As sombras fazem os objetos parecerem ancorados no mundo. Elas dão ao espectador uma sensação de profundidade e espaço. O sombreamento é suportado por todos os [tipos de luzes] disponíveis (building-virtual-worlds/lighting-and-shadows/light-types-and-mobility) e determinado pela mobilidade da luz.
Métodos de sombreamento suportados
O tipo de sombreamento usado por uma luz é determinado por como sua Mobilidade está definida para: Estática, Estacionária ou Móvel. A mobilidade é o principal fator orientador para saber se uma luz deve lançar uma sombra pré-computada incorporada em uma textura chamada mapa de iluminação, uma sombra dinâmica gerada em tempo real ou uma que usa uma combinação de sombreamento pré-computado e dinâmico.
A mobilidade de uma luz pode ser definida independentemente de outras luzes no nível, o que significa que você pode usar qualquer combinação de mobilidades para iluminar a cena.
Os seguintes métodos de sombreamento estão disponíveis para uso:
Alguns exigem que as configurações de projeto sejam habilitadas ou que propriedades adicionais sejam habilitadas na Luz para funcionar.
- Mapeamento de Sombra
- O método de sombreamento padrão que renderiza a geometria em mapas de profundidade de sombra. Este método de sombreamento funciona para todas as plataformas que suportam sombreamento dinâmico, mas requer configuração manual de distâncias de sombreamento e apenas seleções por componente, causando baixo desempenho com cenas com alta contagem de polígonos. Além disso, ele não oferece suporte à geometria Nanite.
- Mapas de Sombras Virtuais
- Este método de sombreamento renderiza a geometria em mapas de profundidade de sombra virtualizados. Ele fornece sombras de alta qualidade para projetos de próxima geração com configuração simplificada. Ele tem seleção de alta eficiência quando usado com geometria Nanite.
- Sombras traçadas por raios
- Este método rastreia um número definido de amostras por pixel usando [Traçado de Raios por Hardware] (building-virtual-worlds/lighting-and-shadows/ray-tracing-and-path-tracing/hardware-ray-tracing) com algoritmos de remoção de ruído para renderizar sombras rastreadas por raio de alta qualidade em tempo real.
- Sombras de campo de distância
- Este método usa campos de distância assinados por Malha Estática e é usado pelo [Traçado de Raios do Software Lumen] (building-virtual-worlds/lighting-and-shadows/global-illumination/lumen) para sombras de áreas suaves dinâmicas.
- Sombras pré-computadas com Lightmass
- Este método usa dados de iluminação da cena para gerar texturas de mapa de iluminação que são aplicadas à geometria estática no nível. A geometria requer configuração adicional com UVs mapa de iluminação adequados. A iluminação de pré-computação para a cena pode variar dependendo das especificações da máquina, complexidade da cena e outros fatores ao determinar quanto tempo levará uma criação de luz.
Sombreamento de visualização de luz estática e estacionária
Ao editar uma luz com a Mobilidade definida como Estacionária ou Estática, a luz é considerada não criada. A opção Sombreamento de Visualização é habilitada para dar uma ideia de como as sombras ficarão quando a iluminação for reconstruída, mas elas não são representativas do resultado final finalizado.
Para indicar o que são realmente as sombras de visualização, as sombras dessas luzes são mostradas no Editor de Níveis com o texto Visualização.
A visualização do texto sobre as sombras é visível apenas durante o trabalho no Editor de Níveis. Se você iniciar seu projeto nos modos Reprodução no Editor (PIE) ou Jogo Autônomo, nenhum texto aparecerá sobre sombras não construídas.
Para resolver quaisquer sombras de visualização, você precisará criar iluminação. Use o menu principal para selecionar Criar > Criar todos os Níveis para iniciar uma criação de iluminação.
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| Criar Sombras de Cena | Sombras de Visualização |
As sombras de visualização podem ser desabilitadas durante o trabalho no Editor, desmarcando o Indicador de Sombras de Visualização no menu Janela de Visualização Mostrar > Visualizar.
