Геймдев
#статьи

Как Unreal Engine используют за пределами игровой индустрии

Знакомимся с проектами в сфере развлечений, архитектуры, автомобильного производства и медицины.

Иллюстрация: Okland Rises / Wikimedia Commons / Colowgee для Skillbox Media

Не секрет, что движок Unreal Engine уже давно ассоциируется не только с разработкой игр. Компания Epic Games предлагает множество вариантов применения своей технологии в различных отраслях — от киноиндустрии до автомобильного производства. И в этом материале редакция «Геймдев» Skillbox Media приводит примеры использования движка за пределами геймдева.

Анимация

Unreal Engine подходит для производства CG-анимации благодаря гибкому инструментарию редактора. Помимо утилиты Sequencer, предназначенной для разработки видеоряда на движке, в редактор встроена поддержка мокапа, собственная система частиц Niagara и прочие инструменты для создания спецэффектов. Выбор визуальной составляющей зависит только от фантазии и возможностей автора: доступна не только фотореалистичная 3D-графика, но и различные виды стилизации.

Кадр: короткометражный фильм Slay

В 2021 году Mold3D Studio выпустила короткометражку Slay — учебный проект для новичков и профессионалов с использованием мокапа, демонстрирующий потенциал CG-анимации в Unreal Engine.

Команда разрабатывала Slay во время пандемии, но удалённая работа не повлияла на качество анимации. Студия координировала захват движений каскадёров по Zoom и одновременно просматривала полученный результат в редакторе, чтобы при необходимости внести коррективы в процесс «живых» съёмок. Лицевую анимацию персонажей записывали с помощью мобильного приложения Live Link Face для iOS.

Короткометражка Slay с героиней из технического демо Unreal Engine 5 в главной роли

«…Вы можете одновременно участвовать в нескольких аспектах производства. Например, заняться визуальной составляющей раньше, чем при стандартном пайплайне, параллельно работая над анимацией [персонажей]. <…> При этом остаётся вариативность в выборе композиции, временных рамок и освещения. Можно изменить ракурс и задумку, и вам не придётся полностью переделывать [проект]», — объясняет Эдвард Квинтеро, CEO Mold3D Studio.

Киноиндустрия

В производстве блокбастеров нередко используют Virtual Production — технологию совмещения реальных объектов и компьютерной графики. С Unreal Engine этот тип съёмок вышел на новый уровень за счёт рендеринга сцен в реальном времени и условий для создания более реалистичных кадров. Среди этих условий — поддержка LED-панелей с воспроизведением виртуальных локаций и система трекинга.

Кадр со съёмок сериала «Мандалорец»
Фото: Epic Games

Амбициозный подход к Virtual Production изобрели во время съёмок «Мандалорца». Чтобы добавить съёмочному процессу больше интерактивных элементов, шоураннер, сценарист и сопродюсер сериала Джон Фавро привлёк к сотрудничеству специалистов из Epic Games.

Сцены снимали на площадке, окружённой огромными LED-панелями. Во время съёмок редактор Unreal Engine работал на четырёх синхронизированных компьютерах, которые транслировали виртуальный фон на LED-панели в режиме реального времени. При этом три оператора движка одновременно управляли виртуальной сценой, освещением и эффектами на экране. Съёмочная группа могла внести коррективы на лету с помощью iPad и координировать процесс вместе с режиссёром и оператором.

Впрочем, плюсы комбинированных съёмок не ограничивались эффектными кадрами. Команде удалось провести итерации дублей в реальном времени, не прибегая к натурным съёмкам. С помощью Virtual Production отснято больше половины первого сезона сериала.

Ролик о применении Virtual Production на съёмках сериала «Мандалорец»

«Это [Virtual Production] отличное решение и для актёров, потому что они могут передвигаться по съёмочной площадке. Даже если она существует только для интерактивного освещения, вы входите в некую среду и видите всё, что происходит вокруг вас… На близком расстоянии [от LED-панелей] активизируется периферическое зрение: человек понимает, где находится горизонт, и ощущает, как падает свет, несмотря на то, что осветительных приборов немного. От этих LED-панелей идёт мощное интерактивное освещение. Для меня это огромный прорыв.

