フォートナイト バトルロイヤル チャプター 4 でバトルテストを実施した Unreal Engine 5.1 の新機能

仮想シャドウ マップ

仮想シャドウ マップ (VSM) は Nanite と連携して機能し、アーティストがフォートナイト バトルロイヤル チャプター 4 で使用している複雑なジオメトリのディテールをすべて強調することができます。従来のカスケード シャドウ マップと比較した場合の VSM の最大のメリットは、プレイヤーの目の前にあるオブジェクトと地平線上にあるオブジェクトの両方で、ほぼピクセル単位の精度のディテールでシャドウを表現できることです。

新しいフォートナイトのジオメトリでは、フォリッジや動的な時間帯のシステムと適切に連携できるように VSM の改善に取り組みました。フォリッジや動的な時間帯のシステムはどちらも、これまでパフォーマンスのために活用していたシャドウ キャッシュ スキームの多くを妨げていたからです。当然ながら、これらすべてを 60fps のバジェットに収める必要がありました。

また、フォートナイトでは、ランプやシーリング ライトなどのインテリアに小さなローカル ライトを多く活用しています。この場合、VSM キャッシュはきわめて有効です。ローカル ライトを多用することで、UE 5.1 での VSM のパフォーマンスをさらに向上させることができました。「ワンパス プロジェクション」オプションにより、多数のライトのシャドウの更新を 1 回のパスでバッチ処理できるため、GPU 使用率も向上します。また、きわめて遠くにあるライトのシャドウの更新を複数のフレームに分散させるヒューリスティックも組み込みました。

Unreal Engine 5.1 での仮想シャドウ マップの改善点については、こちらの ブロク記事を参照してください。

テンポラル スーパー解像度

テンポラル スーパー解像度 (TSR) では、高い負荷のかかるレンダリングの演算処理を複数フレームに分散することで、少ない負荷で美しい 4K 画像をレンダリングすることができます。60 fps をターゲットとするフォートナイト バトルロイヤル チャプター 4 では、TSR でのパフォーマンスと品質の最適化を多数実施する必要がありました。その結果、UE 5.1 の TSR は、UE 5.0 に搭載されていたバージョンよりはるかに性能が向上し、高速になりました。また、使用するプロファイル (Low、Medium、High、Epic) に応じて TSR のパフォーマンスと品質のスケーリングを改善しました。

これらの改善点の技術的な詳細については、今後のブログ記事で紹介します。
 

雲

Unreal Engine 5.1 では、フォートナイト バトルロイヤル チャプター 4 のビジュアルの忠実度の大幅な向上に合わせて、雲のレンダリング品質が向上しています。UE5 の雲は、厳しいパフォーマンス バジェットを満たすために、内部的に低解像度でレンダリングされ、アップサンプリングされます。これまでは、フォアグラウンドのメッシュの周囲の不完全なエッジがバックグラウンドの雲を遮り、エッジの周りに明るい空の色が漏れしてしまうことがありました。UE 5.1 では、このような色漏れを発生させることなく、フル解像度での雲のアップサンプリングをより適切に解決できるようになりました。また、雲の前を横切るメッシュからのテンポラルな雲の再構築を改善し、オクルージョン解除からのトレイルを効果的に低減しました。

ワールドのビルドのサポート

チャプター 4 のリリースで、フォートナイト バトルロイヤルは、すべてのプラットフォームで最新の UE5 のワールド ビルドおよび自動ストリーミング ソリューションを使用するようになりました。これには、World Partition、データ レイヤー、レベル インスタンス、自動 HLOD、One File Per Actor が含まれます。このツールセットにより、連携によるワークフローが促進され、レベル デザイナーやアーティストがより効率的にワールドを構築できます。

フォートナイトの以前のリリースで使用されていたカスタム ストリーミング ソリューションとの大きな違いの 1 つは、新しい World Partition システムは自動化されているため、デベロッパーの作業時間が大幅に短縮されると同時に、HLOD のトランジションが大幅に安定しており、全体的なゲーム体験が向上しているところです。

チャプター 4 には 100,000 を超えるアクタ ファイルが含まれています。これほど多くのファイルを効率的に処理するため、新しい UX、新しい制御されていないチェンジリスト タイプ、シーン アウトライナーやメイン ビューポートとのより緊密な統合など、チェンジリスト ウィンドウが改善されました。

