Die offizielle Roadmap für die Unreal Engine 5.3 wurde veröffentlicht!

Das Unternehmen Epic Games hat auf seiner öffentlichen Roadmap auf ‚productboard.com‘ stichpunktartig angekündigt, welche neuen Funktionen wir in der Unreal Engine 5.3 erwarten können. In diesem Artikel wollen wir darauf eingehen und erläutern warum wir uns auf welche der gezeigten Features am meisten freuen.

Ihr könnt die Roadmap auch selber unter https://portal.productboard.com/epicgames/1-unreal-engine-public-roadmap/ erreichen.

Update 3. August 2023:

Epic Games bietet seit kurzem die Unreal Engine 5.3 als Preview über den Epic Games Launcher an. Wenn du also interesse daran hast, selber die hier beschriebenen Features auszutesten, dann kannst du dies nun auch unkompliziert tun.

Die Zugpferde der Unreal Engine 5: Nanite & Lumen

Sowohl die Geometrie-Pipeline Nanite, wie auch die Raytracing Rundum-Lösung Lumen, sollen mit der Unreal Engine 5.3 erneut viel Liebe erhalten. Anknüpfend an Funktions-, Kompatibilitäts- und Performanceverbesserungen der Unreal Engine 5.1 und 5.2 können wir auch in der Unreal Engine 5.3 wieder mit eben diesen rechnen.

Nanite

Speziell für Nanite wird die Berechnung von Kanten im Nanite-Prozess verbessert. Bisher war es in manchen Fällen dazu gekommen, dass beim Cluster-Swapping, also wenn ein Nanite Cluster durch einen anderen ersetzt wird, die Triangles entlang von harten Kanten aufgeweicht wurden. In der Unreal Engine 5.2 wurde dieser Prozess zwar bereits enorm verbessert, allerdings kam es immer noch dazu, dass speziell die Tangenten entlang dieser harten Kanten Fehler beim smoothing aufwiesen. Harte Kanten wurden versucht „um die Ecke weich zu shaden“. Mit der Unreal Engine 5.3 soll dem nun endgültig ein Ende bereitet werden, sodass harte Kanten bei Meshes mit niedriger Geometriedichte korrekt dargestellt werden. Dieses Feature soll pro Nanite-Mesh individuell einschaltbar sein, kommt aber laut Angaben mit einer ungefähr 10% erhöhten Speichernutzung daher.

Außerdem kommt eine Nanite-Unterstützung für Spline Meshes. Das sind zur Laufzeit generierte Meshes entlang von 3D-Pfaden ‚Splines‘. Nanite-Meshes, die Materialien auf Basis der Masked Material Domain nutzen, sollen durch Verbesserungen ca. 20% schneller gerendert werden. Kleinere Verbesserungen zum Handling von Nanite-Meshes im Unreal Editor wird es auch geben.

Das Paket rund um Nanite wird in der Unreal Engine 5.3 dazu auch noch um Nanite Landscapes, also Terrains, erweitert. Bisher waren Landscapes von Nanite Funktionen ausgeschlossen. Durch diese Neuerung wird aber auch jedes Landscape als Nanite Mesh darstellbar sein und von allen kommenden und bisherigen Optimierungen für Nanite Meshes profitieren.

Außerdem interessant für Apple Nutzer: Nanite wird nun offiziell auf dem Betriebssystem Mac unterstützt, insofern es sich um ein Gerät mit einem Apple M2 Chip handelt.

Lumen

Das Raytracing Feature Lumen ist bekanntermaßen sowohl als Software-Raytracing, wie auch als Hardware-Raytracing Lösung in der Unreal Engine 5 nutzbar. Software-Raytracing ist qualitativ eingeschränkt, während Hardware-Raytracing auf dedizierte Raytracing Chips in den Grafikkarten des Nutzers setzt und somit deutlich höhere Qualität und Performance erreicht werden kann, aber eine entsprechende Grafikkarte voraussetzt.

Für die Unreal Engine 5.3 wird Lumen im Bereich der Reflektionen verbessert. Bisher konnten durch Lumen simulierte Strahlen nur einen, den ersten, Abprall ‚Bounce‘ berechnen. Das führte dazu, dass Echtzeit-Reflektionen zwar sehr hochwertig und perspektivisch korrekt waren, allerdings reflektive Flächen in Reflektionen wiederum als schwarzer Schatten dargestellt wurden. Durch Verbesserungen können Lumen Reflektionen nun auch mehrerer solcher Bounces durchführen und somit Reflektionen in Reflektionen korrekt darstellen.

