Tra i motori più utilizzati in circolazione, tre anni fa l'Unreal Engine è arrivato alla sua quinta incarnazione, tra le più apprezzate di sempre come risulta evidente dall'enorme numero di titoli in sviluppo e questo grazie non solo alle politiche di Epic per il publishing, ma anche per la netta evoluzione delle tecnologie e degli strumenti messi a disposizione degli sviluppatori.
Persino CDProjekt, nonostante i successi ottenuti con il suo versatile REDengine, ha puntato sull'UE5 per il prossimo The Witcher, un capitolo chiave, affidandosi a un motore sempre più accessibile e che nell'ultima versione gode di tecnologie avanzatissime.
Le svisceriamo tutte in questo nuovo speciale dedicato all'Unreal Engine 5, che proprio di recente ha raggiunto la versione 5.2 aggiungendo a un motore già molto avanzato, tanto da consentire a un singolo sviluppatore di stupire tutti con il suo embrionale Unrecord, strumenti incredibilmente potenti per la gestione delle animazioni facciali e della creazione procedurale del fogliame. Due elementi che si sommano alla gestione di asset da miliardi di poligoni, illuminazione Lumen, Nanite, l'engine fisico Chaos, la tecnologia per i fluidi Niagara e altre tecniche meno evidenti ma fondamentali ai fini della resa su schermo.
L'importanza dell'interfaccia
A tre anni dall'uscita dell'Unreal Engine 5 siamo finalmente vicini al debutto dei primi giochi costruiti con il nuovo motore Epic. E sono davvero tanti anche senza contare gli sviluppatori indipendenti, attirati dalla possibilità di creare mondi dalla grafica fotorealistica senza dover spendere cifre folli. Questa, infatti, la promessa di un motore la cui visione va oltre il semplice colpo d'occhio per guardare a mondi aperti fotorealistici e alla possibilità di integrare diversi elementi mediatici in un futuro metaverso.
Non è il caso di soffermarsi solo sui risultati di tecnologie rivolte principalmente alla resa estetica come Nanite e Lumen per guardare anche all'attenzione rivolta all'ottimizzazione, agli automatismi, allo spazio di lavoro condiviso in stile Omniverse e all'interfaccia, sempre più integrata con le possibilità del motore e sempre più simile a quella degli editor di grafica più popolari. Ed è un passaggio fondamentale, tanto che siamo certi abbia contribuito, assieme alla netta evoluzione del flusso di lavoro, ad attirare anche sviluppatori abituati a lavorare con engine proprietari come CDProjekt e questo nonostante la software house polacca sia stata l'unica a tirare fuori un titolo che, al netto delle problematiche, può essere considerato l'unico davvero di nuova generazione. Si tratta quindi di un passaggio più sorprendente quindi, della possibile migrazione di Bungie, il cui motore proprietario ha ormai parecchi anni sulle spalle.
Il sistema che permette a più sviluppatori di lavorare in parallelo sullo stesso mondo si chiama One File Per Actor e funziona anche grazie alla tecnologia World Partition che divide il mondo di gioco in celle, e oltre a consentire la collaborazione in tempo reale, rende possibili mondi aperti enormi e ad altissimo dettaglio, con una distanza visiva virtualmente infinita e nessun fenomeno di pop-up. È un qualcosa che abbiamo visto con The Matrix Awakens, un esperimento dimostrativo prima ancora di essere un videogioco capace di mettere in chiaro le potenzialità pratiche dell'Unreal Engine 5. Da non sottovalutare, però, altri strumenti di ottimizzazione che lavorano dietro le quinte ma sono importanti come i Data Layer.
Questi sono, come suggerisce il nome, strati di dati che permettono di realizzare e mettere in memoria diverse variazioni di uno scenario da caricare al volo in gioco. Vanno quindi a facilitare la trasformazione di intere aree in base al clima, a eventi catastrofici, a cambiamenti radicali tra il giorno e la notte e via dicendo. Ed è un tassello che collega una serie di tecnologie chiave per un motore costruito in funzione di giochi, ma anche di film e soprattutto di un metaverso i cui primi vagiti sono risuonati nelle mappe di Fortnite con eventi, concerti e via dicendo. Una visione interessante sulla quale diversi big, tra cui Sony e LEGO, hanno immediatamente investito parecchio, contribuendo con grosse cifre a un finanziamento di 2 miliardi di dollari. Detto questo, il focus sui giochi resta altissimo. Il numero di titoli in arrivo è davvero enorme, grazie a un'adozione massiccia che risulta evidente dall'immagine in calce.
