看到抖动,这可能会导致阴影显示错误。

与此同时，该功能中还添加了per-primitive flag，能让用户更好的控制阴影。除此之外还有一些其他的BUG修复以及性能改进。

08

毛发

• 毛发梳理和毛发绑定技术现在支持流加载技术，以提高在编辑器和游戏中的加载时间。用户可以只加载需要渲染的部分，从而降低修饰毛发资产对CPU和GPU内存的压力。

•添加了连续LOD功能,用于在屏幕较小区域进行大量毛发制作时缩放/提高性能。这项功能默认关闭,可以通过r.HairStrands.ContinuousLOD开启。

•Deformer Graph 中对毛发提供了实验性支持,包括支持编写自定义属性。虽处于开发初期,但这将有助于实现在变形图中实时进行(毛发)更改。

•毛发属性经过重新设计，变得更加灵活，更容易添加新的可选属性。目前已添加了两个新的可选属性（clumpID/AO），毛发属性数值可以在毛发编辑器中可视化，以便于检查。

•在资产导入时，会向用户报告点/曲线限制，并相应地截取数据。此外，导入的属性在导入时和在毛发编辑器中都会清晰显示，以实现对特定毛发资产可用内容的可视化。

•其他BUG修复以及性能改进。

09

Nanite Landscape

Nanite技术现在可以在应用在Landscape Actors中，与普通的景观渲染相同。

Nanite Landscape网格在后台重建，以避免在编辑器中干扰用户工作流程。Nanite Landscape虽然不会改变景观的分辨率和细节，但它允许用户利用Nanite技术运行时的功能，如使用GPU进行遮挡剔除提高渲染效率、自动管理景观网格的加载和缓存，优化内存和CPU开销和基于需求自动生成LOD模型等。且通常可以提高运行时性能，尤其是对于虚拟阴影贴图等需要复杂计算的功能。

10

大型Landscape导入/导出

Landscape的导入/导出功能已经优化,可以通过利用世界分区(World Partition)技术和将导入操作分为多个批次来支持超大尺寸和高分辨率的Landscape。

11

Landscape实物材质展示

可以使用新的CVar Landscape.CollisionMesh.ShowPhysicalMaterial在显示碰撞时显示Landscape物理材质。启用后，可以帮助用户调试物理材质的导出方式（特别是在使用Landscape物理材质输出节点时）。

12

来自外部数据的处理

支持来自外部数据的规则处理，提供与City Sample项目规则处理插件相同的功能，以管理外部数据、处理数据并在目标Actor上生成工件。

13

自定义PCG元素

更名了PCG特定的蓝图循环函数，以改进自定义PCG元素的创建工作流程和可读性。同时还添加了新功能来按顺序设置和输出PCG数据集合。

14

运行时和非线性镜头的动态工作流程

5.3版本重点改进了运行时的工作流程和非线性组织，可以让运行时和非线性镜头的创建工作流程更加高效。

•用户可以自定义动态绑定规则。使用Level Sequence Director蓝图可以定义在运行时由Sequencer动态掌控或生成的不同对象，例如玩家Pawn。

•材质部分混合。与其他类型的轨道相似，材质类型的部分可以添加到支持材质的轨道中，这包括UMG中的材质参数合集和UI动画。

•获取子序列。和镜头轨道类似，可以在程序装置Sequencer中创建和设置子序列的镜头。

15

动画重定向

5.3版本聚焦于改善重定向的工作流程，

• 重定向编辑器工具栏 。轻松访问全局和根设置以及重定向阶段，在重定向、编辑重定向姿势和查看重定向姿势模式之间切换运行。

• 重定向姿势 。编辑骨骼的局部空间以消除骨骼旋转。

• 从鼠标右键上下文菜单中选定骨架网格/反向运动绑定IK Rig，创建反向运动绑定/反向运动重定向IK Retargeter资产。

• 为反向运动IK Rig和反向运动重定向IK Retargeter资产添加缩略图。

16

动画创作

智能烘焙

• 允许用户仅定位烘焙关键帧

• 约束烘焙

• 空间切换烘焙

• Snapper（捕捉器）
  

• 折叠剖面

• 烘焙转变

新的自动切线可以更好地保持曲线形状

曲线编辑器修复

• 改进的标准化视图

• 提高了处理大量关键帧时的性能

• 更好的处理选择

• 更准确的选取框选择

• 修复了自动取景关闭时的缩放级别

• 交换根骨骼适用于使用AnimBP 进行根运动预览的动画

• 骨骼动画部分可以向后延伸

17

骨骼编辑器

虚拟引擎5.3新增的几项功能里，还有一个非常酷的存在→骨骼编辑器。

用户可以直接在虚拟编辑器中创建骨骼，并编辑网格蒙皮权重。允许用户向资产中添加骨骼，以及静态网格物体的变形，将其转换为骨架网格物体，从而提供更快的迭代速度。并且！所有这些工作都在一处完成，无需导入骨架数据。

