Unreal Engine: история, возможности и применение¶

Unreal Engine — это серия игровых движков, разрабатываемых и поддерживаемых компанией Epic Games. Движок используется для создания видеоигр, а также для производства интерактивных приложений в области архитектуры, кинематографа, автомобилестроения и симуляций. Unreal Engine известен своей высокой производительностью, качеством графики и доступностью для разработчиков благодаря условно-бесплатной модели распространения.

¶История

История Unreal Engine неразрывно связана с историей компании Epic Games и её основателя Тима Суини. В 1991 году Суини основал компанию Potomac Computer Systems, которая позже была переименована в Epic MegaGames, а затем в Epic Games. Первые игры компании, такие как ZZT (1991) и Jill of the Jungle (1992), использовали собственные 2D-технологии, но уже тогда Суини начал экспериментировать с 3D-графикой.

Разработка первого Unreal Engine началась в середине 1990-х годов. Ключевой задачей было создание рендерера, способного обрабатывать большие открытые пространства с высокой детализацией. В 1998 году состоялся релиз шутера Unreal, который стал не только хитом, но и технологической демонстрацией нового движка. Unreal Engine 1 отличался продвинутой системой освещения, поддержкой аппаратного ускорения и интегрированным редактором уровней UnrealEd.

Unreal Engine 2 (2002) был ориентирован на консоли нового поколения (PlayStation 2, Xbox, GameCube). Он использовался в таких играх, как America's Army и Tom Clancy's Splinter Cell. В 2004 году вышла обновлённая версия Unreal Engine 2.5, на которой была построена игра Unreal Tournament 2004.

Релиз Unreal Engine 3 в 2006 году стал поворотным моментом для индустрии. Этот движок был разработан для консолей седьмого поколения (PlayStation 3, Xbox 360) и персональных компьютеров. Он представил технологию динамического освещения, систему частиц Cascade и продвинутый редактор материалов. Unreal Engine 3 стал одним из самых лицензируемых движков своего времени; на нём созданы такие серии, как Gears of War, Mass Effect, Batman: Arkham и Bioshock.

Unreal Engine 4 вышел в 2014 году. Его ключевым нововведением стала система визуального программирования Blueprints, позволяющая создавать игровую логику без написания кода. В 2015 году Epic Games сделала движок бесплатным для всех разработчиков, введя модель роялти в размере 5 % от дохода игры, превышающего 3000 долларов за квартал. Это решение значительно расширило аудиторию движка и сделало его популярным среди инди-студий.

Unreal Engine 5 был анонсирован в 2020 году и официально выпущен в апреле 2022 года. Движок представил технологии Nanite (виртуализированная геометрия) и Lumen (глобальное освещение в реальном времени), которые позволили достичь кинематографического качества графики без значительных потерь производительности.

¶Ключевые технологии

¶Рендеринг и графика

Unreal Engine всегда был известен своими передовыми графическими возможностями. В версии 5 основными технологиями стали Nanite и Lumen. Nanite — это система виртуализированной микрополигональной геометрии, которая позволяет импортировать в движок высокодетализированные 3D-модели (с миллионами полигонов) без предварительного создания упрощённых версий (LOD). Это позволяет художникам работать с исходными данными из программ скульптинга, таких как ZBrush.

Lumen — это система глобального освещения и отражений в реальном времени. Она обеспечивает мягкие тени, рассеянный свет и реалистичные отражения без длительной предварительной компиляции освещения (lightmass baking). Lumen поддерживает как трассировку лучей, так и аппаратное ускорение на видеокартах с поддержкой DirectX 12.

¶Система Blueprints

Blueprints — это визуальная система скриптинга, основанная на нодах. Разработчик соединяет блоки, представляющие функции, события и переменные, создавая логику игры. Blueprints позволяют программистам и дизайнерам быстро прототипировать механики, не углубляясь в код на C++. Система поддерживает создание классов, интерфейсов, макросов и событий, а также взаимодействие с C++-кодом.

¶Язык C++

Для профессиональной разработки Unreal Engine использует язык C++. Движок предоставляет обширную библиотеку классов и макросов, автоматизирующих управление памятью (система сборки мусора) и отражение типов. Разработчики могут комбинировать код на C++ с Blueprints, создавая гибридные системы.

¶Физика и симуляции

Unreal Engine включает в себя интегрированный физический движок Chaos Physics, который заменил PhysX в версии 5. Chaos поддерживает симуляцию твёрдых тел, тканей, разрушаемых объектов и жидкостей. Также движок имеет встроенную систему анимации (Animation Blueprints), систему частиц Niagara и инструменты для создания процедурной генерации миров.

¶Модель распространения и лицензирование

С 2015 года Unreal Engine распространяется по модели freemium. Скачивание и использование движка бесплатны, однако при публикации коммерческого продукта разработчик обязан выплачивать Epic Games роялти в размере 5 % от валового дохода, превышающего 3000 долларов США за квартал. Исключения сделаны для образовательных учреждений и некоторых категорий приложений, не приносящих дохода.

В 2024 году Epic Games объявила об изменении условий для разработчиков игр вне игровой индустрии, введя лицензирование по подписке для компаний, использующих движок в неигровых целях (например, в автомобильной промышленности или кинопроизводстве).

¶Применение

¶Видеоигры

Основная сфера применения Unreal Engine — разработка видеоигр. Движок используется как крупными студиями (например, для Fortnite, Gears of War, Final Fantasy VII Remake), так и независимыми разработчиками. Благодаря бесплатной модели он стал стандартом для инди-игр, таких как Hellblade: Senua's Sacrifice и Kena: Bridge of Spirits.

¶Кинематограф и телевидение

Технология виртуального продакшена на основе Unreal Engine активно используется в киноиндустрии. Светодиодные стены и фоновые экраны, управляемые движком, позволяют снимать сцены с реалистичным окружением в реальном времени. Примером служит сериал «Мандалорец», где Unreal Engine использовался для создания фоновых миров.

¶Архитектура и промышленность

Unreal Engine применяется для создания архитектурной визуализации и цифровых двойников зданий. Инструменты Datasmith позволяют импортировать данные из CAD-программ (например, Revit или SolidWorks) напрямую в движок. Также движок используется для создания тренажёров и симуляторов в авиационной и автомобильной промышленности.

¶Критика

Несмотря на популярность, Unreal Engine подвергается критике за ряд недостатков. Основные претензии касаются большого размера итоговых сборок (бинарных файлов), высокой требовательности к аппаратному обеспечению и сложности освоения по сравнению с более простыми движками, такими как Unity. Также разработчики отмечают, что обновления движка иногда ломают обратную совместимость проектов, требуя значительных доработок при переходе между версиями.

¶Интересные факты

• Первая игра на Unreal Engine, шутер Unreal, была выпущена в 1998 году и конкурировала с Quake II от id Software.
• Fortnite, одна из самых прибыльных игр в мире, работает на Unreal Engine и приносит Epic Games основной доход.
• Unreal Engine официально поддерживает платформы Windows, macOS, Linux, PlayStation, Xbox, Nintendo Switch, а также мобильные устройства на iOS и Android.
• В 2022 году Epic Games открыла исходный код Unreal Engine 5 для подписчиков GitHub, что позволило разработчикам изучать внутреннее устройство движка.