チャプター 4 をサポートするために行われたその他の機能強化は、Navmesh の生成 (スタティックおよびダイナミック) での World Partition のサポートです。つまり、1 つのワールド セルをロードし、そのナビメッシュを生成してシリアライズし、そのセルをアンロードして、次のセルに移動できるようになりました。

UE 5.1 では、すべてのデベロッパーの皆様が、改善された機能をご利用いただけます。フォートナイト チームでは、これらの機能のバトルテストを引き続き実施するため、今後のリリースでさらに機能が強化される予定です。

デベロッパーの効率性が向上

Epic Games では、デベロッパーがクリエイティブ プロセスに集中できるよう、効率性を高める方法を常に模索しています。フォートナイトが Nanite などの新しいグラフィック テクノロジーを採用してディスクの使用量が増大したため、Epic Games では、チームがゲームをロードしたり Perforce からコンテンツを取得したりする時間を短縮する方法を見つける必要がありました。

大規模で各地に分散している フォートナイト チームは、新しい Unreal Cloud DDC を活用することで大きなメリットを得ることができました。Unreal Cloud DDC は、テクスチャやメッシュなどのコンテンツの最適化されたバージョンへの高速アクセスを提供し、ローカルでの処理の必要性をなくす、派生データ キャッシュのためのグローバルに効率的なモデルです。その結果、フォートナイトでのエディタのロード時間が 2 倍以上短縮されました。

仮想化アセットにより、コンテンツのディスクの使用量が削減された結果、フォートナイトの単一のワークスペースでの同期時間が 4 分の 1 以下に短縮されました。複数のワークスペースに共通するあらゆるデータの重複を排除することによって、さらに節約することができます。生のテクスチャ ピクセルなどの容量の大きいバルク データを、テクスチャ解像度や形式など、Unreal のアセットのはるかに小さなクラス プロパティから分離し、個別に格納します。仮想化アセットは、一見、通常の Unreal のアセットと区別できませんが、容量は数分の 1 に縮小されています。デベロッパーのワークフローはほとんど変わらず、クライアントは Perforce の同期を待機する時間が大幅に短縮され、エディタで実際に使用するデータのみを必要なときにダウンロードすることができます。
 

機械学習

Unreal Engine の機械学習 (ML) デフォーマーは、複雑な独自のリグ、または任意の変形の忠実度の高い近似を作成できます。これは、カスタムの Maya プラグインを使用して機械学習モデルをトレーニングし、そのモデルを Unreal Engine でリアルタイムで実行することで可能になります。

チャプター 4 では、フォートナイト チームは ML デフォーマーを使用して、筋肉やクロス上でより高品質のキャラクターの変形を実現しました。Hulk と Sunlit は、この機能を活用した最初のキャラクターです。チームは、外部の DCC から複雑な変形とシミュレーションを取り込み、そのジオメトリの結果をゲームプレイ用リグに挿入することができました。このバトルテストの結果、ML デフォーマーは UE 5.1 で実験段階の機能からベータ機能に移行しました。さらに、チームは ML デフォーマーのエンジニアと緊密に連携し、UE 5.2 で予定されている新機能と安定性の修正に向けて、このテクノロジーの向上に引き続き取り組んでいます。
 

MetaHuman フレームワーク

チャプター 4 では、フォートナイト チームが 3Lateral および MetaHuman チームのデベロッパーと緊密に協力し、フォートナイトのキャラクターのフェイシャル アニメーション機能をアップグレードしました。これには、新しいキャラクターの表情やジョイントの数を増やすなど、キャラクターの品質に関するいくつかのアップデートが含まれます。またフェイシャル アニメーションをレベル アップさせる新しいリギングやアニメーション ツールも作成されました。

その結果、Unreal Engine 5.1 では、パフォーマンスの制約に対応するためにリグ ロジックのランタイム機能が改善され、さらにフォートナイトにおける MetaHuman テクノロジーの前方互換性と後方互換性をサポートするために特別に作成されたリマッピング ノードが追加されています。

フォートナイト バトルロイヤル チャプター 4 の開発中に Unreal Engine 5.1 で行われたすべての改善点を実際にご利用いただき、ご自身のタイトルのビジュアル忠実度をレベル アップさせるためにご活用いただければ幸いです。皆さんが制作した作品を見るのが楽しみです！