Unreal Engine: o que é?

Em Geral por André M. Coelho

Unreal Engine é um motor ou engine de jogo que o ajuda a criar jogos. A Unreal Engine é feita de vários componentes que trabalham juntos para conduzir o jogo. Seu enorme sistema de ferramentas e editores permite que você organize seus ativos e os manipule para criar a jogabilidade do seu jogo.

O que é a Unreal Engine?

Como dissemos, a Unreal Engine é um motor ou engine para jogos. É um conjunto de ferramentas para a criação de jogos. Os componentes do Unreal Engine incluem um mecanismo de som, mecanismo de física, mecanismo gráfico, entrada e estrutura de jogo e módulo online. Vamos explicar cara um dos componentes da Unreal Engine para a criação de jogos.

Editor Unreal Engine para som

O motor de som é responsável por ter músicas e sons no jogo. Sua integração com o Unreal permite que você toque vários arquivos de som para definir o clima e adicionar realismo ao jogo. Existem muitos usos para sons no jogo. Os sons ambientais estão constantemente em segundo plano. Os efeitos sonoros podem ser repetidos quando necessário ou únicos e são acionados por eventos específicos no jogo.

Em um cenário de floresta, você pode ter uma combinação de sons de pássaros, vento, árvores e folhas farfalhando como o som ambiente. Esses sons individuais podem ser combinados como um som ambiente da floresta e estar constantemente tocando suavemente no fundo quando o personagem do jogo está na floresta. Sons recorrentes, como arquivos de som de pegadas, podem ser conectados à animação do movimento de caminhada. Efeitos sonoros únicos, como a explosão de um edifício específico na cidade, podem ser vinculados a um gatilho de evento no jogo. No Unreal, o acionamento dos sons é implementado por meio de pistas conhecidas como Sound Cue.

Editor Unreal Engine de física

No mundo real, os objetos são governados pelas leis da física. Objetos colidem e são colocados em movimento de acordo com as leis do movimento de Newton. A atração entre objetos também obedece à lei da gravidade e à teoria da relatividade geral de Einstein. No mundo do jogo, para que os objetos reajam de maneira semelhante à vida real, é necessário que o mesmo sistema seja construído por meio de programação. O mecanismo de física Unreal usa o mecanismo PhysX desenvolvido pela NVIDIA para realizar cálculos para interações físicas realistas, como colisão e dinâmica de fluidos. A presença desse motor de física avançado permite que nos concentremos em fazer o jogo, em vez de perder tempo fazendo os objetos interagirem com o mundo do jogo corretamente.

Editor Unreal Engine de gráficos

Para que uma imagem apareça na tela, ela deve ser renderizada em seu monitor (como seu PC / TV ou dispositivos móveis). O motor gráfico é responsável pela saída em sua tela, obtendo informações sobre toda a cena, como cor, textura, geometria, sombra de um objeto individual e iluminação, ponto de vista de uma cena e considerar a interação cruzada dos fatores que afetam a cor geral, luz, sombra e oclusão dos objetos.

O mecanismo gráfico então passa por cálculos massivos em segundo plano usando todas essas informações antes de ser capaz de enviar as informações finais dos pixels para a tela. O poder de um motor gráfico afeta o quão realista sua cena pode parecer. O motor gráfico Unreal tem recursos para produzir qualidades fotorrealistas para o seu jogo. Sua capacidade de otimizar a cena e processar cálculos enormes para iluminação em tempo real permite aos usuários criar objetos realistas no jogo.

Este mecanismo pode ser usado para criar jogos para todas as plataformas (PC, Xbox, PlayStation e dispositivos móveis). Suporta renderização DirectX 11, OpenGL e JavaScript / WebGL.

Como fazer um sistema de jogo na Unreal Engine?

O Unreal Engine consiste em um sistema de entrada que converte teclas e botões pressionados pelo jogador em ações realizadas pelo personagem do jogo. Este sistema de entrada pode ser configurado por meio da estrutura de jogo. A estrutura de jogo contém a funcionalidade para rastrear o progresso do jogo e controlar as regras do jogo. Visores de alerta (HUDs) / interfaces de usuário (IUs) fazem parte da estrutura de jogabilidade para fornecer feedback ao jogador durante o jogo.