Inseguendo il fotorealismo
Sia chiaro, tocca e toccherà comunque allo sviluppatore di turno fare i conti con i limiti di piattaforme, i problemi di ottimizzazione, i costi di sviluppo, il lavoro artistico e le meccaniche di gioco, ma è chiaro, anche dai risultati ottenuti da chi con l'Unreal Engine 5 ha creato a tempo perso impressionanti demo di Skyrim e Resident Evil 4, che strumenti di questo tipo rendono più facile creare una grafica mozzafiato. E non stiamo parlando solo di colpo d'occhio o di ampiezza della mappa, ma anche di animazioni, luce, modellazione poligonale e fisica con tutto quel che comporta anche per la distruttibilità dello scenario. Ed è qui che entrano finalmente in campo Nanite, Lumen, Chaos, Full-Body IK, MetaHuman e via dicendo. Il tutto condito dall'integrazione nativa per le tecnologie di upscaling, a breve con supporto per il DLSS 3 grazie a un plugin NVIDIA.
Nanite
Partiamo ovviamente da Nanite, il sistema per la geometria virtualizzata che, combinato con la libreria Quixel Megascans (proprio Quixel è stata acquistata da Epic), consente agli sviluppatori, ma anche a chi lavora agli effetti speciali di un film, di trasformare asset di qualità elevatissima in modelli micropoligonali ad altissimo dettaglio da combinare tra loro per creare scenari fotorealistici. È un sistema che gestisce l'integrazione tra gli asset in modo da renderla credibile, consentendo così di piazzare una montagna creata con la fotogrammetria in una mappa piena di asperità ottenendo subito un risultato naturale, cosa che aiuta il fotorealismo più della complessità poligonale.
Lumen
Lumen, questo il nome del sistema di illuminazione dell'Unreal Engine 5, è in grado di restituire luci estremamente realistiche senza il peso del ray tracing. Le differenze, sia chiaro, ci sono. In questo caso si parla di illuminazione fisicamente accurata, applicata in modo realistico a tutte le asperità di mappe dettagliatissime, ma anche ai frammenti degli elementi distrutti. Fanno eccezione le rifrazioni, credibili ma non accurate a differenza di quanto succede con la simulazione del comportamento di milioni di raggi di luce del ray tracing, ma la resa di bagliori, transizioni e ombre, gestite attraverso le Virtual Shadow Map che tengono conto di ogni minimo dettaglio presente nella scena, è senza dubbio di alto livello. Questo risulta evidente dalle demo e dalle catture del gameplay di titoli come Black Myth: Wukong e dai vari trailer dei giochi in arrivo. D'altronde, per il momento, di costruito da zero con l'Unreal Engine 5 abbiamo solo questo.
Fortnite è un titolo Unreal Engine 5 e usa sia Nanite che Lumen che le Virtual Shadow Map, ma è una conversione dall'Unreal Engine 4, completamente compatibile con la nuova versione del motore grafico per facilitare la transizione, ed è utile come piattaforma di test per Epic, ma non si presta al meglio sia a causa della genesi sia della tipologia di gioco e di grafica. Per il resto la cosa più vicina a un gioco che abbiamo tra le mani è l'impressionante demo The Matrix Awakens: An Unreal Engine 5 Experience, ma non è il caso di sottovalutare trailer tecnici come quello di Senua's Saga: Hellblade 2, limitato alle espressioni facciali della protagonista, ma comunque capace di mostrarci le potenzialità di una delle novità introdotte con l'Unreal Engine 5.2. Prima di parlarne, però, c'è un'altra tripletta di elementi importanti che fanno parte delle basi del motore Epic.
