近日，Epic Games宣布正式发布虚幻引擎5.1，其希望该游戏引擎能帮助开发者构建元宇宙。

新的更新旨在使虚幻引擎5更容易且更快地进行3D内容创作。该公司在UE 5.1中增加了一系列经过压力测试的新功能和改进，使虚幻引擎对所有行业的创作者来说更加强大、高效和通用。

Epic Games表示，开发人员现在可以利用Lumen动态全局照明和反射系统的更新进行开发。这对于期望建立元宇宙的游戏开发者来说是很重要的东西。

该公司还对Nanite虚拟化微多边形几何系统和虚拟阴影地图进行了更新，为在下一代游戏主机和功能强大的PC上以每秒60帧速度运行的游戏和体验奠定了基础。Epic表示，这些改进将使快节奏的比赛和没有延迟的详细模拟成为可能。

此外，Nanite还增加了一个可编程的光栅器，允许通过世界位置偏移以及不透明度掩码实现材料驱动的动画和变形。这一改进为艺术家使用 Nanite 对特定对象的行为进行编程铺平了道路，例如基于Nanite的树叶能够随风飘扬。

UE 5.1还增加了多项功能，以提高游戏和其他大型互动项目开发者的效率，帮助团队提高生产力。例如，虚拟资产将元数据与对象数据解耦，使开发者只需从Perforce等源码控制系统中同步他们所需要的内容，这使得不需要访问完整对象数据的开发者可以获得更小的工作空间和更快的同步。

Epic表示，用于DX12的新自动管道状态对象（PSO）缓存简化了准备游戏在DirectX 12 API中发布所需的过程。最后，在虚幻编辑器中工作时，开发者能够按需编译着色器，只编译渲染屏幕上看到的东西所需的着色器，这可以大大节省时间并增加互动性。

对于构建大规模开放世界的开发者来说，这个版本还提供了额外的功能和改进的工作流程。World Partition现在支持大型世界坐标，从而可以在不损失精度的情况下创建大型开放世界。由于在管理、过滤、搜索和查看文件和变更列表方面的用户体验得到了改善，用户还可以通过World Partition享受加速的源控制工作流程。

现在也可以更轻松地从变更列表中找到世界中的内容，反之亦然。此外，新的HLOD（分层细节级别）对水的渲染和流的支持，使用户能够在开放世界中创建大型水体，并具有更好的性能和更小的内存占用。

镜头内的视觉效果

虚幻引擎现在已用于超过425部电影和电视作品，并且已经集成到全球300多个虚拟制作阶段中。随着UE 5.1中专门针对虚拟制作工作流程的改进，技术人员和艺术家现在可以获得多种好处，包括专门的机内VFX编辑器、改进的光卡系统、改进的远程控制API、扩展的色彩校正工具、对nDisplay的初始Lumen支持等等。

首先，LED舞台操作员现在可以利用新的专用机内视觉特效（ICVFX）编辑器，支持一系列的虚拟生产工作流程。这在很大程度上消除了舞台操作员在Outliner中寻找特定对象和控制的需要。UE 5.1还为远程控制API增加了用户界面、用户体验和性能改进，使用户能够更快、更容易地构建强大的基于浏览器的自定义远程控制。

ICVFX编辑器还承载了一个改进的光卡系统的接口，该系统显示为nDisplay墙的预览。除了使创建、移动和编辑灯卡以及保存模板变得直观和高效之外，新的灯卡还可以在墙上保持其形状，消除失真。

在ICVFX编辑器中还新增了颜色校正窗口(CCW)，它可以将颜色调整完全应用于其后面的任何东西(类似于调色应用程序中的Power Windows)，同时还可以对每个演员应用颜色校正，这就减少了对复杂遮蔽的需要。

在UE 5.1中，新的媒体板角色启用了OpenEXR支持，使用户可以简单地从内容浏览器中拖放素材。此外，用户现在可以在引擎和nDisplay中使用适当的SSD RAID来回放mipmapped和平铺的未压缩EXR，而且现在可以将EXR转换为正确的格式以实现更好的回放效果。

此外，虚幻引擎的虚拟摄像机系统已经进行了大修，采用了新的底层框架，利用Epic的像素流技术来提高响应速度和可靠性，并且更新了UI，采用了以现代摄像机为中心的设计，这将使摄像机操作员更加熟悉。

用户现在也有能力连接硬件设备，并在未来能够定制用户界面。

虚幻引擎的完全动态全局照明和反射系统Lumen，现在在5.1中提供了对nDisplay的初步支持，前提是灯光的数量不多（大约5-7个灯光总数，取决于显卡）。有了Lumen，间接照明可以随着太阳角度的变化而即时调整。在以前，这些变化需要一个烘烤步骤，可能会暂停生产，打断创作流程。

UE 5.1还增加了对GPU Lightmass的改进，包括对Sky Atmosphere、固定的Sky Lights、IES profiles和Rect Light textures等灯光功能的支持，以及质量和性能的全面提高。

动画

从2015年至2019年间的15部作品演变到2020年至2022年的160多部作品，虚幻引擎在动画中的使用呈指数级增长。对于处理动画内容工作（尤其是角色）的专业人员来说，UE 5.1对引擎的内置动画和装配工具以及Sequencer提供了一些明显的改进。

现在处于测试阶段，机器学习（ML）变形器通过使用定制的Maya插件来训练机器学习模型，从而在虚幻引擎中实时运行，生成非线性变形器的高保真近似值、复杂的专有装配或任何任意的变形。

这使得用户可以模拟电影质量的变形，例如弯曲的肌肉、隆起的静脉和滑动的皮肤。其他角色变形的改进包括对变形器图形编辑器的增强，以便更容易地创建和编辑图形。

另外，控制索具继续向完全程序化索具扩展，这增加了控制团队的影响力和可扩展性。核心框架的更新包括一个新的构造事件，让用户通过图形生成索具层次，以及用于创建和触发索具事件的自定义用户事件，如 "捕捉FK到IK"。

有了这些更新，艺术家可以创建一个单一的控制装备资产，它可以自行构建以适应可能具有不同骨骼比例和属性的角色。例如，同一个控制装置可以适应一个三指的怪物或五指的人类，而无需对控制资产进行任何修改。

UE 5.1还在Sequencer（引擎的多轨非线性动画编辑器）中增加了对约束的支持，包括位置、旋转和观察。

用户可以利用这些功能来快速而方便地创建任何控制装置或演员之间的关系并为其制作动画。例如，使摄像机始终跟随一个角色，使一个角色的手保持在方向盘上，为一个玩球的小丑制作动画，或者约束一个牛仔的臀部，以便在马移动时角色能够自然地坐在马鞍上，同时双手握住缰绳。

Sequencer还通过Blueprint和Python脚本公开了更多的功能，并重构了UI/UX，以提高稳定性和可扩展性，并改善动画创作和编辑工作流程。