Перейти к основному содержимому

8.04. Unreal Engine

ДЛЯ НОВИЧКОВНЕ ДЛЯ НОВИЧКОВНЕ ОБЯЗАТЕЛЬНОВ РАЗРАБОТКЕ
Всем

Unreal Engine​

Что такое UE​

Unreal Engine — это комплексная программная платформа для разработки интерактивного контента. Изначально созданный как игровой движок, он со временем трансформировался в универсальную среду для создания симуляторов, архитектурных визуализаций, кино и телепроизводства, виртуальной и дополненной реальности. Движок предоставляет разработчикам готовые инструменты для управления геометрией, освещением, физикой, звуком, сетевым взаимодействием и пользовательским вводом, что позволяет сосредоточиться на творческой и логической составляющей проекта.

История Unreal Engine​

Unreal Engine — результат более чем двадцатипятилетнего пути, в котором каждый этап отражал вызовы и возможности своего времени.

Всё началось в 1998 году, когда студия Epic Games выпустила шутер Unreal. Вместе с игрой появился и движок — Unreal Engine 1. Он стал одним из первых коммерческих игровых движков, предложивших разработчикам готовую систему рендеринга, физики и скриптов. Его главным конкурентом был Quake Engine от id Software, но Unreal выделялся богатой палитрой цветов, поддержкой динамических источников света и гибкой системой модификаций.

Следующий прорыв произошёл в 2006 году с выходом Unreal Engine 3. Движок стал основой для десятков знаковых проектов: Gears of War, BioShock, Mass Effect, Borderlands. UE3 ввёл унифицированную архитектуру рендеринга, систему Kismet для визуального скриптинга и мощный инструментарий для художников. Именно в эту эпоху движок перестал быть внутренним инструментом Epic и превратился в промышленный стандарт для студий по всему миру.

В 2014 году состоялся революционный запуск Unreal Engine 4. Epic Games сделала движок доступным для всех: он стал бесплатным, а исходный код — открытым на GitHub. Вместе с этим появились Blueprints — визуальная система программирования, позволившая дизайнерам и художникам создавать логику без написания кода. Рендеринг перешёл на физически корректную модель (PBR), что сделало материалы реалистичными по умолчанию. UE4 стал основой не только для игр (Fortnite, Sea of Thieves), но и для архитектурной визуализации, кино и виртуальной реальности.

В 2022 году Epic представила Unreal Engine 5. Этот движок задуман как платформа для метавселенных и следующего поколения интерактивного контента. Две ключевые технологии — Nanite и Lumen — устраняют традиционные компромиссы между детализацией и производительностью. UE5 позволяет использовать геометрию напрямую из цифровых скульптур, без упрощения, и освещать сцены полностью динамически, без предварительного «запекания». Движок больше не просто инструмент для создания игр — он становится средой для построения цифровых миров, которые живут по своим законам и масштабируются от смартфона до кинотеатра.

Возможности​

Для кого Unreal Engine — хороший выбор?

  • Для новичков без опыта программирования: визуальный язык Blueprints позволяет создавать игровую логику, соединяя узлы в редакторе. Это похоже на составление схемы: вы определяете события (например, «когда нажата клавиша») и действия («переместить персонажа»). Такой подход ускоряет обучение и даёт мгновенный визуальный результат.
  • Для художников и 3D-моделлеров: движок поддерживает прямой импорт моделей из Blender, Maya, 3ds Max и других DCC-инструментов. Благодаря Nanite, детализированные скульптуры из ZBrush можно использовать без предварительного упрощения.
  • Для разработчиков с опытом: C++ позволяет расширять функционал движка, оптимизировать критические участки кода и создавать собственные плагины. Полный исходный код доступен на GitHub, что даёт контроль над каждой строчкой.
  • Для неигровых специалистов: архитекторы строят интерактивные визуализации зданий, режиссёры — виртуальные студии с LED-стенами (как в сериале The Mandalorian), инженеры — симуляторы для обучения персонала. UE5 — это среда для любого интерактивного цифрового опыта.

Почему Unreal Engine актуален?