Außerdem wurde das Lumen Modul feiner aufgetrennt und Lumen Reflektionen können nun unabhängig von Lumen Beleuchtung aktiviert bzw. deaktiviert werden. Dies war bisher nicht möglich. Besonders interessant ist das für Anwendungen die aus Gründen der Performance statische, vorberechnete Beleuchtung ohne Lumen verwenden, aber dennoch hochwertige Echtzeitreflektionen aus Lumen nutzen wollen. Das Ganze wird beflügelt durch weitere, bedeutende Verbesserungen der Performance von hardwarebeschleunigten Berechnungen für Lumen.

Weitere Rendering Verbesserungen

Auch in anderen Bereichen der Darstellung mit der Unreal Engine 5 trumpft die Version 5.3 weiter auf. Das experimentelle Feature Substrate, dass zukünftig irgendwann das bisherige, starre Framework aus Abstract Shadern in der Unreal Engine durch ein flexibleres System ablösen soll, wird mit einigen neuen Funktionen ausgestattet. Auch der Path Tracer bietet nun erste Unterstützung für solche Materialien, die auf dem Substrate Feature aufbauen.

Virtual Shadow Maps, eine Funktion für performantere, qualitativ hochwertigere Echtzeitschatten vor allem in Kombination mit Nanite und Lumen, verlässt offiziell das Beta-Stadium.

Die Berechnung und Darstellung von Haaren, die auf dem ‚Groom‘ Feature aufbauen, wurden ebenfalls in vielerlei Hinsicht verbessert.

Kameras, die auf eine orthographische anstatt einer perspektivischen Darstellung setzen werden nun in den nächsten Versionsnummern auf die gleiche Kompatibilität zu anderen Rendering Funktionen gebracht, wie es auch schon die perspektivische Kamera kann. Das langfristige Ziel ist also, dass orthographische Kameras und perspektivische Kameras dieselben Darstellungsmethoden unterstützen.

Die Renderpipeline für Mobile Endgeräte, wie Android oder Apple Smartphones & Tablets, oder Standalone-VR Brillen, wie die Meta Quest 2, wird ebenfalls um ein paar interessante Funktionen erweitert. So können auch auf diesen Apps zukünftig volumetrischer Nebel, Virtual Texturing oder Global Distance Fields verwendet werden. Durch Optimierungen bei der Darstellung von Landscapes und der Mesh Instanzierung auf mobilen GPUs wird außerdem die Performance ohne weiteres Zutun von Entwicklern weiter gesteigert.

Der Skeletal Editor kommt endlich!

Mit der Unreal Engine 5.3 wird Epic Games erstmals ihren Skeletal Editor vorstellen. Sinn und Zweck dieses Werkzeugs wird das Erzeugen und Bearbeiten von „Skeleton“-Assets werden. Diese bilden die Grundvoraussetzung für jede Form von Skeletal Mesh oder Skeletal Animation. Jeder Charakter und viele Gegenstände, Objekte oder Fahrzeuge benötigen ein solches Skeleton, um sinnvoll animiert zu werden. Mit dem Skeletal Editor wird es in der Unreal Engine 5.3 möglich sein aus einem Static Mesh ein solches Skeletal Mesh zu erzeugen, wobei virtuelle Knochenhierarchien angelegt und verknüpft werden müssen, sodass ein ganzes Skelett entsteht. Auch das Verknüpfen von Geometrie mit virtuellen Knochen wird durch skin weighting möglich sein. Außerdem muss dieser Prozess auch schon direkt in der ersten Version nicht von Hand durchgeführt werden, sondern kann über die Python API auch prozedural oder teilautomatisiert werden.

Bisher waren für diese Arbeitsschritte externe Programme wie Blender oder Maya notwendig, was aber auch zu reimporten führte und damit einhergehende Problemchen nicht die Seltenheit waren.