И это вводит зрителя в заблуждение. Ко мне на съёмочную площадку приходили люди из студии и говорили что-то вроде: „Не думал, что вы будете сооружать тут все эти декорации…“ И я отвечал: „Нет. Всё, что там есть, — это стол“. Из-за параллакса сцена выглядела так, что если на неё случайно взглянуть с другой точки обзора, то возникала иллюзия „живых“ съёмок», — делился впечатлениями Джон Фавро.

С момента выхода первого сезона «Мандалорца» прошло несколько лет, и сейчас усовершенствованную технологию Virtual Production использует не только Lucasfilm, но и Industrial Light & Magic, WetaFX, Method Studios, Framestore и многие другие студии. Также она востребована на съёмках музыкальных клипов, промороликов и телепередач.

Шоурил работ с использованием Virtual Production на движке Unreal Engine от студий со всего мира

Телепередачи

Помимо Virtual Production, крупные зарубежные телеканалы используют технологию Mixed Reality. Несколько лет назад американский канал The Weather Channel внёс разнообразие в эфиры прогнозов погоды, сопроводив речь диктора реалистичными визуализациями урагана, наводнения, лесного пожара и других природных явлений. Масштаб стихии порой сложно передать словами, и подобные видеоряды доносят до зрителя реальную картину происходящего.

Демонстрация технологии смешанной реальности в рамках прогнозов погоды

«Всё, что вы делаете, происходит в прямом эфире. Таким образом, можно постоянно изменять события и видеть их воплощение [на экране]. Мне нравится работать с этой технологией. Здорово, что всё выглядит достаточно правдоподобно, и таким образом можно доносить до людей информацию», — пояснял выбор в пользу Unreal Engine Ник Вайнмиллер, креативный директор The Weather Channel.

Концертные программы

Unreal Engine поддерживает nDisplay — систему рендеринга, которая транслирует контент в любом разрешении на нескольких мониторах или проецируемых экранах. Воспроизведение доступно с нескольких сетевых устройств или редакторов Unreal Engine, запущенных с одной рабочей станции. Такая технология идеально подходит для создания зрелищных концертных программ.

В 2016 году студии 2n Design и WetaFX разработали интерактивное шоу по заказу Дональда Гловера, также известного под псевдонимом Childish Gambino. Согласно задумке, выступление артиста сопровождалось выводом динамичной визуализации на потолок концертного зала. Для трансляции контента в высоком разрешении потребовалось пять компьютеров на базе NVIDIA Quadro P6000 и 12 проекторов. Полученный результат подогнали под формат купола с помощью эффекта «рыбий глаз».

Создание шоу Childish Gambino

«Выступление Дональда на сцене, освещение, дым, лазеры, музыкальная группа, толпа и энергия ночи! Дух захватывает, когда видишь, как все эти элементы гармонично сочетаются друг с другом. Я до сих пор восхищён тем, что нам удалось воплотить в реальность. Такие инструменты, как Unreal Engine, дают нам такую возможность», — резюмировал Кит Миллер, VFX-супервайзер в Weta Digital.

Архитектура

Движок уже давно используют в архитектурных проектах. Технология поддерживает не только импорт 3D, но и технические чертежи, а также информационные модели объектов инфраструктуры (BIM) и обработку больших данных, что важно при разработке трёхмерных визуализаций крупных населённых пунктов.

Визуализации городов

Используя Unreal Engine и Twinmotion, японская компания CAD Center разработала трёхмерные карты городов Осака и Токио. Подобные проекты востребованы организациями, которые занимаются городским планированием.

