Beleuchten einer Szene

Das Beleuchtungssystem von Unreal Engine simuliert, wie Licht mit Objekten in der Szene interagiert. Das können Materialien für Oberflächen, Schattenwurf von Geometrie, Reflexionen, Atmosphäre und Wolken, Nebel und vieles mehr sein. Alle diese Elemente arbeiten zusammen, um realistische und stilisierte Grafiken für deine Spiele zu schaffen, die Stimmung, Lesbarkeit und visuelle Qualität definieren. 

In dieser Anleitung wirst du dir zunächst Folgendes ansehen:

• Licht-Actor-Arten, die zur Auswahl stehen.

• Wie diese in deiner Szene platziert und verwendet werden.

• Gemeinsame Eigenschaften von Lichtern.

Bevor du anfängst

Stelle sicher, dass du die Themen verstehst, die in der Dokumentation Unreal Engine für neue Nutzer behandelt werden:

• Grundlagen von Unreal Editor, darunter das Transformieren von Actors und die Nutzung von Viewports.

• Hinzufügen und Bearbeiten von Blueprint-Komponenten.

In der Beispielprojektdatei wirst du mit den folgenden Assets arbeiten:

• BP_TrapSpikes-Blueprint  

Lichtarten und Verhaltensweisen

Unreal Engine beinhaltet fünf Beleuchtungsarten, mit denen du deine Szenen beleuchten und Schatten erzeugen kannst. Mit einer Vielzahl großer und kleiner Lichtquellen kannst du verschiedenste Looks erstellen, die Beleuchtung in der echten Welt nachahmen. 

Platzierbare Licht-Actors, mit denen du die Szene beleuchten kannst, können in zwei Kategorien unterteilt werden:

Die Umgebungsbeleuchtung umfasst szenenweite, natürliche Lichtquellen, die die allgemeine Stimmung, die Tageszeit und die Beleuchtung des Levels bestimmen.

• Direktionale Lichter sind hauptsächlich Außenlichter, die so wirken, als würden sie Licht aus extremen oder nahezu unendlichen Entfernungen werfen. Dieses Licht wird am häufigsten als Sonne oder Mond verwendet.

• Himmelslichter erfassen und wenden die Umgebungsbeleuchtung auf die Szene an, wodurch abgedunkelte Bereiche auf effiziente Weise natürlicher beleuchtet wirken. Dieses Licht erfasst den Umgebungshintergrund und wendet ihn auf die Geometrie des Levels an.

Lokalisierte Beleuchtung umfasst zielgenaue Lichtquellen, die tatsächliche Objekte in der Welt repräsentieren und oft platziert werden, um das Auge des Spielers zu lenken oder den Realismus zu erhöhen.

• Punktlichter sind omnidirektionale Lichtquellen, die von einem einzelnen Punkt aus Licht in alle Richtungen ausstrahlen, ähnlich wie eine Glühbirne.

• Scheinwerferlichter sind richtungsbegrenzte Lichtquellen, die Licht von einem einzelnen Punkt in eine Richtung abstrahlen, die durch einen Kegel um die Lichtquelle begrenzt wird. Diese Lichter funktionieren ähnlich wie eine Taschenlampe.

• Rechteckige Lichter (auch Bereichslichter genannt) strahlen Licht von einer rechteckigen Oberfläche in eine Richtung aus. Sie verfügen auch über Eigenschaften, mit denen du virtuelle Blenden an allen Seiten des Lichts anpassen kannst, um die Form des Lichts, das auf Oberflächen geworfen wird, weicher oder schärfer zu machen. Diese Lichter werden meistens für rechteckige Fenster oder Deckenleuchten verwendet, können aber auch weiches abstrahlendes Licht für große Bereiche erzeugen.

Zu den gängigen Anpassungen der Licht-Actors gehören Lichtintensität, Farbe, Lichtquellengröße und Temperatur (warmes oder kaltes Licht). Zusätzlich hat jeder Lichttyp eigene Eigenschaften, die spezifisch für seine Funktion sind. Du kannst zum Beispiel den Kegel eines Scheinwerferlichts oder die Größe und den Winkel eines rechteckigen Lichts steuern.