  • Бесплатная лицензия до $1 млн дохода: вы можете выпускать игры и приложения без роялти, пока годовой доход от одного продукта не превысит один миллион долларов США. Это делает движок доступным для инди-разработчиков и стартапов.
  • Открытый исходный код: все желающие могут изучать, модифицировать и предлагать улучшения через официальный репозиторий на GitHub. Это гарантирует прозрачность и долгосрочную поддержку.
  • Единая экосистема для всех платформ: один и тот же проект можно собрать под Windows, macOS, PlayStation 5, Xbox Series X|S, Nintendo Switch, iOS, Android и даже веб (через Pixel Streaming). Это снижает стоимость портирования и упрощает поддержку.
  • Встроенные фотореалистичные ассеты: через Quixel Bridge (интегрированный в редактор) доступны миллионы сканированных текстур и моделей реальных объектов — камней, деревьев, кирпичей, металлов. Это ускоряет создание окружения в десятки раз.

Интерфейс и базовый рабочий процесс​

Работа в Unreal Engine 5 начинается с редактора уровней — центрального инструмента, в котором собирается весь проект. Редактор объединяет визуальное редактирование сцены, управление ресурсами, настройку логики и мгновенное тестирование. Его интерфейс спроектирован так, чтобы минимизировать переключение между программами: модель, материал, анимация и код можно создавать и изменять, не покидая среду.

Основные панели редактора​

  • Viewport — главное окно просмотра сцены. Здесь вы перемещаетесь по миру (с помощью WASD и мыши), размещаете объекты, настраиваете освещение и камеры. В режиме Game View вы видите сцену так, как её увидит игрок.
  • Content Browser — файловый менеджер проекта. Все ресурсы — модели, текстуры, материалы, анимации, блюпринты — отображаются здесь в виде иконок. Вы можете перетаскивать их прямо в Viewport или в другие панели.
  • World Outliner — иерархический список всех акторов на текущем уровне. Каждый объект в сцене (источник света, персонаж, триггер) отображается здесь как строка. Поиск, фильтрация и группировка помогают управлять даже самыми сложными уровнями.
  • Details Panel — панель свойств. Когда вы выбираете объект в Viewport или World Outliner, здесь появляются все его настройки: позиция, поворот, компоненты, параметры материала, поведение. Изменения применяются мгновенно.
  • Modes Panel (слева) — набор инструментов для размещения объектов: Place Actors (размещение готовых акторов), Paint (роспись ландшафта и растительности), Foliage (массовое размещение травы, деревьев), Geometry Editing (базовое моделирование «из коробки»).

Базовый цикл разработки​

  1. Создание уровня
    Вы начинаете с пустого шаблона или выбираете один из готовых: Third Person, First Person, Vehicle, Blank. Шаблоны включают базового персонажа, камеру и настройки ввода.

  2. Добавление геометрии
    Через Place Actors вы перетаскиваете из Content Browser статические мешы (здания, камни, мебель) или используете Geometry Brush для быстрого прототипирования стен и платформ.

  3. Настройка материалов
    Вы открываете редактор материалов, создаёте граф узлов (например, подключаете текстуру к Base Color), и перетаскиваете готовый материал на объект в Viewport.

  4. Создание логики через Blueprints
    Вы создаёте Blueprint Class, наследуемый от Actor или Character. Внутри вы определяете события (BeginPlay, Tick), подключаете компоненты (Collision, Audio) и пишете поведение — например, «когда игрок касается объекта, воспроизвести звук и уничтожить его».

  5. Тестирование в редакторе
    Нажав кнопку Play, вы мгновенно запускаете сцену внутри редактора. Все изменения сохраняются в памяти, и вы можете остановить игру в любой момент, чтобы внести правки. Это устраняет необходимость частой сборки проекта.

  6. Сборка и экспорт
    Когда проект готов, вы выбираете File → Package Project и указываете целевую платформу. Движок автоматически оптимизирует ресурсы, упаковывает их в исполняемый файл и создаёт папку с данными.

Визуальные скрипты вместо кода​

Blueprints — это визуальный язык программирования, встроенный в UE5. Каждая функция, переменная или событие представляется в виде узла. Логика строится соединением выходов одних узлов со входами других.

Преимущества Blueprints:

  • Мгновенная обратная связь: вы видите результат каждого действия сразу.
  • Интеграция с редактором: любой параметр в Details Panel можно превратить в переменную Blueprint и управлять им из кода.
  • Отладка в реальном времени: вы можете ставить точки останова, смотреть значения переменных и проходить выполнение по шагам — как в классическом отладчике.

Blueprints не заменяют C++, но делают движок доступным для тех, кто пришёл из дизайна, анимации или кинематографа. Многие коммерческие проекты используют Blueprints как основной инструмент логики.