将静态网格物体转换为骨架网格物体

创建和编辑骨架

• • 添加骨骼

  • 去除骨骼

  • 定向和编辑骨骼

  • 镜骨

  绘制权重笔刷工具

  • 在顶点上选择编辑权重

  • Flood/松弛Relax/修剪/平均/标准化操作

  • 镜像权重

• 
  
• 对骨骼和权重提供Python API 支持

18

机器学习变形器

机器学习变形器，使用户能够通过训练在虚拟引擎中实时运行的机器学习模型，来模拟任何近似复杂变形。

• 为局部神经变形模型添加遮蔽系统，提高用户处理结构化数据的能力。

•改进最近邻模型的UI和工作流程。

•消除对NNI框架的依赖。

•能够创建训练遮罩，并在视图窗口中可视化每个骨骼/骨骼组/曲线的遮罩。

•能够在所有支持变形目标的平台（PC、Xbox、PS5、Android、iOS、Switch 等）上评估经过优化的训练神经变形模型。

•训练遮挡按预期运行：为某骨骼设置有限的遮挡使变形局限在给定骨骼的遮挡区域内。

•能够在Windows上使用最近邻神经变形模型创建和训练新模型。

•能够在Windows上打开示例，展示并重新训练所有已发布的模型，并且不会出现错误。

•最近邻模型和神经变形模型不再需要采取任何手动操作（例如安装 Python 包）即可在Windows上正确训练。

•能够在Linux和macOS上运行经过训练的神经变形和最近邻模型（尽管可能会遇到训练错误）。

19

通过数据构建控制绑定

进一步扩展了控制绑定的程序工具集，允许用户使用控制绑定图表外的数据来程序化的创建和修改绑定，这包括：

•能够查询和使用外部数据（例如变换、浮动、骨架等）以程序化方式构建控制绑定。

•将查询传入数据的新“GetUserData 节点”。

•新的“从用户数据设置图形库”节点，将交换当前正在使用的图形库。

20

虚拟相机

使用浏览器

添加了可以从虚拟摄像机浏览等级序列并加载，以供查看或作为下一次录制的基础的功能，以及添加星号、标记或NG序列以过滤列表等功能。

从单一的虚拟相机输出多个HUD

用户可以将多个输出提供程序添加到单个的虚拟相机组件中，每个输出提供程序都有自己的 HUD和流。可以同时从一个虚拟相机流出操作者的视图、简单的burn-in和清理底片。

时间刻度的回放和录制

用户现在可以在非1:1的速度下进行回放和录制。以自定义速率录制，当全速播放时移动速度将会加快或减慢。

支持初始 macOS（试验性）

虚拟相机Actor现在支持通过传统远程会话从macOS进行流式传输。Virtual Camera Core、虚拟相机部件VCamComponent、VCamModifier和虚拟相机输出提供程序VCamOutputProvider可用于在macOS版本的虚拟引擎5上创建自定义虚拟相机。开发工作仍在继续，以便为macOS带来像素流Pixel Streaming和完整的虚拟相机支持。

21

变形镜头校准解算器（试验性）

在镜头工具中添加了变形镜头模型和解算器，以便与镜头资产一同使用，从而解决变形镜头失真问题。

使用镜头组件可以将变形镜头模型失真添加到CineCameraActors，从而在引擎内渲染失真特效，使得能够通过物镜镜头可视化镜头。同时还可以手动调整变形镜头模型Anamorphic Lens Model的参数来创建扭曲失真效果。

22

Chaos面板布料编辑器（试验）

虚拟引擎5.3的Chaos Cloth 添加了实验布料编辑器，新编辑器已通过更先进的可选 (XPBD) 类型的模拟约束进行了扩展。主创团队希望从此编辑器中获得两种应用程序：实时应用程序和更面向视觉特效的应用程序（使用缓存）。

用户设置布料的方式将决定其所希望模拟的速度和精确度。由于指标不会被烘焙到悬垂姿势，因此即使使用旧的PBD约束，仍然能够获得很好的模拟。

•新的角色物理（布料/肌肉）基类编辑器

•采用基于面板的数据流图编辑器的第一阶段

•非破坏式工作流程

•布料被提取为骨架网格体的单独组件

•LSV（等值体积）碰撞支持

•新的皮肤权重转移工具

•遮挡现在被可重复使用的权重图取代

•单个模拟网格可支持驱动多个材质

•添加了XPBD约束

23

Chaos ML Cloth

高级的布料模拟技术需要很强的计算能力，对于很多游戏项目来说成本过高。因此艺术家,工程师和游戏设计师需要使用替代性、低成本的运行时解决方案来模拟相似的布料效果。目前,这需要在DCC间反复切换以模拟并将结果导入引擎。