Classes de jogabilidade como GameMode, GameState e PlayerState definem as regras e controlam o estado do jogo. Os personagens do jogo são controlados pelos jogadores (usando a classe PlayerController) ou AI (usando a classe AIController). Os personagens do jogo, sejam controlados pelo jogador ou pela IA, fazem parte de uma classe base conhecida como classe Pawn. A classe Personagem é um subconjunto da classe Pawn, que é feita especificamente para a representação do jogador com orientação vertical, por exemplo, um humano.

Com a estrutura Unreal Gameplay e os controladores instalados, ele permite a personalização completa do comportamento e flexibilidade do jogador, conforme mostrado na figura a seguir:

Uma engine como a Unreal é uma plataforma usada para a criação de jogos com todo suporte necessário. (Foto: NewGenApps)

Unreal Engine: luz e sombra

A luz é uma ferramenta poderosa na criação de jogos. Ela pode ser usado de várias maneiras, como para criar o clima de uma cena ou focar a atenção de um jogador nos objetos do jogo. Unreal Engine fornece um conjunto de luzes básicas que podem ser facilmente colocadas no seu nível de jogo. Eles são luz direcional, luz pontual, luz pontual e luz do céu.

A luz direcional emite feixes de luzes paralelas, a luz pontual emite luz como uma lâmpada (de um único ponto radialmente para fora em todas as direções), a luz pontual emite luz em uma forma cônica para fora e a luz do céu imita a luz do céu para baixo nos objetos no nível:

O design eficaz da luz também cria sombras realistas para o seu jogo. Ao escolher os tipos de luz no nível, você pode afetar o clima e o tempo que leva para renderizar a cena, o que, por sua vez, afeta os quadros por segundo do jogo. No mundo do jogo, você pode ter dois tipos de sombras: estáticas e dinâmicas. Sombras estáticas podem ser pré-incorporadas à cena e, portanto, agilizam a renderização. Sombras dinâmicas são alteradas durante o tempo de execução e são mais caras para renderizar.

Efeitos de pós-processamento na Unreal Engine

Os efeitos pós-processamento são efeitos adicionados no final para melhorar a qualidade da cena. O Unreal Engine 4 oferece uma seleção muito boa de efeitos pós-processamento, que você pode adicionar ao seu nível para acentuar a cena geral.

Oferece renderização de alta faixa dinâmica (HDRR) de cena completa. Isso permite que objetos que são claros sejam muito claros, escuros muito escuros, mas ainda podemos ver os detalhes neles.

Os efeitos pós-processamento do UE incluem Anti-Aliasing usando Temporal Anti-Aliasing (TXAA), Bloom, Color Grading, Depth of Field, Eye Adaptation, Lens Flare, Post Process Materials, Scene Fringe, Screen Space Reflection e Vignette.

Embora um jogo seja frequentemente projetado com os efeitos pós-processamento em mente, os usuários normalmente têm a opção de desativá-los, se desejado. Isso ocorre porque eles geralmente consomem uma quantidade razoável de recursos adicionais em troca de visuais melhores.

Inteligência artificial com Unreal Engine

Se você é totalmente novo no conceito de inteligência artificial (IA), pode ser considerado uma inteligência criada por humanos para imitar a vida real. Os humanos criaram a IA para dar aos objetos um cérebro, a capacidade de pensar e tomar decisões por conta própria.

Fundamentalmente, a IA é composta de conjuntos de regras complexos que ajudam os objetos a tomar decisões e executar sua função / comportamento projetado. Nos jogos, os NPCs recebem alguma forma de IA para que os jogadores possam interagir com eles. Por exemplo, dá aos NPCs a habilidade de encontrar um ponto ideal para atacar. Se forem atacados, eles irão correr, se esconder e encontrar uma posição melhor para lutar)

Unreal Engine 4 fornece aos NPCs uma boa IA básica e estabelece a base para você personalizar e melhorar a IA dos NPCs em seu jogo.