Компоненты Unreal Engine​

Архитектура Unreal Engine 5 модульна. Она состоит из набора взаимосвязанных подсистем, каждая из которых отвечает за определённый аспект работы движка. Ключевые компоненты включают:

  • Рендеринг — отрисовка визуального содержимого на экране.
  • Физика — симуляция движений, столкновений и взаимодействий тел в виртуальном пространстве.
  • Анимация — управление движением персонажей, объектов и материалов во времени.
  • Аудио — пространственное воспроизведение звуков с учётом окружения и положения источника.
  • Сетевое взаимодействие — синхронизация состояния игры между несколькими устройствами в режиме реального времени.
  • Управление ресурсами — загрузка, кэширование, выгрузка и стриминг данных (текстур, моделей, анимаций и т.д.).
  • Система объектов — централизованный механизм создания, хранения и уничтожения сущностей в сцене.

Все эти компоненты работают в рамках единого цикла обновления (game loop), где каждый кадр движок последовательно обрабатывает логику, физику, анимацию, рендеринг и ввод.

Подсистема рендеринга​

Подсистема рендеринга отвечает за формирование изображения, отображаемого на экране. В Unreal Engine 5 используется современный гибридный рендер-пайплайн, сочетающий классическую растеризацию с элементами трассировки лучей и программной геометрии. Основные элементы пайплайна:

  • Nanite — система виртуализованной геометрии для отрисовки моделей с чрезвычайно высокой детализацией.
  • Lumen — система динамического глобального освещения и отражений.
  • Temporal Super Resolution (TSR) — алгоритм апскейлинга, повышающий разрешение изображения с использованием данных из предыдущих кадров.
  • Material System — графическая система создания поверхностей, где каждый материал описывается как сеть узлов, определяющих цвет, шероховатость, нормали, эмиссию и другие свойства.
  • Post-processing — набор эффектов, применяемых после рендеринга основной сцены: тон-маппинг, bloom, глубина резкости, motion blur и другие.

Рендеринг организован по принципу deferred shading с возможностью переключения на forward+ для сцен с большим количеством источников света или прозрачных поверхностей. Движок полностью поддерживает DirectX 12 и Vulkan, что позволяет использовать современные API с минимальными накладными расходами.

Подсистема физики​

Физическая подсистема Unreal Engine 5 построена на основе библиотеки Chaos Physics. Она заменила предыдущую систему PhysX и предоставляет более гибкую и масштабируемую архитектуру для симуляции твёрдых тел, мягкого тела, тканей, разрушений и частиц.

Chaos Physics работает в отдельном потоке, независимо от основного игрового цикла, что повышает стабильность и производительность. Физические объекты представляют собой физические тела (rigid bodies), содержащие информацию о массе, форме, трении, упругости и других параметрах. Движок автоматически обнаруживает столкновения между телами и рассчитывает реакцию в соответствии с законами классической механики.

Особое внимание в Chaos уделено разрушающимся объектам. Геометрия может быть заранее разбита на фрагменты, каждый из которых получает собственное физическое тело. При взаимодействии с достаточной силой модель разрушается реалистично, с сохранением импульса и энергии.

Подсистема анимации​

Анимационная система Unreal Engine 5 основана на концепции Animation Blueprints — визуальных скриптов, управляющих проигрыванием анимаций. Анимации хранятся в формате скелетных покадровых данных, где каждая кость скелета имеет записанное положение и поворот во времени.

Ключевые компоненты подсистемы:

  • Skeleton — иерархическая структура костей, определяющая основу для анимации.
  • Animation Sequence — отдельный файл с записью движения одной или нескольких костей.
  • Blend Spaces — системы интерполяции между анимациями на основе параметров (например, скорость передвижения и направление).
  • Control Rig — инструмент для процедурного управления костями скелета в реальном времени, позволяющий создавать сложные динамические позы.
  • Inverse Kinematics (IK) — метод автоматической коррекции положения конечностей (рук, ног) для точного попадания в целевые точки (например, ступни на неровную поверхность).

Анимационная система тесно интегрирована с физикой и логикой игры, что позволяет создавать реалистичные реакции на окружающую среду — например, раскачивание тела при беге или автоматическое удержание равновесия на склоне.

