本系列为Epic官方视频[UOD2020]厚积薄发，祖龙使用UE研发开放大世界的实践简介 | 祖龙 王远明(官方字幕)笔记。

如何用UE4开发移动端的无缝大世界？重点是：如何使用UE4和Houdini配合的工作流以及大世界的运行加载体制以及优化。

概述

  • 挑战
  • 解决方案
  • 优化（性能、内存）
  • 开发迭代（工具、迭代过程）

超大世界MMO的优势

  • 更加真实的游戏体验
  • 更加丰富的游戏玩法
  • 减少频繁的场景加载

大世界需要解决的问题

场景的创建、编辑和开发迭代

  • 真实地形地貌（手刷很难真实）
  • 多人协同
  • 接缝
  • 光照（由于分成不同块，如果一棵树在多块场景中投射阴影，那么在烘培单一场景的时候就需要做一些额外处理）
  • 二次编辑
  • 工作流（控制包体大小）
  • 大范围植被（创建、渲染）

场景实时加载和卸载

  • 加载卡顿
  • 内存（模型、贴图、地块、远景）

运行效率

  • GPU（面数、DC）
  • CPU（场景管理逻辑、模型Tick）

解决方案

Houdini创建真实地貌

  • 基于节点模式（经过节点层层计算，最终呈现出一个最终形态，当修改了节点后，地形的计算结果会实时变化）
  • 所有的操作都是通过HDA文件保存（比如创建河流）
  • 大世界的创建和拆分
  • 分块加载和编辑
  • 边界融合
  • 跨分块对象（路、河流）
  • 植被系统
  • 场景LOD
  • 场景发布
  • 场景迭代
  • 工作流

大世界的加载机制

  • 视距无限远
  • 加载不同的LOD
  • 全Lua实现的加载逻辑（没有使用World Composition这个引擎自带的加载逻辑，这样可以热更新，基于streaming level，可配置）

运行效率

  • DC：每个分块中最多有一种类型的Hierarchical instance
  • DC：较远处小物件、部分低精度LOD不投射阴影
  • DC：分类别设置不同的Culling Distance
  • 静态+动态光照：Fully dynamic有较多DC
  • 静态+动态光照：远处静态shadowmap
  • 静态+动态光照：角色动态阴影
  • 静态+动态光照：没有使用lightmap
  • 大量使用Hierarchical instance，省内存和DC
  • 采用工具自动合批（我理解就是自动勾选Hierarchical instance）。如果出现零星几个特殊物件，则提示是否必须保留。
  • LOD2将不同物件进行合并（我理解使用HLOD）
  • 减少实时点光
  • 卡顿：无法过多preload，所以需要大量异步加载
  • 内存：mipmap剔除（去掉冗余的、或者精度比较高的mipmap级别）、减少模型种类
  • 内存：将资源分入不同的streamingLevel（内存大的手机使用更多streaminglevel）
  • 内存：制作简化的碰撞体
  • CPU：Disable不必要对象的update
  • CPU：网络协议buffer拷贝次数

大世界的创建和拆分

UE4
  • 大世界->区域（沙漠、雪地、绿洲）->最小的编辑单位
  • Tile.hda为最小加载单元
  • Tile.hda会对应UE4的ULevel

分块加载和编辑

  • Tile.hda为最小加载单元
  • Tile.hda会对应UE4的ULevel，在Level中会有一个叫做UHoulandProxy的Actor，作为和Hda交互的桥梁。
  • 在Proxy身上，可以通过Houdini插件提供的api，编辑当前分块的hda，编辑好之后（每次编辑都以节点的方式保存修改，每个节点就是一个以Hda文件形式保存的Houdini文件），通过Houdini的API产生最终的程序化数据，再用这个程序化数据刷新UE4的地形，这样通过UE4的引擎将地形地貌渲染出来。
  • 每次编辑都是以节点形式保存修改，每个节点都是一个HDA文件
  • 在Level中，其他常规对象，比如一个建筑、一个光源、策划需要的东西，都是使用常规的UE4编辑器的方式来编辑，只有地形地貌使用Houdini的方式编辑

边界融合

  • Tile间的融合（易）：高度的融合（对接，做一些随机处理）
  • Tile间的融合：地表纹理的融合（混合0-1渐变，范围1-2米）
  • 区域融合（难，因为风格差异比较大）：高度除了Tile融合调整之外，还会做一个比较大的扭曲。
  • 区域融合：增加过度范围，范围10-几十米（参数调整）
UE4

跨分块对象

  • 河流、海、路
  • UE中有相应的Actor用于图形化操作
  • 数据被保存在HDA文件中，调用Houdini API影响大地行的生成
  • 路其实就是大地形的一部分。河流、海，Hounidi根据参数负责河床的生成，以及河床的效果。并生成河、海对应的mesh（生成后的mesh与houndini无关了）

大范围植被

  • 由Houdini程序化生成植被信息
  • 由插件根据Houdini程序化生成的植被信息来修改UE的Landscape里面的Grass Type数据
  • 之后，在UE原有功能，生成每个地表上的植被系统。
  • 根据自定义的grassArea，决定哪里长草，哪里不长。

场景发布

  • 先将Houdini所有操作节点应用，生成最终效果
  • 产生UE相关uasset
  • 计算Tile的各个LOD（LOD1中景和LOD2远景）
  • Cook每个Tile的光照信息

场景迭代

  • 尽量不要修改整个世界的地貌，大世界.hda
  • 如果要修改，则需要拆分世界，然后将节点应用于拆分后的hda文件，这样工作量也能省一点

Houdini和UE4配合使用建议

  • 需要实时预览场景，则在编辑器中通过houdini插件编辑地形。因为在Houdini中看不到UE相关物件，甚至贴图混合
  • 如果只需要在Houdini操作，就在Houdini操作（编辑地形等，这样不用等UE的显示更新）
  • 原则上发布的ULevel不允许直接编辑，以防修改后被之后的发布覆盖。

王弥：《UE4制作多人大地形游戏的优化》。覆盖：物理、动画、渲染、网络

  • World Composition->World Partition（根据参数分割完的分块地形：自动host上面的数据：navmesh、spline mesh怎么切分、instance static mesh切开、level instance、HLOD）
  • 与SideFX合作，改进过程式生成、复杂地形的工作流和功能

虽然并非全部原创，但还是希望转载请注明出处：电子设备中的画家|王烁 于 2020 年 12 月 28 日发表，原文链接(http://geekfaner.com/ue4/blog8_UOD2020_3.html)