Capacidades online e multiplataforma da Unreal Engine

A Unreal Engine oferece a capacidade de criar jogos para várias plataformas. Se você criar um jogo usando o Unreal Engine 4, ele será portátil para diferentes plataformas, como Web, iOS e Android. Isso pode ajudar os estúdios de jogos a economizar custos de desenvolvimento, pois uma única ferramenta é necessária para fazer jogos para mais de uma plataforma.

Ela também tem um subsistema online para fornecer aos jogos a capacidade de integrar funcionalidades disponíveis no Xbox Live, Facebook, Steam e assim por diante.

Editores da Unreal Engine: o que eles podem fazer?

Depois de aprender sobre os diferentes componentes do Unreal Engine, é hora de aprender mais sobre os vários editores e como ele é capaz de nos capacitar com as funcionalidades reais para criar um jogo.

1. Unreal Editor

O Unreal Engine possui vários editores que auxiliam na criação do jogo. Por padrão, o Unreal Editor é o editor de inicialização do Unreal Engine. Pode ser considerado como o editor principal que permite o acesso a outros subsistemas, como os subsistemas Material e Blueprint.

O Unreal Editor fornece uma interface visual composta de viewports e janelas para permitir que você importe, organize, edite e adicione comportamentos / interações aos seus ativos de jogo. Outros subeditores / subsistemas têm funções muito especializadas que permitem controlar os detalhes de um ativo (como ele se parece, como se comporta).

O Unreal Editor, junto com todos os subsistemas, é uma ótima ferramenta especialmente para designers. Ele permite a colocação física de ativos e dá aos usuários a capacidade de controlar as variáveis de jogo sem ter que fazer alterações no código.

2. Editor de Materiais

Shaders e materiais dão aos objetos sua cor e textura únicas. O Unreal Engine 4 faz uso de sombreamento com base física. Esse novo pipeline de material oferece aos artistas maior controle sobre a aparência de um objeto. O sombreamento com base física tem uma relação mais detalhada da luz e sua superfície. Essa teoria vincula dois atributos físicos (detalhe da micro-superfície e refletividade) para obter a aparência final do objeto.

No passado, grande parte da aparência final era obtida ajustando-se os valores nos algoritmos de sombreador / material. No Unreal Engine 4, agora podemos obter conteúdo de alta qualidade, ajustando os valores dos algoritmos de luz e sombreamento, o que produz resultados mais consistentes e previsíveis.

3. Sistema de partículas Cascade

O sistema de partículas Cascade oferece amplos recursos para projetar e criar efeitos de partículas. Efeitos de coisas como fumaça, faíscas e fogo podem ser criados projetando o tamanho, cor e textura de cada partícula e como os grupos dessas partículas interagem entre si para imitar o comportamento do efeito da partícula na vida real.

4. Animação da malha esquelética Persona

O sistema de animação Persona permite projetar e controlar a animação do esqueleto, da malha do esqueleto e dos encaixes de um personagem. Esta ferramenta pode ser usada para visualizar a animação de um personagem e configurar a animação de mistura entre os quadros principais. As propriedades físicas e de colisão também podem ser ajustadas por meio da Physics Asset Tool (PhAT).

5. Paisagem – construa grandes mundos ao ar livre e folhagens

Para criar grandes espaços ao ar livre usando o editor, Unreal Engine fornece ferramentas de escultura e pintura por meio do sistema Paisagem para nos ajudar com isso. Um sistema de nível de detalhe (LOD) eficiente e a utilização de memória permitem uma modelagem de terreno em grande escala. Há também um editor de folhagem para aplicar grama, neve e areia no ambiente externo.

6. Editor de Sound Cue

O controle de som e música é feito através do Editor Sound Cue. Os sons e a música são acionados por meio de dicas conhecidas como Sound Cues. A capacidade de iniciar / parar / repetir / aumentar ou diminuir gradualmente pode ser alcançada usando este editor.