Подсистема аудио​

Аудиосистема Unreal Engine 5 называется MetaSounds. Это процедурная система генерации и обработки звука, аналогичная материалам, но применённая к аудио. Звук строится как граф узлов, где каждый узел выполняет определённую операцию: генерацию волны, фильтрацию, модуляцию, пространственное позиционирование и так далее.

MetaSounds позволяет создавать динамические звуковые эффекты, изменяющиеся в зависимости от параметров игры — скорости движения, расстояния до источника, материала поверхности и других факторов. Звук воспроизводится с учётом пространственной геометрии: отражения, поглощения и реверберации рассчитываются на основе данных о сцене.

Источники звука привязываются к акторам и автоматически обновляют своё положение в пространстве. Система поддерживает стерео, 5.1, 7.1 и HRTF-рендеринг для наушников, что обеспечивает точное восприятие направления звука.

Сетевое взаимодействие​

Сетевая подсистема Unreal Engine 5 построена на модели клиент-сервер. Сервер обладает полной информацией о состоянии игры и принимает все авторитативные решения. Клиенты отправляют ввод (нажатия клавиш, движения мыши) на сервер, а сервер рассылает обновления состояния (позиции объектов, события, изменения) всем подключённым клиентам.

Движок использует репликацию — механизм автоматической синхронизации свойств акторов между сервером и клиентами. Разработчик помечает определённые переменные как реплицируемые, и движок сам заботится об их передаче. Для оптимизации используются интересы (relevancy) — клиент получает данные только о тех объектах, которые находятся в его зоне видимости или имеют значение для игрового процесса.

Сетевой код организован через RPC (Remote Procedure Calls) — вызовы функций на удалённой машине. Они позволяют запускать логику на сервере по запросу клиента или наоборот.

Управление ресурсами​

Система управления ресурсами отвечает за жизненный цикл данных: загрузку, использование, кэширование и выгрузку. Unreal Engine 5 использует стриминг — постепенную подгрузку данных по мере необходимости. Это особенно важно для открытых миров, где невозможно загрузить всю геометрию и текстуры в память сразу.

Ресурсы организованы в assets — отдельные файлы на диске, каждый из которых представляет определённый тип данных: статическая меш, анимация, текстура, материал, уровень и так далее. Движок автоматически отслеживает зависимости между ассетами и загружает их в правильном порядке.

Для повышения производительности используется I/O pooling — фоновая подгрузка данных в отдельных потоках, чтобы не блокировать основной игровой цикл. Также реализован механизм дедупликации — один и тот же ресурс, используемый в разных местах, загружается в память только один раз.

Система объектов​

Все сущности в Unreal Engine 5 являются объектами. Объект — это экземпляр класса, наследуемого от базового класса UObject. UObject предоставляет системные функции: сериализацию, репликацию, сборку мусора, поддержку редактора и управление жизненным циклом.

Объекты не имеют пространственного положения. Они существуют как данные: параметры, логика, настройки. Для привязки к пространству используются акторы.

Актор​

Актор — это объект, обладающий положением, поворотом и масштабом в трёхмерном пространстве. Он является базовой единицей сцены. Любой видимый или интерактивный элемент — от персонажа до источника света — представлен в виде актора.

Актор может содержать компоненты — специализированные объекты, отвечающие за отдельные функции. Например, компонент StaticMesh отвечает за отображение модели, компонент BoxCollision — за коллизии, а компонент AudioComponent — за воспроизведение звука. Такая композиция позволяет собирать сложные сущности из простых строительных блоков.

Коллизии​

Коллизии — это механизм определения пересечения объектов в пространстве. В Unreal Engine 5 коллизии реализуются через коллизионные примитивы — упрощённые геометрические формы (боксы, сферы, капсулы, выпуклые мешы), привязанные к актору или компоненту.

Система коллизий работает на двух уровнях:

  • Грубый уровень (broad phase) — быстрая проверка, какие объекты могут пересекаться, используя иерархические объёмные структуры (BVH).
  • Точный уровень (narrow phase) — детальный расчёт точки контакта, нормали и глубины проникновения для пар объектов, прошедших грубую проверку.

Коллизии используются не только для физики, но и для игровой логики: обнаружение игрока в зоне, активация триггеров, проверка видимости и другие задачи.

Геометрия​

Геометрия в Unreal Engine 5 представлена в виде мешей — наборов вершин, рёбер и полигонов. Основные типы:

  • StaticMesh — статическая модель, не подверженная деформации. Используется для окружения, предметов, архитектуры.
  • SkeletalMesh — скелетная модель, анимируемая через кости. Используется для персонажей и существ.
  • ProceduralMesh — геометрия, генерируемая программно во время выполнения.