Configurando as propriedades de sombreamento das luzes
As propriedades a seguir podem ser encontradas nos [Tipos de Luzes] disponíveis (building-virtual-worlds/lighting-and-shadows/light-types-and-mobility).
As propriedades são acessíveis através do painel Detalhes do Nível quando uma Luz é selecionada.
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| Luz Direcional | Sky Light | Ponto de luz | Holofote | Luz Retangular |
Clique nas imagens para ampliar.
Ângulo, raio, altura e largura da fonte
Cada tipo de luz tem a opção de definir ângulo, raio ou altura e largura da fonte de luz para controlar o tamanho e a forma das sombras que projeta. Ângulos, raios, alturas e larguras maiores suavizam as sombras dos objetos afetados pela luz.
Nos exemplos abaixo, o Holofote esquerdo não tem raio de fonte especificado e produz sombras nítidas. O Holofote direito tem um raio de fonte moderado especificado, o que suaviza as sombras dessa luz dependendo da distância dos objetos a ela.
Ao observar as luzes pontuais na janela de visualização do Editor de Níveis, você pode ver que o Raio de Fonte de luz é representado pela esfera amarela no Holofote no lado direito.
Ponto de Luz, Holofote e Luzes Retangulares têm um tamanho de fonte visível que é atualizado em tempo real durante a edição.
Pontos de Luz e Holofotes têm uma opção adicional para controlar o comprimento do Raio da Fonte com a propriedade Comprimento da Fonte, tornando possível criar formas de luz cilíndricas como uma luz tubular.
Raio de atenuação
O Raio de Atenuação de Pontos de Luz, Luzes Retangulares e Holofotes permite que você defina uma área delimitadora que essa luz afetará. Embora isso não seja fisicamente preciso, é importante limitar os limites das luzes dinâmicas de projeção de sombras para desempenho.
Nos exemplos abaixo, o Holofote esquerdo tem um raio de atenuação menor que o da direita. Observe como a luz afeta apenas a área dentro do ponto mais distante do raio.
(w:800)
Quando as luzes são selecionadas, você pode ver como a distância do raio de atenuação afeta os objetos dentro de sua área e não sombreia objetos fora de alcance.
(w:800)
Projeção de Sombras
A opção Projetar Sombra controla se a luz selecionada deve contribuir com sombras para a cena.
Esquerda, projeção de sombra habilitada; Direita, projeção de sombra desabilitada.
Sombreamento volumétrico
A Intensidade de Dispersão Volumétrica dimensiona a intensidade da neblina e a cor da luz quando habilitada. Permite que uma luz contribua mais para a neblina sem ter de aumentar diretamente a intensidade.
As luzes contribuem para Neblina Volumétrica quando habilitadas para a cena.
Você pode controlar a contribuição de luzes individuais para a Neblina Volumétrica com Intensidade de Dispersão Volumétrica. Por padrão, as sombras volumétricas são desabilitadas para luzes, mas podem ser habilitadas com Projetar Neblina Volumétrica.
Iluminação indireta com iluminação global
A Iluminação Global fornece iluminação indireta para uma cena de luz que atinge uma superfície e salta dentro de um espaço. Ela fornece iluminação de preenchimento e sombreamento de área suave para superfícies a objetos de base dentro do espaço. O Unreal Engine suporta iluminação indireta com iluminação global pré-computada incorporada do Lightmass e dinamicamente com Lumen e Iluminação Global de Espaço de Tela.
A mobilidade de uma luz determina para qual método uma luz deve contribuir (em alguns casos).
Cena mostrando iluminação indireta em tempo real com iluminação global dinâmica do Lumen.