Viele Verbesserungen für Procedural Content Generation (PCG)

Das erstmals in der Unreal Engine 5.2 vorgestellte Procedural Content Generation, kurz PCG, Feature erhält mit der Unreal Engine 5.3 sein erstes Verbesserungspaket. Dieses ist prall gefüllt mit Kompatibilität zu Blueprints, dem Scripting eigener PCG-Nodes, umfangreichen Verbesserungen des PCG Graph Editors, die sinnvolle Einbindung externer Daten und vielem mehr. Auch die allgemeine Performance soll durch bessere Skalierung mit mehr CPU-Kernen und –Threads deutlich zunehmen.

Ebenfalls mit stärkerer Hardware besser skalieren wird der allgemeine Prozess der Asset-Vorbereitung für die jeweilige Zielplattform. Ein Unterprozess des sogenannten Packagings, bei dem aus einem Unreal Engine Editor Projekt eine eigenständig ausführbare Anwendung oder App entsteht, ist das Cooking. Beim Cooking werden Texturen in ein für die jeweilige Zielplattform leicht verarbeitbares Format umgewandelt. Ähnliches findet auch für viele andere Inhalte des Unreal Engine Projekts statt, wie beispielsweise Meshes, Materialien oder Audio-Dateien. Durch erstmalige Nutzung von Multi-Threading in diesem Prozess kann das Rausspeichern von Unreal Projekten zukünftig deutlich schneller ablaufen.

Virtual Reality / Augmented Reality (XR)

Für die Unreal Engine 5.3 hat Epic Games Großes für XR Anwendungen in Petto. Erstmals kann unter Verwendung von DirectX 12 und OpenXR auf High-End Windows PCs auch die Nanite-Geometriepipeline sinnvoll für stereoskopische Renderings durchgeführt werden. Nanite wird somit also PC-VR tauglich. Bis zur Unreal Engine 5.2 war die Darstellung von Nanite in VR unoptimiert, von Bildfehlern geplagt und auch auf den stärksten Grafikkarten kam man mit Nanite selten auf verkraftbare Bildwiederholraten. Auch Lumen wird erstmals für stereoskopisches Rendering optimiert und kann erstmals in Verbindung mit PC-VR sinnvoll eingesetzt werden. Die beiden Kernfeatures der Unreal Engine 5, Nanite & Lumen, stehen damit also auch für PC-VR Nutzungen bereit.

In Verbindung mit der kürzlich vorgestellten Unterstützung für DLSS 3 und DLSS ‚Frame Generation‘ in der Unreal Engine 5 für VR steht einem Setup für VR High-End Anwendungen unter Verwendung von Nanite & Lumen mit sehr hohen Bildwiederholraten bei kristallscharfem Rendering nun nichts mehr im Weg.

Auch Augmented Reality (AR) mit ARCore auf Android Geräten wird in der Unreal Engine 5.3 umfangreich verbessert. Das ist besonders interessant, nachdem gerade Handheld AR in den letzten Jahren wenig Aufmerksamkeit bei Verbesserungen der Unreal Engine erhalten hat.

Durch eine komplette Überarbeitung des zugrundeliegenden XR-Frameworks der Unreal Engine in das neue XRBase Modul werden zukünftige Entwicklungen leichter für Epic Games durchführbar werden. Außerdem kann durch das Abschalten dieses XRBase Moduls so für Projekte gezielt jegliche XR Funktion deaktiviert werden, was zu kürzeren Ladezeiten und niedrigerem Speicherbedarf von Anwendungen führen kann, die überhaupt keine Verwendung von XR haben.

Außerdem noch wichtig zu erwähnen: Ab der Unreal Engine 5.3 kann der Unreal Editor nun 100% originalgetreu das zu erwartende Bild auf mobilen Endgeräten mit Vulkan simulieren. Besonders für die Entwicklung von Standalone-VR Anwendungen für Meta Quest 2 erleichtert das einige Workflows.

Die Roadmap ist sogar noch länger!

Das waren unsere Highlights der Roadmap von Epic Games für die Unreal Engine 5.3! Natürlich gibt es aber auch noch weitere Punkte auf der Roadmap, die wir hier nicht hervorgehoben haben. Verbesserungen an der Universal Scene Description (USD) Pipeline, neue Funktionen für Virtual Production, Verbesserungen im Bereich von Machine Learning für Mesh Deformations und eine Vielzahl weiterer Punkte. Möglicherweise ist auch etwas interessantes für Dich dabei, vergiss also nicht auch selber mal auf die Roadmap zu schauen:
https://portal.productboard.com/epicgames/1-unreal-engine-public-roadmap/

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