Каждый меш содержит данные о позиции вершин, нормалях, UV-координатах, касательных и цветах. Эти данные используются рендерером для построения изображения и физикой для расчёта коллизий.

С появлением Nanite, геометрия может храниться в виде виртуализованных мешей, где данные разбиты на кластеры и загружаются по требованию, а не целиком. Это позволяет использовать исходные модели из ZBrush напрямую, без предварительного упрощения.

Подсистема рендеринга: от вершин к пикселям​

Рендеринг в Unreal Engine 5 — это многоэтапный процесс, в котором данные о геометрии, материалах и свете преобразуются в изображение на экране. Этот процесс начинается с подготовки данных и заканчивается постобработкой. Каждый этап оптимизирован под конкретные задачи, но вместе они формируют единый конвейер, где узкое место на одном этапе ограничивает производительность всей системы.

Геометрический этап и виртуализация​

Традиционный рендеринг начинается с передачи мешей на GPU. Каждый меш состоит из массивов вершин, которые GPU преобразует в треугольники, а затем — в пиксели. Этот подход требует, чтобы вся геометрия, видимая в кадре, находилась в видеопамяти. При работе со сложными сценами это быстро приводит к исчерпанию ресурсов.

Nanite меняет этот парадигму. Вместо загрузки полной геометрии, движок хранит её в сжатом виде на диске и в системной памяти. Во время выполнения система определяет, какие части модели видны и насколько детально они должны быть отрисованы. Геометрия разбивается на кластеры — небольшие группы треугольников фиксированного размера (обычно 128 треугольников). Каждый кластер обрабатывается независимо.

На этапе кластерного куллинга движок отсекает кластеры, которые не вносят вклад в итоговое изображение. Это происходит на основе глубины, угла обзора и других параметров. Отсечённые кластеры не передаются на GPU, что экономит пропускную способность шины и память.

Оставшиеся кластеры рендерятся двумя способами:

  • Аппаратный растеризатор — для кластеров, занимающих значительную площадь на экране.
  • Программный растеризатор — для микрокластеров, размер которых меньше одного пикселя. Он реализован через compute-шейдеры и работает на том же GPU, но вне основного графического конвейера.

Этот гибридный подход позволяет поддерживать высокую детализацию, но создаёт неоднородную нагрузку: крупные объекты используют традиционные GPU-конвейеры, а мелкие — compute-единицы. В результате ресурсы GPU распределяются неравномерно, что может привести к нестабильности частоты кадров.

Проблема микрополигонов и quad overdraw​

GPU обрабатывают пиксели блоками 2×2, называемыми квадами. Такая организация необходима для вычисления производных — величин, показывающих, как быстро меняется текстурная координата при перемещении по экрану. Производные используются для выбора правильного mip-уровня текстуры и предотвращения артефактов наложения.

Когда треугольник занимает менее одного пикселя, GPU всё равно загружает и обрабатывает целый квад. Если внутри квада находится только один пиксель треугольника, остальные три обрабатываются напрасно и отбрасываются. Этот эффект называется quad overdraw. Он приводит к росту вычислительной нагрузки без соответствующего прироста визуального качества.

Nanite пытается минимизировать quad overdraw, откладывая рендеринг самых мелких деталей на программный растеризатор. Однако этот растеризатор также использует квады, и проблема лишь переносится в другую часть конвейера. В итоге, общая эффективность остаётся ниже, чем при использовании крупных, хорошо оптимизированных треугольников.

Освещение и Lumen: от полей расстояний к временной реконструкции​

Lumen обеспечивает динамическое глобальное освещение без предварительного запекания. Для этого он строит упрощённую модель сцены — Surface Cache, основанную на Signed Distance Fields (SDF).

SDF — это объёмное представление геометрии, где каждая точка пространства содержит расстояние до ближайшей поверхности. Если точка находится внутри объекта, расстояние отрицательное; если снаружи — положительное. Такое представление позволяет быстро определять пересечения лучей с геометрией без использования полигонов.

Surface Cache генерируется в фоновом режиме и обновляется по мере изменения сцены. Он используется для программной трассировки лучей, которая симулирует отражение света между поверхностями. Полученный результат — шумное изображение с низким разрешением.