Beleuchtung für das Gameplay

Die Beleuchtung deiner Szene geht weit darüber hinaus, dass der Spieler sehen kann. Du kannst Licht verwenden, um mit dem Spieler zu kommunizieren. Das Hinzufügen von Licht zu einem interessanten Bereich oder Pfad führt den Spieler in diese Richtung, indem Kontrast und Sichtbarkeit geschaffen werden. Wenn du einen Drop-Gegenstand zum Leuchten bringst, zeigt das dem Spieler, dass dieser wichtig ist und genauer betrachtet werden sollte. Du könntest durch Beleuchtung sogar eine Sprache in deinem Spiel erstellen: Zum Beispiel könnten Objekte, die mit grünem Licht beleuchtet sind, immer ein Gesundheitspaket signalisieren, während Türen, die in Orange beleuchtet sind, immer einen Ausgang anzeigen.

Lichter vermitteln dem Spieler auch Stimmung und vertiefen die Geschichte. Durch die Anpassung der Intensität eines Lichts, seiner Farbe, seiner Wirkung auf Nebel und des volumetrischen Schattenwurfs (Lichtstrahlen) kann die Stimmung eines Raums von ruhig über inspirierend bis hin zu beängstigend verändert werden, ohne die Geometrie der Szene zu verändern.

Einrichten der Weltbeleuchtung

Passe zuerst das Umgebungslicht in deinem Level an, damit die lokalisierte Beleuchtung, die du ergänzen wirst, sichtbar ist.

Befolge diese Schritte, um das Level abzudunkeln und es für die lokalisierte Beleuchtung vorzubereiten:  

1. Füge ein Nachbearbeitungsvolumen hinzu:

   1. Verwende das Dropdown-Menü Erstellen, um der Szene ein Nachbearbeitungsvolumen hinzuzufügen.

   2. Aktiviere in seinem Details-Panel in der Kategorie Nachbearbeitungsvolumen-Einstellungen die Option, Unendliche Ausdehnung (ungebunden).  

   3. Setze in der Kategorie Linse > Belichtung die Optionen Min. EV100 und Max. EV100 auf 1,0.  

   4. Optional: Verschiebe das Volumen zur Seite, sodass du es nicht aus Versehen auswählst, wenn du mit anderen Level-Objekten arbeitest. Dieses Volumen gilt für das gesamte Level, weshalb es keine Rolle spielt, wo du es platzierst.

2. Passe das direktionale Licht an:

   1. Suche im Outliner nach DirectionalLight und wähle es aus.

      Verwende das Outliner-Suchfeld, um diesen Actor zu finden. Oder klicke zum Anzeigen aller Umgebungslicht-Actors im Level oben rechts im Outliner auf „Einstellungen“ (Zahnradsymbol), wähle „Alle zuklappen“ und erweitere den Level-Ordner.  

   2. Setze die Intensität auf 0,75, um die Arbeit mit anderen Beleuchtungseffekten in der Szene zu erleichtern. Die Intensität legt fest, wie viel Licht ausgestrahlt wird.

3. Aktiviere den volumetrischen Nebel:

   1. Suche im Outliner nach ExponentialHeightFog und wähle es aus.

   2. Aktiviere im Details-Panel unter der Kategorie Volumetrischer Nebel die Option Volumetrischer Nebel. Dadurch ändert sich das Aussehen deiner Szene aktuell nicht, aber die Umgebung wird so eingerichtet, dass du Licht in der Luft streuen kannst, wodurch Lichtstrahlen oder ein weiches atmosphärisches Glühen entstehen.

Als Nächstes fügst du dem Startraum drei Beleuchtungsarten hinzu, um zu erkunden, wie du damit verschiedene Ergebnisse erzielen kannst. Du kannst diesen drei Beispielen mit drei verschiedenen Beleuchtungen und Verhaltensweisen folgen, aber du bist nicht darauf beschränkt, nur diese drei Beleuchtungen in dieser Szene zu verwenden. Du kannst nach Belieben mehrere Lichter in diesem oder einem anderen Raum platzieren.