Oltre il colpo d'occhio
Sarebbe stato davvero perfido dare modo agli sviluppatori sprovvisti di fondi di creare mondi realistici, per poi metterli di fronte all'impossibilità di avere animazioni, effetti e audio di livello paragonabile ed è qui che entra in campo un poker di tecnologie davvero interessante. L'Unreal Engine 5 ha un sistema per integrare automaticamente i movimenti di un personaggio nell'ambiente circostante, chiamato Full-Body IK, che migliora le animazioni e le adatta all'ambiente circostante. Un qualcosa che sembra essere stato utilizzato per l'ancora embrionale Unrecord, impressionante per quanto riguarda i movimenti e questo sia in termini di precisione delle collisioni che di realismo.
Inoltre l'arsenale del motore Epic include il sistema Chaos Destruction, basato su Chaos Physic e pensato per gestire la distruttibilità degli ambienti tenendo conto delle proprietà dei vari materiali. Il tutto integrato con l'illuminazione Lumen e con la promessa di un peso contenuto sulle prestazioni, ma sospettiamo che la veridicità di questa affermazione dipenda da vari fattori, tra cui la complessità dello scenario e il numero di oggetti che possono essere distrutti contemporaneamente.
Infine arriviamo all'audio, altro elemento che Epic non ha trascurato creando il motore MetaSounds, pensato per consentire di lavorare sul sonoro con la stessa precisione con cui è possibile lavorare sulla grafica. Anche qui troviamo una libreria più ampia di asset di alta qualità da combinare tra loro, in modo simile a quanto il motore permette di fare con gli strati dei materiali, in modo da ottenere suoni articolati e realistici senza bisogno di budget stellari.
Dall'ottimizzazione ai dettagli
Le novità dell'Unreal Engine 5.1 includono l'ampliamento delle librerie di asset e ottimizzazioni di vario genere per le tecnologie Lumen, Virtual Shadow Map e Nanite, con quest'ultima potenziata grazie alla rasterizzazione programmabile per le animazioni e le deformazioni condizionate da specifici materiali. Diventa possibile programmare, per esempio, il comportamento del fogliame investito da una folata di vento.
L'altra novità di rilievo della versione 5.1 del motore Epic riguarda l'introduzione, in fase beta, della tecnologia Machine Learning Deformer che, utilizzando un plugin Maya personalizzato per creare un modello machine learning, consente agli sviluppatori di simulare la contrazione dei muscoli, il comportamento della pelle, il pulsare delle vene e via dicendo. Risulta quindi utile tanto per i giochi fotorealistici quanto per le produzioni video al pari della gestione migliorata della telecamera, della correzione del colore e della creazione di animazioni. Le novità includono infatti l'evoluzione del Control Rig con la possibilità di adattare un sistema di animazioni a scheletri diversi per proporzioni e conformazione, il tutto combinato con un processo di sequenziamento più articolato che facilita l'applicazione alle animazioni di condizioni specifiche come fare in modo che le mani di un personaggio restino sul volante, oppure che i fianchi di un cowboy siano coerenti con una cavalcata mentre tiene le redini.
Quanto sopra è chiaramente pensato per migliorare sia la resa, sia per facilitare il lavoro degli sviluppatori, uno degli elementi centrali di un aggiornamento che ha introdotto una novità fondamentale. Parliamo dell'automazione della fase Pipeline State Object (PSO), quella in cui vengono determinate le impostazioni hardware per l'interpretazione e il rendering dei dati. Il processo si è fatto più complicato con le librerie DirectX 12 e Vulkan, che consentono agli sviluppatori di lavorare a un livello più vicino all'hardware ma pretendono un maggiore impegno nell'ottimizzazione, ed è qui che entra in campo l'Automated PSO Gathering che dovrebbe risolvere l'inconveniente dei micro-scatti (stutter), un flagello che ha colpito gran parte dei titoli PC privi di un sistema di pre-caching creato ad hoc.
A tutto questo, inoltre, va aggiunta un'evoluzione legata alla creazione di mondi aperti di grandi dimensioni. La tecnologia World Partition infatti, è stata migliorata con il supporto per le Large World Coordinates, in modo da rendere possibile la creazione di mappe enormi ad alta precisione. Sono stati inoltre migliorati gli strumenti di ricerca per file e modifiche ed è stato migliorato l'HLOD (Hierarchical Level of Detail) in modo da consentire grandi specchi d'acqua con impatti ridotti sulle prestazioni e sulla memoria.
