从UE4到UE5：新特性的限制

Nanite

• 原理：划分culster，按层级进行三角形的culling和lod selection(HLOD)，基于compute shader，和N卡的mesh shader同目的不同路（纯软件和硬件路线）
• 开启
  • 导入时勾选build nanite / 批量选中网格体右键Enable
  • 几何体集合在Chaos面板的nanite settings启用
• 一些关键限制（Nantie Checklist）
  • 支持静态网格，不支持骨骼动画和变形！不支持spline mesh！（一句话，只支持刚性网格体）
  • 支持Chaos破碎的几何体集合（这个好）
  • 材质仅支持不透明（半透明和Mask都不行！）
  • 材质不支持像素深度偏移（用这种方法过度材质的要改）
  • 材质不支持双面（勾了选项也没用）
  • 材质不支持世界位置偏移（顶点动画不要想了）
  • 材质不支持顶点绘制（同上）
  • 材质不支持自定义深度（后期材质通过custom depth实现的高亮/描边等等都用不了，已实测）

（PS: Nanite虽好，限制也多，材质那块的限制基本决定了室内交互多的场景模型目前基本用不了，个人认为更多还是用于室外开放世界面数多的场景把。另外还有一个最大限制：移动端无法使用，官方说也没有为移动端开发的计划，Nanite专为下一代主机和高性能PC而生。）

Lumen

• 原理：Lumen是各种GI技术的整合，可以简单概括成SDF(Mesh距离场 + 全局距离场) + “体素”（Surface Cache） + SSGI （屏幕空间追踪）+ RSM (Reflective Shadow Map) + 硬件光追（lumen补充）

  • SDF(Mesh距离场 + 全局距离场): 软光追加速结构，其中Mesh距离场在UE4里已被用于DFAO，而全局距离场是一张合并了相附近所有Mesh距离场的texture，为了避免遍历每个网格距离场的一种“低配”方案; 这俩正好对应项目设置里的两种追踪模式：Detail Tracing和Global Tracing
    • Detail Tracing ：前两米内的追踪使用Mesh距离场，其余范围使用Global Tracing
    • Global Tracing：只追全局距离场，这种性能当然更省，质量也低一些
  • Surface Cache： 软光追直接和间接光的容器，类似于体素，Nanite网格会加速捕获
  • SSGI：屏幕空间追踪，这个就不说了，UE4就在用，lumen里作为软光追的补充
  • RSM（反射阴影贴图）：Surface Cache只覆盖相机200m范围，解决快速移动时软光追的间接光跟不上，此时只有屏幕追踪的情况
  • 硬件光追：也是作为lumen里软光追的补充，Nanite网格需要设置Proxy Triangle Percent生成代理Mesh，再用代理Mesh做硬件光追

• 开启

  • [必要] 项目设置里全局光照设置为Lumen， 反射方法设置为Lumen，启用生成网格体距离场

  • [可选] 项目设置里硬件光追可选，作为lumen补充

  • [可选] 后期盒子里全局光照 和 反射属性部分可以调整精度

  • [可选] 项目设置中取消选中允许静态光照（Allow Static Lighting），可以为项目完全禁用预先计算的光照，

    禁用静态光照还可以节约一些由于着色器排列（shader permutations）引起的静态光照开支

• 一些关键限制（Lumen Checklist）

  • 第一个最大限制是暂时不能和静态光照同时使用（官方说后期更新说不定会支持）
  • 仅支持静态网格（同Nanite）
  • 材质不支持世界位置偏移（同Nanite）
  • 距离场会忽略透明材质，并将遮罩材质视为不透明材质，这可能会导致叶子上出现明显的过度阴影（植物和半透明材质目前支持不好）
  • 墙壁不应薄于 10 厘米 (cm)，以避免漏光