Hinzufügen eines Scheinwerferlichts über den Schlüsseln

Scheinwerferlichter strahlen Licht von einem einzelnen Punkt aus und geben gerichtetes Licht in Kegelform ab. Dies ist eine Demonstration zur Änderung der Eigenschaften eines Scheinwerferlichts:

Füge ein Scheinwerferlicht hinzu, damit es auf den Schlüssel im Startraum fällt, um die Aufmerksamkeit des Spielers auf den Schlüssel zu lenken und seine Wichtigkeit zu unterstreichen.

Befolge diese Schritte, um deinem Level ein Scheinwerferlicht hinzuzufügen:

1. Verwende in der Level-Editor-Werkzeugleiste das Menü Erstellen > Lichter, um der Szene ein Scheinwerferlicht hinzuzufügen.

2. Platziere dies über der Säule, auf der sich der erste Schlüssel befindet. Versuche, es mittig über der Säule zu platzieren und es direkt darüber anzuheben.

   Du kannst die Ansicht Oben orthografisch verwenden, um deine Objekte zu positionieren, oder den Blueprint BP_Key auswählen und seine Position in Position des Lichts im Details-Panel kopieren.

Befolge diese Schritte, um die Lichteinstellungen zu konfigurieren:

1. Verwende bei ausgewähltem Scheinwerferlicht das Details-Panel, um die folgenden Einstellungen zu ändern:

   1. Intensität: 100

   2. Dämpfungsradius: 500 

      Dies steuert, wie weit das Licht reicht. Passe dies an, sodass es groß genug ist, um die Spitze der Säule bzw. einen kleinen Bereich hinter dem Schlüssel zu erreichen, aber nicht so groß, dass es den Boden unter der Säule erreicht. Hebe das Licht an oder senke es ab, um anzupassen, wie das Licht auf den Schlüssel fällt.

   3. Äußerer Kegel: 20

   4. Quellradius: 50

      Dies legt die Größe der Lichtquelle selbst fest. Es verändert, wie weich oder scharf das Licht und der Schattenwurf erscheinen. Wenn du die Größe der Lichtquelle erhöhst, wird das Licht um den Schlüssel herum stärker gestreut, was den Schatten des Schlüssels weicher macht. Die Entfernung zwischen dem Objekt über einer Oberfläche und der Position des Schattens spielt ebenfalls eine Rolle dabei, wie weich der Schatten erscheint.

      

   5. Volumetrische Streuintensität: 15–50

      Legen diesen Wert so fest, wie du möchtest.

      

Hinzufügen eines Punktlichts zum Stachelfallen-Blueprint

Punktlichter strahlen Licht in alle Richtungen aus. Dies ist eine Demonstration zur Änderung der Eigenschaften eines Punktlichts:

Füge deinen Stachelfallen mit einem Punktlicht einen feurigen Glüheffekt hinzu. Durch das Hinzufügen zum Blueprint wird das Licht automatisch auf jeden Stachelfallen-Actor in deinem Level angewendet.

Befolge diese Schritte, um deinem Stachelfallen-Blueprint ein Punktlicht hinzuzufügen:

1. Wähle im Startraum eine der BP_TrapSpikes-Instanzen in der Grube aus. Wähle im Outliner die Option BP_TrapSpikes bearbeiten, um den BP_TrapSpikes-Blueprint im Blueprint-Editor zu öffnen.

   

2. Wähle den Tab Viewport aus, um die Komponenten des Blueprint zu betrachten.

   

3. Klicke im Komponenten-Panel auf Hinzufügen und wähle ein Punktlicht aus der Liste aus. Das fügt dem Mittelpunkt (bzw. der Welt-0-Position) des Viewport ein Punktlicht hinzu.

4. Wenn du das Punktlicht ausgewählt hast, bewege das Licht um 30 Einheiten nach oben (Z-Achse), sodass es sich im Viewport in der Nähe der Spitze der Stachel-Meshs befindet.

   

Gehe zurück zum Level-Editor, um den Effekt in der Szene zu sehen:

Bearbeite jetzt die Lichteigenschaften, um die Stimmung zu verändern und einen auffälligen Look zu erschaffen.