7. Matinee Editor

O conjunto de ferramentas do Matinee permite a criação de cut scenes e filmes do jogo. Esses clipes curtos criados podem ser usados para apresentar o início de um nível de jogo, contar uma história antes do jogo começar ou até mesmo como um vídeo promocional do jogo. A captura de tela a seguir mostra o Editor da Matinee em UE4:

O que é o Unreal Blueprint?

O sistema Blueprint é um novo recurso do Unreal Engine. Unreal Engine 4 foi o primeiro motor a utilizar este sistema revolucionário. Para aqueles que estão familiarizados com o Unreal Engine, o Blueprint pode ser considerado uma versão combinada aprimorada e aprimorada do sistema de script Unreal, Kismet e a funcionalidade Prefab.

O sistema de script visual Blueprint permite que você estenda a funcionalidade do código usando a linguagem de script visual (diagramas de fluxo semelhantes a caixas com linhas). Esse recurso significa que você não precisa escrever ou compilar código para criar, organizar e personalizar o comportamento / interação dos objetos do jogo. Isso também fornece aos não-programadores (artistas / designers) a capacidade de prototipar ou criar um nível rapidamente e manipular a jogabilidade sem ter que enfrentar os desafios da programação do jogo.

Um recurso interessante do Blueprint é que você pode criar variáveis como na programação clicando no objeto e selecionando Criar variável. Isso abre o que os desenvolvedores podem fazer sem mexer com a codificação complexa.

Para ajudar os desenvolvedores a depurar a lógica de script do Blueprint, você pode ver a sequência de eventos e valores de propriedade visualmente nos diagramas de fluxo à medida que está sendo executado. Semelhante à resolução de problemas na codificação, os pontos de interrupção também podem ser configurados para pausar uma sequência do Blueprint.

Programação na Unreal Engine

O acesso ao código-fonte do Unreal Engine dá aos usuários a liberdade de criar quase tudo que eles possam sonhar. As funcionalidades do código base podem ser estendidas e personalizadas para criar tudo o que o jogo precisa. Aprender como o Unreal Engine funciona por dentro pode desbloquear todo o seu potencial na criação de jogos.

O Unreal Engine também incorporou recursos de depuração muito úteis para o pessoal de programação. Um deles é a função Hot Reload. Essa ferramenta permite que as alterações no código C ++ sejam refletidas imediatamente no jogo. Para facilitar mudanças rápidas no código, o Unreal Engine também incluiu o Code View. Ao clicar na categoria Visualização de código de um objeto, ele mostra diretamente os códigos relevantes no Visual Studio, onde você pode fazer alterações no código do objeto.

O controle de versão e de origem pode ser configurado para projetos de jogos que incluem alterações de código.

Atores e objetos na Unreal Engine

Atores são a classe base de todos os objetos de jogo no Unreal. Para que os Actors tenham mais propriedades e funcionalidades, a classe Actor é estendida a várias classes mais complexas. Em termos de programação, a classe Actor atua como uma classe contêiner para conter objetos especializados chamados Componentes. A combinação das funcionalidades dos Componentes confere ao Ator suas propriedades únicas.

Como usar o Unreal Editor: passos para iniciantes

Esta é uma visão geral rápida do que podemos fazer com o Unreal Editor. Tocaremos brevemente em como podemos usar as várias janelas do editor para criar um jogo.

O menu iniciar

Ao iniciar o Unreal Engine, por padrão, você será levado a uma janela de menu. Este novo menu iniciar é simples e fácil de navegar. Possui uma grande guia que permite selecionar qual versão do mecanismo de jogo você deseja iniciar e tem uma representação clara dos projetos que você criou. Ele também fornece acesso ao Marketplace, que é uma biblioteca de exemplos de jogos criados por terceiros, que você pode baixar (alguns gratuitos, outros pagos). O menu também fornece as últimas atualizações e notícias da Epic para garantir que os desenvolvedores sejam mantidos a par dos desenvolvimentos e mudanças mais recentes.