而在虚拟引擎5.3使用机器学习技术,通过大量训练数据来学习布料的运动规律和变形机理。用户可以使用实验面板的布料编辑器，直接在游戏引擎内模拟布料效果。

24

Chaos Core刚体和场景查询

Chaos Physics已经进行了多次的更新和优化，以便为艺术家、开发人员以及程序员们提供更好的模拟结果（特别是在刚体模拟和场景查询方面）。

对刚体持续性关注的低级别优化，包括SIMD、缓存一致性、功能删除、减少数据复制等。同时在场景查询中实现了动态加速结构，以便能够进行更快的更新和查询。

24

Niagara流体动力学

•添加了在 Niagara 流体模拟缓存后对其进行转换的功能。这开启了多次复制缓存的能力，并在时间/空间上抵消重复项，以便从单个缓存的模拟中获得更复杂的效果。

•在3D气体流体发射器中添加了数据通道支持。这是一个实验性功能，允许流体来自该级别中的任何CPU系统。在主发射器上，粒子源现在有两种模式：发射器和数据通道。发射器从同一系统中的发射器读取数据，数据通道从预定义的Niagara数据通道读取数据，该数据通道可以从现有的设置流体源属性模块写入。

•路径追踪器现在支持异构体积，使流体能够直接在其中渲染。

•添加了对 SVT（稀疏体积纹理）的实验性支持，缓存流体现在直接写入SVT，速度得到大幅提升。

25

建模流程（测试版）

开发资产的艺术家需要高效的建模、雕刻、UV 编辑和纹理工作流程。这些工作流程不仅仅是按一定顺序单击的几个不同工具，同时需要考虑每种类型的交互以减少鼠标点击次数，最大限度地减少鼠标移动，并为艺术家提供准确的反馈。

在考虑到这些后，虚拟引擎5.3对建模工作流程进行了如下改进：

新用户界面

重新设计了建模模式的主菜单、工具选项板和详细信息面板。新的用户界面更加紧凑，可以实现更高效、一致的工作流程。新菜单还包含一个新的收藏夹选项，为每个用户提供顶级自定义菜单。

工具预设

创建者和开发人员现在可以为建模工具制作自定义预设。自定义预设使艺术家能够存储多个工具选项，并通过工具图标快速访问它们。

元素选择

直接网格元素选择可以实现更加一致和优化的工作流程。现有的选择方法要求艺术家在调用操作之前首先选择网格，然后选择特定工具，最后选择元素。而新的元素选择工作流程，艺术家无需使用polyEdit或triEdit等中间工具就能够选择网格、元素，然后调用操作 。

26

建模工具（测试版）

虚拟引擎5.3中，除了利用样条线的新工具之外，还在工具集中添加了一些所需增强功能。新的元素选择工作流程还得到一组新工具的支持。

样条工具

在“创建”菜单中添加了新工具，使创建者能够绘制新的样条线，并将它们用于旋转和平面网格操作。

元素选择工具

元素选择工作流程利用可直接处理选择的新工具菜单。该调色板包括常用工具，例如拉伸、斜角、偏移、插入和插入循环。同时。还可以快速访问PolyGroup和Triangle Edit。

细节层次支持

烘焙变换和编辑枢轴工具现在可以选择使用新的变换或枢轴更新所有LOD（多细节层次）。

顶点颜色绘制

添加了一个用于绘制顶点颜色的新工具。用户能够为多个或特定的通道绘制、填充和混合颜色。

其他改进

对“编辑法线”、“焊接”、“烘焙纹理”和“生成多边形组”进行了改进。

27

展UV（测试版）

UV作为处理网格时的关键组件，不仅用于最终渲染，更是关卡设计的重要组成部分。在虚拟引擎5.3中，UV编辑器增加了两个重要新功能：

UV编辑器失真显示

UV 编辑器现在具有可选的失真显示模式，这允许以交互方式表示纹素拉伸或密度的水平。

UV自动布局

该工具现在支持纹素密度标准化。该选项尝试调整单个UV岛的大小，以在整个布局上保持恒定的平均密度。

28

数据资产合并

作为添加Diff工具提供之外的功能的第一步，主创团队已开始研究数据合并解决方案。第一个版本支持在无法自动解决冲突时手动合并数据资产（目前仅支持数据资产）。

今天的介绍就到这啦，除了上述这些，未来将要登场虚拟引擎5.3在程序内容生成、开发者迭代、平台、虚拟制作、用户界面系统以及引擎内容模板等方面也都进行了优化和更新，感兴趣的小伙伴可以多关注下虚拟引擎官网~

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end

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