Befolge diese Schritte, um das Leuchten der Stachelfalle anzupassen:

1. Ändere in BP_SpikeTrap bei ausgewählter PointLight-Komponente die folgenden Eigenschaften im Details-Panel:

   1. Intensität: 40

   2. Dämpfungsradius: 300

   3. Quellradius: 5

   4. Temperatur verwenden: Aktiviert

   5. Temperatur: 1700  

      Damit änderst du die Farbe des Lichts (warm oder kalt) auf Grundlage der Kelvin-Farbtemperaturskala.

   6. Volumetrische Streuintensität: 40

      Diese Eigenschaft interagiert mit dem zuvor aktivierten volumetrischen Nebel.

      

   7. Intensitätseinheiten: Lumen – Lichtstrom, normalisiert

2. Damit die Stacheln in der Grube bedrohlicher wirken, wähle alle Kegel-Mesh-Komponenten aus, klicke auf das Skalieren-Gizmo und skaliere die Stacheln auf der Z-Achse (blau) nach oben. Die spitzeren Stacheln erzeugen stärker kontextbezogene Schatten, die Gefahr oder Schaden in diesem Gebiet vermitteln können.

3. Wähle die InvisFloor-Mesh-Komponente aus und verschiebe sie nach oben, bis sie die Höhe der Stacheln erreicht. Diese unsichtbare Plattform verhindert, dass das Mesh des Spielers zwischen den Stacheln hängenbleibt.

   Um den Boden im Viewport sichtbar zu machen, navigiere im Details-Panel zum Abschnitt Rendering und aktiviere Sichtbar. Denk daran, dies nach der Bearbeitung des Blueprint zu deaktivieren.

4. Wähle die TrapTrigger-Komponente aus und passe ihre Größe und Position an, damit sie über die Stacheln hinausgeht. Das stellt sicher, dass der Spieler den Schadenseffekt des Stachels auslöst, wenn er auf der Falle landet.

   

5. Kompiliere und speichere den Blueprint.

Hinzufügen von Scheinwerferlichtern über Türen

Beleuchte als nächstes die farbigen Türöffnungen. Du erstellst einen interessanten Beleuchtungseffekt über der Tür, indem du volumetrischen Nebel mit den Eigenschaften kombinierst, die du bereits in deinen Punkt- und Scheinwerferlichtern verwendet hast. 

Befolge diese Schritte, um die Türöffnungen zu beleuchten:

1. Füge für die gelbe Tür ein Scheinwerferlicht hinzu und bewege es über die Tür oder soeben unter den Überstand, damit es wie ein Scheinwerferlicht am Türrahmen aussieht. Drehe es, sodass es einige Meter von der Tür weg zeigt.

   

2. Wähle das Scheinwerferlicht aus, halte Alt gedrückt und ziehe das Licht entlang der X- und Y-Achse (rote und grüne Griffe), um es zu duplizieren. Verschiebe die Kopie vor die blaue Tür und dupliziere sie erneut, um eine Kopie vor die rote Tür zu verschieben.

   

   

3. Lege im Details-Panel die folgenden Eigenschaften für das Licht fest:

   1. Quellradius: 5

   2. Volumetrische Streuintensität: 50

      Diese Eigenschaft interagiert mit dem zuvor aktivierten volumetrischen Nebel.

      Dein Licht sollte folgendermaßen aussehen:

      

   3. Intensität: 100

4. Wähle das Licht vor der gelben Tür aus. Klicke im Details-Panel auf das Farbfeld Lichtfarbe. Ändere im Farbwähler-Fenster die Farbe zu Gelb. Gib FFFF89FF in der Eigenschaft sRGB hexadezimal ein, um dieselbe Farbe wie im Beispiel zu verwenden. Klicke auf OK, um die Farbänderungen zu übernehmen.