Navegador de Projeto

Depois de lançar a versão desejada do Unreal Engine, o Unreal Project Browser aparece. Este navegador oferece a opção de criar níveis de jogo pré-personalizados. Isso significa que você tem uma lista de níveis genéricos, com os quais pode começar a construir seus níveis de jogo. Para aqueles que são novos na criação de jogos, esse recurso permite que você mergulhe direto na construção de vários tipos de jogos rapidamente. Você pode ter um nível de tiro em primeira pessoa, um jogo de terceira pessoa configurado ou um nível de plataforma de rolagem lateral 2D / 3D diretamente no Blueprint ou C ++ como o modelo básico. O que é tão incrível sobre a guia Novo Projeto é que ela também permite que você selecione seu dispositivo de destino (PC / celular), a qualidade de imagem desejada e com ou sem conteúdo Unreal incluído no projeto de inicialização.

Navegador de conteúdo

Quando o Unreal Editor é iniciado, há um layout padrão de várias janelas e painéis. Um deles é o navegador de conteúdo. O Navegador de conteúdo, como o nome sugere, é uma janela onde você pode encontrar todo o conteúdo (recursos do jogo) que possui. Ele categoriza seus ativos em diferentes pastas, como Áudio, Material, Animação, Efeitos de Partículas e assim por diante. Esta janela também possui o botão Importar, que permite trazer recursos de jogo que foram criados com outro software para o jogo.

Barra de ferramentas

A barra de ferramentas é uma faixa personalizável que fornece acesso rápido a ferramentas e editores. O layout padrão inclui acesso rápido aos editores Blueprint e Matinee. A função Quick play e launch game também faz parte do layout padrão da faixa de opções. Esses botões permitem que você visualize rapidamente sua criação no jogo.

Janela de exibição

A janela de visualização é a janela para o mundo do jogo, então o que você vê é o que está no jogo. Se você criou um nível usando uma das opções fornecidas no menu Novo projeto, você notará que a câmera foi ajustada de acordo com as configurações desse nível pré-personalizado. Esta é a janela que você usará para colocar objetos e movê-los. Quando você clica no botão Play na barra de ferramentas, esta janela Viewport ganha vida e permite que você interaja com o nível do jogo.

Delineador de cena

O Scene Outliner contém a lista de objetos que são colocados na cena. É apenas o que está carregado atualmente na cena. Você pode criar pastas e ter nomes personalizados para os objetos (para ajudá-lo a identificar os objetos facilmente). É também uma maneira rápida de agrupar itens para que você possa selecioná-los e fazer alterações em massa.

Modos

A janela Modes dá a você o poder de criar e colocar objetos no mundo do jogo. Você pode selecionar o tipo de atividade que deseja executar. Selecione entre Edição de Lugar, Pintura, Paisagem, Folhagem e Geometria. O lugar é colocar objetos no mundo do jogo. O Paint permite pintar vértices e texturas de objetos. Paisagem e Folhagem são ferramentas úteis para criar terrenos naturais em grande escala no jogo. Edição de geometria fornece as ferramentas para modificar e editar o objeto.

Neste artigo, abordamos o conteúdo introdutório sobre o que é uma engine de jogo, especificamente o Unreal Engine e sua história. Em seguida, cobrimos os diferentes componentes do Unreal Engine e como podemos usar esses diferentes recursos para nos ajudar a fazer um jogo. Por último, cobrimos os diferentes editores que estão disponíveis para nos ajudar a personalizar cada um dos componentes do jogo.

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Sobre o autor

André é formado em pedagogia e gosta de educar e aprender. Encontrou através do blog Palpite Digital BR uma maneira de repassar seus conhecimentos e aprender mais sobre diversos tópicos. Além disso, ele também é um entusiasta de jogos digitais, tendo começado com um Master System 3 no início da década de 90 e indo pro mundo dos computadores ao final da década. Desde então, não parou mais e continua jogando, aprendendo, e ensinando.

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