Alguns métodos dinâmicos de iluminação global não podem ser combinados com os pré-computados, como o Lumen com iluminação global incorporada. No entanto, pode trabalhar em conjunto, como usar [Traçado de Raios de Hardware] (building-virtual-worlds/lighting-and-shadows/ray-tracing-and-path-tracing/hardware-ray-tracing) com iluminação global incorporada.
Polarização de sombra
Ao usar o método de mapeamento de sombra padrão, o mapa de sombra gerado para recursos de sombra no Nível é definido por luz individual para manter um equilíbrio entre desempenho e qualidade de sombreamento. Os mapas de sombra têm algumas limitações, como facetamento em superfícies geométricas curvas ou artefatos de autossombreamento, que podem ser ajustados usando as propriedades de Polarização de Sombra encontradas nas luzes.
A polarização de sombra é um conjunto de propriedades por luz individual que ajudam a melhorar a precisão do autossombreamento e endurecimento de contato de uma fonte de luz. As configurações de polarização são úteis para encontrar uma compensação entre a precisão em uma área e reduzir os artefatos de autossombreamento em outra.
Para obter mais informações, consulte Iluminação Móvel.
Sombras de contato
As Sombras de Contato são uma funcionalidade aditiva por luz individual para usar além de outros métodos de sombreamento empregados pelas luzes. É um efeito de espaço de tela que atrai raios da posição de um pixel em direção à fonte de luz por meio do buffer de profundidade da cena. Assim, ajuda a melhorar o endurecimento do contato e a precisão das sombras em alguns casos, mas é limitado pelo que é visível na visualização atual da câmera.
Use a propriedade Comprimento das Sombras de Contato para definir o comprimento em que um valor de 1 é igual à tela inteira, 0,5 é metade da tela e 0 é desabilitado. Valores mais baixos produzem menos ruído e podem parecer mais precisos dependendo da cena.
Configurações do Lightmass
As configurações do Lightmass em uma luz afetam a iluminação pré-computada quando a [Mobilidade da Iluminação] (building-virtual-worlds/lighting-and-shadows/light-types-and-mobility) está definida como Estática ou Estacionária** e uma criação de iluminação foi concluída.
Essas configurações controlam a suavidade da sombra com o Ângulo da Fonte para luzes direcionais, quanto a saturação dessa luz afeta a iluminação indireta e a queda das penumbras de sombra com um expoente de sombra.
Sombreamento com materiais e texturas
As luzes podem usar [Funções de Luz] (building-virtual-worlds/lighting-and-shadows/features-of-lights/light-functions) e [Perfis de Luz IES] (building-virtual-worlds/lighting-and-shadows/features-of-lights/ies-profiles) para definir melhor os aspectos das luzes e sombras.
Funções de Luz são um tipo de Material que pode ser aplicado a luzes não mapeadas, como Iluminação Móvel e a iluminação direta de Luzes Estacionárias para filtrar a intensidade de uma luz, mas não a cor dela. Também podem ser usada para aplicar uma textura animada à fonte de luz. Por exemplo, simulando sombras de nuvens em movimento a partir de uma Luz Direcional.
Perfis de luz IES são texturas que descrevem a distribuição de luz de uma fonte de luz usando dados medidos do mundo real. Eles são um método padrão da indústria de iluminação para diagramar o brilho e a queda das luzes conforme elas existem em uma luminária específica.
Sombreamento de campo de distância
Os Campos de Distância de Malha têm uma variedade de usos, desde sombreamento até a criação de materiais interativos e iluminação indireta dinâmica e reflexos com Lumen.
Uma representação de campo de distância de malha de uma malha estática é usada para produzir sombreamento suave de fontes de luz Móveis quando a propriedade Sombras de Campo de Distância está habilitada.
Este método de sombreamento é semelhante a outros métodos, como [Traçado de Raios de Hardware] (building-virtual-worlds/lighting-and-shadows/ray-tracing-and-path-tracing/hardware-ray-tracing) e Mapas de Sombras Virtuais onde o Ângulo, Raio ou Tamanho da Fonte controla a penumbra de sombra.