Трёхмерная карта Токио

Окружение населённых пунктов создано с помощью 3ds Max. В качестве референсов ландшафта и базовых форм крупных конструкций компания использовала данные с карт и аэроснимков. Достопримечательности смоделированы вручную, для остальных конструкций использовали одинаковые текстуры с целью уменьшить нагрузку сцены. Программа Twinmotion помогла оптимизировать визуализацию и «оживила» её моделями людей и транспортных средств.

Реконструкция зданий в 3D

Американская компания HOK давно использует Unreal Engine и Twinmotion как для разработки архитектурных визуализаций, так и для VR-экскурсий. Одним из проектов стал 3D-тур по Центральному блоку парламента Канады.

Скриншот: 3D-тур CENTRUS / HOK

«Мы берём отсканированные данные, полученные с внешней и внутренней части здания, и обрабатываем их с помощью RealityCapture. Таким образом мы получаем облака точек и высокополигональные меши. Затем оптимизируем их с помощью Houdini, и у нас появляется несколько уровней детализации для работы в Unreal Engine и Twinmotion. Благодаря этому мы можем разрабатывать визуализации как для внутреннего использования, так и для клиентов.

Например, наша команда дизайнеров провела несколько тестирований по общей доступности. Мы пригласили на презентацию самых разных людей — они исследовали окружение в VR-гарнитуре и отмечали, что работает, а что стоит пересмотреть», — делилась подробностями разработки проекта Кэти Лагасе, специалист по дизайну технологий HOK.

Презентация трёхмерной визуализации Центрального блока от HOK

Разработка макетов

Архитектурный потенциал Unreal Engine применяют и в сфере недвижимости. В штаб-квартире девелоперской компании Strategic Property Partners красуется огромный макет престижного района Уотер Стрит, расположенный в американском городе Тампа.

Фото: Imerza

С помощью планшета посетитель может отмечать различные детали инсталляции, включая районы, транспортные маршруты, объекты инфраструктуры и будущие постройки. А проекции на стенах, окружающие макет, демонстрируют 3D-визуализации выбранных объектов в реальном времени.

Программное обеспечение инсталляции разработала компания Imerza. В него входят приложения для интерактивных киосков, планшетов, настенных панелей, системы управления контентом, агрегатора данных и проекций. Большая их часть создана на Unreal Engine. Дизайн инсталляции подготовила DCBolt Productions.

WST SPP HIGHLIGHT V1 from DCBolt Productions on Vimeo.

Сборка и демонстрация 3D-макета от DCBolt Productions

«Подобный функционал доступен только при рендеринге в реальном времени. Unreal Engine обрабатывает весь контент, а такие технологии, как nDisplay и NVIDIA Quadro RTX, позволяют нам синхронизировать работу нескольких ПК и рендерить 12 отдельных камер на 12 проекторов в режиме реального времени», — объяснял Дориан Ви, соучредитель и технический директор Imerza.

Автомобильное производство

Audi, Chevrolet, BMW, Volkswagen и другие популярные автомобильные бренды давно используют Unreal Engine как в сфере маркетинга (создание промороликов, VR-симуляции для потенциальных покупателей), так и в проектировании. Отдельного внимания заслуживают наработки BMW: сейчас компания использует технологию на всех стадиях производства.

BMW работает с Unreal Engine уже семь лет, ещё с момента появления первых VR-устройств на рынке. У IT-отдела возникла идея использовать VR-гарнитуры на раннем этапе производства и дать возможность инженерам исследовать функционал будущего автомобиля для дальнейшей оценки затрат. Такая концепция подразумевала разработку специального приложения, но ПО, которое компания использовала для рендеринга, не поддерживало VR. Специалисты обратили внимание на игровые движки, в частности на Unreal Engine. Первый проект оказался настолько успешным, что вскоре все отделы BMW стали использовать UE для разработки систем — от заводского планирования до создания приложения с возможностью кастомизации автомобилей в дилерском центре.