Чтобы превратить шум в плавную картинку, Lumen применяет темпоральную аккумуляцию. Данные из предыдущих кадров сохраняются в буфере истории. При рендеринге нового кадра система использует информацию о движении камеры и объектов для переноса старых семплов в новые координаты. Объединение текущих и исторических данных усредняет шум.

Однако такая реконструкция несовершенна. При быстром движении или резком изменении сцены данные из прошлого становятся невалидными. Это вызывает гостинг — светящиеся шлейфы за объектами. Также возникает латентность — задержка в реакции освещения на изменения. Денойзеры пытаются устранить эти артефакты, но за счёт размытия деталей, особенно в тенях.

Апскейлинг и TSR: иллюзия разрешения​

Temporal Super Resolution (TSR) — это встроенный алгоритм апскейлинга Unreal Engine 5. Он позволяет рендерить сцену в низком разрешении (например, 1080p), а затем повышать её до целевого (например, 4K).

TSR использует данные из нескольких предыдущих кадров, чтобы реконструировать высокочастотные детали. Он применяет сложные фильтры для компенсации движения, размытия и несоответствий между кадрами.

Несмотря на качество, TSR вносит инпут-лаг — задержку между вводом игрока и отображением результата. Каждый этап реконструкции требует времени, и суммарная задержка может достигать 2–3 кадров. Это критично для динамичных жанров.

Кроме того, TSR плохо справляется с тонкой геометрией — проводами, решётками, травой. Такие объекты часто теряют структуру, мигают или «дрожат» в движении. Это происходит потому, что алгоритм не может точно восстановить детали, которых нет в низком разрешении.

Материалы и шейдеры: гибкость и цена​

Материалы в UE5 создаются визуально, через Material Graph. Каждый узел графа представляет операцию: текстурную выборку, математическое вычисление, логическую проверку. На этапе компиляции движок преобразует граф в шейдерный код.

Из-за гибкости системы каждый материал может иметь десятки вариаций в зависимости от параметров, текстур и условий освещения. Для каждой уникальной комбинации генерируется отдельный шейдер.

При использовании DirectX 12 каждый шейдер упаковывается в Pipeline State Object (PSO) — объект, описывающий полное состояние графического конвейера. PSO должен быть скомпилирован до первого использования. Если он отсутствует в кэше, игра фризит на время компиляции.

Это приводит к проблеме Shader Compilation Stuttering — статтеров при первом входе в новую зону или использовании нового эффекта. Хотя Epic предоставляет инструменты для предварительной генерации кэша PSO, многие разработчики пренебрегают этим этапом, оставляя игроков один на один с фризами.

Экосистема Unreal Engine 5​

Unreal Engine 5 предоставляет не только движок, но и полноценную производственную экосистему. Она включает редактор уровня, систему управления версиями, магазин контента, инструменты профилирования и средства автоматизации сборки. Все эти компоненты предназначены для ускорения разработки, но одновременно накладывают определённые ограничения на организацию проекта.

Структура проекта и управление ассетами​

Проект на Unreal Engine 5 организован как иерархия папок, содержащих ассеты — файлы данных различного типа. Каждый ассет представлен в виде отдельного файла с расширением .uasset. Движок автоматически отслеживает зависимости между ассетами: материал ссылается на текстуры, статическая модель — на материал, уровень — на модели и источники света.

Типичная структура проекта включает:

  • Content/ — корневая папка всех игровых данных.
    • Characters/ — скелетные мешы, анимации, блюпринты персонажей.
    • Environments/ — статические мешы, ландшафты, foliage.
    • Materials/ — базовые материалы и функции материалов.
    • Textures/ — исходные изображения, используемые в материалах.
    • Blueprints/ — визуальные скрипты, определяющие логику.
    • Maps/ — уровни игры.
    • Plugins/ — сторонние или собственные расширения движка.

Такая структура способствует упорядоченности, но требует дисциплины. Нарушение правил именования, дублирование ассетов или отсутствие документации быстро приводят к хаосу в крупных проектах.

Сборка и кэширование​

Процесс сборки проекта включает несколько этапов:

  1. Компиляция C++ кода (если используется).
  2. Конвертация ассетов в оптимизированный формат для целевой платформы.
  3. Генерация кэшей: Shader Cache, Nanite Streaming Cache, Lumen Scene Data.
  4. Упаковка — создание единого исполняемого файла и папки с ресурсами.