Infine, sempre parlando di elementi capaci sia di facilitare la vita degli sviluppatori, meritano una menzione l'introduzione dei Virtual Assets, che permettono agli sviluppatori di interagire con i metadati di un oggetto invece che con i dati completi, e la possibilità di compilare solo gli shader necessari a renderizzare quanto si vede nella finestra dell'Unreal Editor, con un conseguente risparmio di tempo. Il tutto condito da numerose aggiunte all'interfaccia tra cui nuove modalità di debug, uno switch per cambiare i materiali di Nanite dall'editor e diverse altre aggiunte e rifiniture.
Un motore in continua evoluzione
Con lo State of Unreal di quest'anno avremmo sperato di vedere un trailer in gioco di Avowed, un teaser del nuovo Gears e magari un lampo di Tomb raider, ma di giochi veri e propri si è visto ben poco. Eppure l'hype per l'Unreal Engine 5.2 non è mancato di fronte a novità molto interessanti, una delle quali mostrata con un gioco in arrivo, anche se solo attraverso il volto della protagonista di Senua's Saga: Hellblade 2. Parliamo della tecnologia Animator, parte della piattaforma MetaHuman, che consente di creare un sistema di animazione facciale credibile a partire da appena tre immagini. La feature sarà inclusa nel motore durante l'estate ed Epic l'ha mostrata sul palco utilizzando un iPhone. È insomma evidente come l'UE guardi sempre agli sviluppatori indipendenti, tentando di ridurre i costi della produzione dei giochi che si sono fatti ormai insostenibili.
L'ultima versione ufficialmente disponibile del motore Epic punta a potenziare prima di tutto quanto già fatto in precedenza, e anche questa volta è spuntata una demo tecnica che raccoglie gran parte delle evoluzioni, ad eccezione dell'Animator. Protagonista della dimostrazione Electric Dreams infatti, è un pickup elettrico che si muove in una giungla. Manca di espressività ma comunica parecchio a partire dalle evoluzioni di Nanite, con 71 milioni di poligoni per il solo modello dell'auto, e del sistema Chaos, usato per la compressione delle sospensioni, la deformazione degli pneumatici e il comportamento dell'acqua attraversata dal pickup. Da notare inoltre la resa delle vernici della macchina migliorata con il sistema Substrate che consente di creare effetti complicati lavorando sui diversi strati di un materiale.
Il tutto mostrato nel bel mezzo di una foresta a dir poco rigogliosa, di quelle che fino a poco tempo fa vedevamo solo in demo non giocabili, che mette in evidenza tutto il lavoro fatto sul fogliame e sul comportamento di quest'ultimo. È una foresta quasi fotorealistica costruita pezzo per pezzo dagli specialisti di Epic utilizzando la libreria Quixel Megascans, almeno fino a un certo punto. Passato un tronco sospeso infatti, si entra in una parte di mappa realizzata proceduralmente eppure credibile grazie anche all'evoluzione del sistema di integrazione degli oggetti con lo scenario, automatico ma flessibile e controllabile dagli sviluppatori. Un qualcosa che è stato mostrato durante la presentazione con il posizionamento di un massiccio blocco di pietra circondato da terra e vegetazione. Il complesso modello del macigno si è combinato perfettamente con l'ambiente circostante, con tanto di tronchi caduti adattati automaticamente ma con precisione agli elementi presenti in precedenza nell'area.
Anche in questo caso il lavoro di Epic è rimasto in equilibrio tra miglioramenti tecnici e facilità di sviluppo, due aspetti cruciali per un motore sempre in evoluzione. Certo, resta da vedere quanto di tutto questo possa essere sfruttato concretamente dagli sviluppatori, ma per quanto la creazione di asset tridimensionali ad altissimo dettaglio comporti un maggior lavoro, il potenziale risparmio in termini di tempi di sviluppo promette una riduzione dei costi, fondamentale tanto per i team indipendenti quanto per quelli di grosse dimensioni.
Ed è da questi ultimi che dipendono molti dei giochi più attesi, così come l'evoluzione degli open world. Ma in questo caso servirà comunque parecchio lavoro per salvarci da un purgatorio pieno zeppo di missioni secondarie sempre meno stimolanti.