À esquerda, mapas de sombras; À direita, sombras dos campos de distância da malha.
Luz direcional
As Luzes Direcionais contêm configurações exclusivas relevantes para esta fonte de luz para simular a iluminação de um mundo amplo.
Nuvens e sombreamento da atmosfera
Na seção Atmosfera e Nuvens da Luz, existem configurações e propriedades que afetam como esta fonte de luz interagirá com a Atmosfera do Céu e as Nuvens Volumétricas, como ter o sol afetando a atmosfera e as nuvens, projetando sombras de ou sobre as nuvens e a qualidade da sombra, para nomear alguns.
Mapas de sombra em cascata
Os Mapas de Sombreamento em Cascata dividem o tronco de visualização da câmera em diferentes cascatas (ou níveis de detalhes de sombra) para sombreamento dinâmico de toda a cena. Isso otimiza as sombras em distâncias maiores para fornecer qualidade onde é necessário: maior qualidade mais perto da posição da câmera, menor qualidade mais longe da posição da câmera.
As configurações encontradas na seção Mapas de Sombreamento em Cascata especificam o número de cascatas a serem usadas, a distância máxima, onde distribuir a qualidade e onde deve ser a transição entre cada cascata.
Os mapas de sombreamento em cascata têm uma distância máxima que você especifica. Mas quando precisar de sombreamento em objetos maiores além disso, você pode usar Cascatas de Sombra Distantes para permitir o sombreamento de arte em distâncias maiores. No entanto, a única diferença aqui é que você precisa habilitar os recursos especificados que deseja sombrear a essa distância. Você pode fazer isso selecionando um ator no nível e habilitando Sombra Distante nesse recurso.
Opções de otimização e desempenho de sombra
O desempenho das sombras pode depender muito do método de sombreamento empregado para o seu projeto.
As propriedades mencionadas nesta seção são pontos de partida para otimizar a iluminação em uma cena, especialmente para luzes dinâmicas em que alguns métodos de sombreamento são mais caros, como o mapeamento de sombra padrão.
- O Raio de Atenuação para Pontos de Luz, Holofotes e Luzes Retangulares é importante para controlar não apenas onde a luz está dentro da cena, mas também para limitar o número de objetos que devem ser sombreados, o que pode torná-los caros para alguns métodos de sombreamento, especialmente o método de mapeamento de sombra padrão.
- Desabilitar a opção Projetar Sombras em luzes dinâmicas pode melhorar o desempenho se as sombras não estiverem contribuindo muito para a cena, a luz afetar muitos objetos com um grande raio de atenuação ou os recursos tiverem muitos detalhes geométricos. Isso afeta principalmente os métodos iluminados usando mapeamento de sombra tradicional, mas é importante considerar qualquer luz dinâmica para reduzir o custo do quadro.
- Definir uma Distância Máxima de Desenho em uma luz limitará a contribuição de sombreamento dinâmico até esse ponto. Para cenas em que você tem muitas luzes pequenas e médias afetando uma área, isso pode ajudar a reduzir o custo do quadro. Usar Distância Máxima de Esmaecimento, além da distância máxima de desenho, diminuirá essa luz ao longo do tempo para que ela não apareça e desapareça abruptamente.
- O método de sombreamento Mapa de Sombra é um produto de equilíbrio entre qualidade e desempenho. Às vezes, você quer trocar desempenho por um pouco de qualidade. A propriedade Resolução do Mapa de Sombra permite aumentar o mapa de sombra da luz selecionada para trocar qualidade por desempenho.
- Ao usar Sombras de Traçado de Raios por Hardware, você pode ajustar a propriedade Amostras por Pixel na seção Traçado de Raios para aplicar mais amostras às sombras rastreadas por raios da luz. Menos amostras reduzem a qualidade e melhoram o desempenho, enquanto mais amostras melhoram a qualidade (até certo ponto com o algoritmo de redução de ruído), mas custam mais.