Особое внимание уделяется Shader Cache. Как уже отмечалось, отсутствие предварительно скомпилированного кэша PSO приводит к статтерам. Для генерации кэша разработчик должен запустить Auto Feature Level или использовать PSO Capture Tool, который записывает все необходимые состояния конвейера во время игры. Этот процесс трудоёмок и часто упускается в спешке перед релизом.

Marketplace и сторонние зависимости​

Unreal Engine Marketplace — это официальный магазин контента, где разработчики могут приобрести или бесплатно загрузить модели, анимации, плагины, системы частиц и даже целые игровые фреймворки. Marketplace ускоряет прототипирование, но создаёт риски:

  • Зависимость от стороннего кода. Многие ассеты содержат блюпринты или C++ плагины, которые сложно интегрировать в собственную архитектуру.
  • Отсутствие поддержки. Автор может прекратить обновление, оставив проект с устаревшим или несовместимым компонентом.
  • Лицензионные ограничения. Некоторые ассеты запрещено использовать в коммерческих проектах или требуют указания авторства.

Разумное использование Marketplace — это импорт исходных моделей и текстур, а не готовых систем поведения.

Типичные ошибки начинающих разработчиков​

Многие проблемы проектов на Unreal Engine 5 возникают не из-за ограничений движка, а из-за недопонимания его архитектуры. Ниже перечислены наиболее распространённые ошибки.

Злоупотребление Nanite​

Разработчики часто включают Nanite для всех моделей, включая мелкие объекты: патроны, иконки, частицы. Это неоправданно. Nanite эффективен только для крупных, детализированных объектов с миллионами полигонов. Для простых мешей он добавляет накладные расходы на кластеризацию и стриминг без визуального выигрыша.

Правило: Nanite применяется к статическим, крупным и высокодетализированным объектам, таким как архитектура, руины, природные формации.

Игнорирование LOD для динамических объектов​

Nanite не работает со скелетными мешами и деформируемой геометрией. Для персонажей, транспорта и анимируемых объектов по-прежнему необходимо создавать уровни детализации (LOD) вручную. Отказ от LOD приводит к избыточной загрузке GPU и CPU при отрисовке множества персонажей.

Чрезмерное использование Lumen в закрытых сценах​

Lumen оправдан в открытых мирах с динамическим освещением. В закрытых локациях, где свет не меняется, предпочтительнее использовать Baked Lighting — статическое запечённое освещение. Оно даёт более высокое качество, не требует вычислительных ресурсов во время игры и не создаёт артефактов гостинга.

Неправильная настройка TSR​

TSR требует точной калибровки под целевое разрешение и частоту кадров. Использование TSR на низких настройках (например, в режиме Performance) приводит к заметной потере чёткости. В то же время отключение TSR без компенсации рендеринга в нативном разрешении делает игру неиграбельной на большинстве систем.

Отсутствие профилирования GPU​

Многие разработчики ограничиваются профилированием CPU через Stat Unit, игнорируя GPU-метрики. В UE5 ключевые показатели — GPU Frame Time, Shader Complexity, Overdraw и Streaming Pool Size. Без анализа этих данных невозможно понять, является ли узким местом рендеринг геометрии, материалов или освещения.

Сравнение с другими движками: где UE5 уместен, а где нет​

Unreal Engine 5 — не универсальное решение. Его сильные стороны проявляются в проектах, где визуальное качество является приоритетом, а производительность вторична. Слабые стороны — в интерактивных, динамичных или массовых сценариях.

  • Unity с URP/HDRP: предлагает больше контроля над рендер-пайплайном, лучше подходит для мобильных платформ, 2D и инди-проектов.
  • Godot: лёгкий, открытый, с гибкой архитектурой. Идеален для обучения, прототипирования и небольших игр.
  • Собственные движки (как у CD Projekt Red, id Software, DICE): дают полный контроль над каждой строкой кода и позволяют оптимизировать под конкретную игру.

UE5 оправдан в:

  • AAA-визуализациях.
  • Кинематографических играх с линейным геймплеем.
  • Виртуальном производстве (Virtual Production).
  • Демонстрациях технологий и портфолио.

UE5 не подходит для:

  • Мультиплеерных шутеров с высокой частотой кадров.
  • Мобильных игр.
  • Проектов с жёсткими требованиями к стабильности и предсказуемости производительности.
  • Студий с ограниченными ресурсами на профилирование и оптимизацию.