unity-haha 发表于 2020-11-25 18:22

如何评价Unreal Engine 4.23版的Chaos物理与破坏系统?

如何评价Unreal Engine 4.23版的Chaos物理与破坏系统?

exe008t 发表于 2020-11-25 18:23

Chaos是什么?
Chaos是UE4未来的准物理系统,当前的目标是号称可以达到影视级别的实时运算大规模破碎效果。用来取代目前的PhysX。老的物理系统主要受限于复杂效果依赖外部工具,第三方的API,由此影响到研发迭代的速度。所以Chaos的目标也包含了兼容新的粒子系统Niagara,让整个编辑过程在UE4编辑器内统一完成,非凸包的碰撞检测等等。并且由于完全是自己开发,对引擎的集成和物理模拟的优化更加不受限制。
该系统负责人是Michael Lentine,目前担任EPIC物理组老大。其之前专攻物理模拟方向,属于偏学术型的研究员,未在游戏领域深耕,此时掌舵显示出了EPIC不满足于仅仅在游戏领域有所建树的雄心。
Chaos系统简介
从目前官方文档和公开的视频资料来看,Chaos在UE4编辑器内通过专用的编辑器界面,对StaticMesh进行几何剖分,将相关数据存入Geometry Collection。
Geometry Collection是UE4内一种新的Asset,用来存储对应Static Mesh物理模拟所需的各种数据,主要包含划分的模型数据以及对应的材质信息。
Chaos的效率
通过内置的划分工具,物体可以被划分成任意粒度的碎片,但是为了效率,可以自动或者手动设置Cluster。其实就是粗细粒度的管理。Cluster可以理解为倒序的模型LOD。同时,可以手动设置物体的Sleep以达到多层级的效率优化。与此同时,为了进一步降低运行时开销,Chaos也支持把模拟结果烘焙,运行时播放,这对想要制作较夸张效果的过场比较友好。当前Chaos还处在发展阶段,稳定性和效率都有很大提升的空间。
Chaos要面临的问题
Chaos对自家的引擎支持是把双刃剑,目前针对网络游戏如果不使用UE4的Replication框架,那么自研服务器面对Chaos的物理模拟如何处理,如何集成?动态的破坏也面临着动态的GI,这个会导致之前为了好的效果可以烘焙lightmap现在可能需要LPV等更耗费的技术来做GI,各种复杂问题耦合在一起,会导致产品变成新的显卡杀手乃至硬件杀手出现 :)


Chaos Destruction OverviewOrder from Chaos - Destruction in UE4 Chaos Fundamentals Causing Chaos: The Future of Physics and Destruction in Unreal Engine

sgfswen 发表于 2020-11-25 18:23

It's a demo

unity-haha 发表于 2020-11-25 18:24

泻药,比较关心几个技术热点:
模型分割的工具流程是怎样的?渲染管线中怎么应对的大量碎片的剔除和提交?大批量物理模拟用了哪些并行运算或加速的技巧?
这些问题坐等后续的技术分享和解析,就算一时半会落不了地,这些技术也应该有很不错的参考价值。

mydesire1218 发表于 2020-11-25 18:24

简单了解了一下chaos,有几个疑惑点
1.为什么pbd要用cpu算,这不仅是约束解算并行化的事,看代码直到算出最后的顶点位置都在cpu,然后直接提交顶点buffer给显卡,这样模拟时会不停提交大量数据。和组里图形大佬讨论也觉得是用computeshader解完约束直接显卡内部解决问题好。
2. cluster的概念nv也有,整套处理工具和nv的blast很像。优点是确实迭代加速很多,但是会不会资源随着引擎更新格式有问题用不了了
3. 用pbd算刚体,如果刚体体积很大的话怎么优化。因为实时,迭代次数有限。约束多了收敛不下来,可以看到demo有很多穿地或者抖的情况,要靠逻辑强行sleep
4. 切割方法还是和nv的很像的凸分解那些。和物理模拟大佬讨论,物理碎块最真实的是有限元模拟裂出来的而不是数学方法切。
模型非凸的痛点在面数,碰撞非凸拼几个凸包也能算。甚至用一个凸包包个大概,模拟起来一般人也看不出啥,感觉这个非凸碰撞的卖点意义不大。需要观察可行性的点还要看上面提到的怎么快速收敛


但总之,比nv只管开发算法不维护工具流简直优秀太多了(来自一个快被apex的bug折磨疯了的程序员)


另外,想达到影视效果应该不现实,houdini那比蜘蛛网还密的块和块之间的约束是它模拟得好看的基础。感觉这个量不是实时能解出来的

laurence111 发表于 2020-11-25 18:25

没啥好说的,不支持移动设备,对我来说简直毫无意义,当然对于pc和console来说,choas和niagara是绝配,能实现更顶级的效果,不过我老觉得ue有向影视软件靠的趋势,跟houdini越来越像

everything404 发表于 2020-11-25 18:25

算法上的新尝试很好。
能尽可能和 PhysX 保持可互换性最好,不应拔苗助长。最好是能融入和逐渐改变生态:
游戏和多媒体内容的制作规模越来越大,内容制作领域需要更多通用的,跨应用的格式和标准。尽可能的提高复用,降低针对不同工具的变更成本。
我觉得 Unreal 也没想着说我以后用 ue 做个图像编辑器你们就别用 ps 了,这方面应该是很明白的。

qq1503527109 发表于 2020-11-25 18:25

好东西。

wzsq2006 发表于 2020-11-25 18:26

厉害。我会跟踪它的进度的。

li√龙 发表于 2020-11-25 18:26

手游用不了,使用场景受限。理解为提前布局吧,三五年后或许能普及
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