UE移动端负责人：虚幻引擎如何让手游实现主机画质？

2020虚幻引擎技术开放日上，来自虚幻引擎移动端团队的负责人Jack Porte和团队的渲染工程师Dmitriy Dyomin，为大家分享了虚幻引擎4对于移动端的更新内容。首先是Jack Porte带来的演讲。

以下为演讲内容（有节选）：

大家好！我叫Jack Porte，目前是虚幻移动端团队的负责人。今天我们还邀请了Dmitriy Dyomin，他是我们移动端的渲染工程师，我们会讲一下虚幻引擎最近在移动端上取得了哪些进展。

本次讲座分为两个部分，首先我会介绍最新情况，并且聊一聊我们未来的计划。然后Dmitriy会带大家深入了解其中之一的全新渲染功能，也就是新的移动端延迟渲染。

现在我给大家简单介绍一下虚幻引擎如何帮助和促使如今移动游戏的品质，以及图像都不断改善的。

大家应该都知道3A移动游戏，例如《绝地求生》手机版、《堡垒之夜》手机版，它们表明当前的移动设备上已经可以呈现PC级别的游戏了。

iOS和安卓的双端改善，是从Vulkan、OpenGL和Metal三头开始

下面我会依次提到iOS和安卓平台。

首先是苹果的iOS，他们的硬件一直非常棒，GPU和CPU性能都很好，在性能上优于安卓设备。而且现在Mac也将开始，使用Apple Silicon来转为同样的架构类型，电脑和移动端的画面差距愈发缩小，电脑端拥有的图像能力也将在移动端实现。

而安卓方面，最近Vulkan的性能也大幅提升，我们也可以用Vulkan运行《堡垒之夜》手机板。

另外我们还不会停止对OpenGL ES的支持，因为它的用户安装基数很大。

我们现在可以开发Vulkan的同时，还能对OpenGL进行一些小回调和调整，从而兼容特定的平台。不过在热门设备中的OpenGL驱动，确实有一些令人失望的限制，阻碍了我们开发移动端的渲染。所以我们先专注于Vulkan，GL则是后备。

目前，新版的虚幻引擎已经进入最后的开发阶段，我们正在进行最后的打磨，预计将在月初推出，预览版本现在就可以去虚幻引擎官网下载。

我接下来要说的许多移动端的改善。

• Android

针对安卓的虚幻引擎移动平台。最近添加的功能包括支持新的Google Play App Bundles。我们支持新的高刷新率，OpenGL ES和Vulkan都支持，最近我们还更新到了NDK。

有一个仍在开发的功能是将虚幻引擎打包成AAR(Android Archive)，这样可以将虚幻引擎嵌入其它项目，这样你就有标准的安卓项目了，并可以将引擎打包为AAR，在你需要渲染时可以调出虚幻引擎。

我们也正在研究许多安卓的其它领域，收集各种数据，例如温度、内存和GPU性能，然后将这些数据连接到虚幻引擎的其它系统，例如Unreal Insights。我们也在不断改善工具，用来支持安卓。

• iOS

针对iOS，我们添加了对最新iOS 设备的支持，还有Xcode以及iOS 的新控制器框架，包括新的输入设备。例如游戏手柄、鼠标键盘或者触控板这些都会支持。

在今年的WWDC上，苹果公布了Metal的Windows工具，其中有着色器编译器。让我们可以在Windows设备中 通过iOS着色库预编译着色器，这样可以大幅精简工作流程。因为在这之前，我们只能打包文本着色器，这需要运行时在设备上编译，所以速度很慢。或者使用不稳定的工作流程，通过远程Mac进行远程编译。

而今年虚幻引擎移动端团队的主要工作，就是改善移动设备上虚幻引擎的图像功能和质量，以及完善虚幻引擎的功能，为未来的移动设备做好准备。帮助我们实现这一点的工具就是计算着色器。

现在各个领域都能使用计算着色器，但ES 不支持计算着色器，在引擎中，我们无法充分地利用它们，所以我们将它们用在别处。

目前，我们用它进行Niagara GPU粒子模拟，运行虚拟纹理的纹理压缩，以及部分后期处理的环节。不过我们对未来有更大的计划，例如距离场支持。而且我们希望利用计算着色器生成几何体，然后移动端GPU的延迟渲染器可以帮我们渲染更高级的几何体。

可以直接使用主机的渲染方法，UE将手游的画质贴近主机效果

另外说到图像功能，我要说一下已经改善的图像调试工具。

最新的测试版中，我们支持了最新Android 的Pixel。在以前，电脑可以选择延迟或前向渲染器，你可以拥有多种带阴影的光照，每个对象都能收到基于图像的光照，都有许多反射捕捉，每个像素都有混合，例如有屏幕空间反射。还有多种着色模型，比如默认、透明图层、皮肤或毛发。

但是在移动端 我们就只能局限于我们的前向渲染器，单个方向光源以及定向光源的动态阴影。点光源和聚光源虽然支持 但是它们没有阴影，并且只有一个反射捕捉对象。我们没有屏幕空间反射，只有平面反射，而且我们只有默认的着色模型。

所以，改善移动端画质的第一种做法就是直接使用桌面和主机端的渲染方法。我们实现了同时将桌面向前渲染器和桌面延迟渲染器带到了移动端。现在我们在iOS上已经完成了Beta测试，我们仍在进行安卓版的测试，它仅支持Vulkan。

给大家看一下虚幻引擎在PC上的基于物理真实的渲染演示。这是它在iPad Pro上运行的截图。

从图中看，所有的效果都在，包括所有的虚幻引擎光照类型、多光源阴影、反射捕捉，以及全物理效果的渲染模型。同时，我们最近还添加了一些功能，包括可移动聚光源的动态阴影、适用于静态、可移动几何体、额外的着色模型，还有环境光遮蔽与屏幕空间反射等一些实验功能。另外我们还能使用反射捕捉贴图压缩，减少了反射捕捉的内存。

总结：

正如我所说的，我们用了这种替代方式来改善画质。也就是采用移动端GPU的延迟渲染器，相比电脑端渲染器，它更适合移动端GPU。电脑端支持许多种着色模型，例如透明涂层、次表面散射、薄半透明、毛发、以及其它模型。那么移动端也同样可以做到。在最新版本中我们能够为真实汽车喷绘添加了透明涂层效果，还做了些改变，让今后添加更多着色模型的过程更加简化。

我们还有了实景环境光遮蔽，这能改善间接光照和阴影的表现，在低配设备如Galaxy S上需要根据性能和品质来选择是否开启。

最后，我们有“像素投影反射”，这是一种屏幕空间反射技术比传统的SSR更适用于移动端硬件。

关于未来的工作，我们计划支持更多的着色模型，我们希望能支持距离场功能，例如距离场阴影和环境光遮蔽，以及更多由GPU驱动的渲染功能。

第一部分到此结束。