Использование Unreal Engine в рамках компании BMW

«Как у разработчика ПО у меня не возникает барьера с деловыми партнёрами. Когда дело доходит до интеграции софта для удалённой работы, большинство людей даже не знают, что приложение сделано на игровом движке. Самое замечательное в использовании Unreal Engine заключается в том, что движок создаёт идеальную среду для идеальных решений под любые запросы», — резюмирует Йоханнес Книппель, разработчик VR/AR-приложений из BMW Group.

Симуляции

Unreal Engine активно используют в промышленных сферах, когда речь заходит о конструировании, обучении и образовательных проектах, в том числе с использованием дополненной реальности.

Презентации в AR

Одним из ярких AR-проектов стала коллаборация Unreal Engine и Microsoft HoloLens 2. В рамках Microsoft Build 2019 креативный директор Industrial Light & Magic Джон Нолл и автор книги «Человек на Луне» Эндрю Чайкин продемонстрировали реконструкцию миссии «Аполлон-11». Презентация иллюстрирует разницу взаимодействия между виртуальной и смешанной реальностью.

Презентация «Аполлон-11», демонстрирующая возможности Microsoft HoloLens 2

«В виртуальной реальности вы устанавливаете свою „безопасную зону“ и передвигаетесь только в ней. В смешанной реальности такой связи нет. На самом деле от того, как вы перемещаетесь в пространстве, зависит максимальное получение опыта», — объясняет Джейсон Бестимт, ведущий программист проекта Apollo-11.

VR-тренажёры

Существует немало профессий, где малейшая ошибка фатальна. Чтобы начинающий специалист чувствовал себя увереннее на рабочем месте, на помощь приходят симуляторы. Компания Precision OS уже четыре года занимается производством VR-программ в области хирургии. Студию основали три человека: хирург-ортопед Дэнни Гоэль и двое специалистов с опытом в игровой индустрии, Колин О’Коннор и Роберто Оливейра.

Фото: Precision OS

Известно, что будущие хирурги тренируются на искусственных макетах и телах умерших людей. Однако, по мнению Гоэля, ни одна из этих практик не соответствует реальным условиям операции. Цель симуляторов Precision OS — максимально точно проиллюстрировать процесс хирургии.

«Несмотря на то, что во время операции невозможно увидеть все мышцы, опытный хирург очень хорошо понимает анатомический ландшафт. Во время операции я вижу хирургическую анатомию, но думаю об иллюстративной. Какие-то нервы, сосуды и мышцы скрыты, и я мысленно представляю их расположение, чтобы избежать разреза не в том месте или непреднамеренной травмы.

<…>

Анатомия — это трёхмерное понятие, которое изучают в двух измерениях. А если у меня нет постоянного доступа к телу умершего? Как изучить материал и закрепить свои знания в этой области? Это очень важно в рамках нашей работы в Precision OS, так как мы сосредоточились на максимально реалистичной реконструкции иллюстративной анатомии в 3D. Глубокое понимание этой дисциплины — ключ к основам хирургии всех направлений», — поясняет специфику хирургических симуляторов Дэнни Гоэль.

* * *

Следует отметить, что для разработки неигровых проектов подойдёт не только Unreal Engine. В одном из прошлых материалов мы рассказывали, что Unity, CryEngine и UNIGINE тоже прекрасно справляются с этой задачей. В любом случае цель использования игровых движков вне игр далеко не всегда сводится к тому, чтобы вызвать вау-эффект у потенциального клиента. Технологии помогают наладить производство, ускорить процесс обучения, улучшить сферу обслуживания и качество жизни в целом.

Запишите ребёнка на бесплатный урок в Skillbox Kids ➞
Учим детей программированию, веб-дизайну и разработке игр. Преподаватель — IT-эксперт — подберёт курс по интересам ребёнка. Подробности — по клику.
Узнать больше
Понравилась статья?
Да

Пользуясь нашим сайтом, вы соглашаетесь с тем, что мы используем cookies 🍪

Ссылка скопирована