   

5. Ändere die Eigenschaft Lichtfarbe der beiden anderen Scheinwerferlichter, damit sie zu ihren Türen passen. Du kannst die folgenden Werte für sRGB hexadezimal verwenden, damit sie dem Beispiel-Level entsprechen:

   1. Licht rote Tür: FF8989FF

   2. Licht blaue Tür: 8989FFFF

Deine Szene sollte jetzt so aussehen, mit farbigen Lichtern über jeder Tür, die anzeigen, welcher Schlüssel sie öffnet.

Hinzufügen eines rechteckigen Lichts zu einem Fenster

Rechteckige Lichter strahlen gerichtetes Licht von einer rechteckigen Oberfläche aus. Dies ist eine Demonstration zur Änderung der Eigenschaften eines rechteckigen Lichts:

Füge einem Fenster in der Nähe ein rechteckiges Licht hinzu, um einen schönen Effekt zu erzeugen und die Aufmerksamkeit des Spielers auf die Plattformen zu lenken, auf die er springen kann, um den ersten Schlüssel zu erreichen.

Befolge diese Schritte, um Licht durch ein Fenster strömen zu lassen:

1. Verwende in der Level-Editor-Werkzeugleiste das Menü Erstellen > Lichter, um der Szene ein Rechteckiges Licht hinzuzufügen.

   Das gelbe rechteckige Drahtgitter des Lichts steht für die Abmessungen des Lichts und seine Eigenschaften Lichtblendenwinkel und Lichtblendenlänge steuern, wie der Lichtstrahl der rechteckigen Lichtquelle geformt und projiziert wird.

2. Platziere das rechteckige Licht außerhalb eines Fensters. Drehe es und platziere es so, dass es Licht durch die Öffnung in der Wand wirft und Licht und Schatten in den Raum bringt.

3. Ändere im Details-Panel die Intensität zu 200.

4. Ändere die Quellenbreite und Quellenhöhe, sodass sie ungefähr der Größe des Fensters entsprechen. Im Beispiel-Level hat das rechteckige Licht des Startraums eine Breite von 400 und eine Höhe von 200.

   

5. Passe die Position der Lichtquelle an, bis du mit dem Winkel und der Intensität des Lichts und der Schatten, die sie im Raum erzeugt, zufrieden bist.

Das Ergebnis sollte ungefähr so aussehen:

Mit rechteckigen Lichtern kannst du eine Quelltextur zuweisen, um das Licht zu färben und der Szene ein einzigartiges Aussehen zu verleihen. Je näher das Licht an eine Oberfläche kommt, desto weniger diffus wird die zugewiesene Quellentextur.

Befolge diese Schritte, um einem rechteckigen Licht eine Quellentextur hinzuzufügen:

1. Wähle Rechteckiges Licht aus. Navigiere im Details-Panel in der Kategorie Licht zum Asset-Zuweisungsslot Quell-Textur.

2. Klicke auf das Dropdown-Menü und wähle die Textur ColorGradingWheelGradient aus.

   

   Die Textur ist in den Engine-Inhalten enthalten und sollte automatisch in der Dropdown-Liste angezeigt werden.

Nun fällt mehrfarbiges Licht in den Raum:

Verwenden eines emissiven Materials als Lichtquelle

Erstelle zum Schluss ein Material, das Licht mit dem System Lumen Global Illumination ausstrahlt. Du kannst für dieses Material eine eigene Farbe verwenden.

Befolge diese Schritte, um ein emissives Material zu erstellen: 

1. Navigiere im Inhaltsbrowser zu deinem Ordner „Inhalt > AdventureGame > Artist“.  

2. Erstelle im Ordner „Artist“ einen weiteren neuen Ordner mit dem Namen Materialien.  

3. Klicke im Inhaltsbrowser im Ordner AdventureGame > Artist > Materialien mit der rechten Maustaste auf einen freien Bereich im Ordner oder klicke auf die Hinzufügen-Schaltfläche und wähle Material aus.

   Dieses Tutorial geht davon aus, dass du die Asset-Verzeichnisstruktur verwendest, die im Tutorial-Beispiellevel und in Entwerfen eines Rätsel-Abenteuers verwendet wird.  

4. Benenne das Material-Asset M_Emissive und doppelklicke darauf, um es zu öffnen.

   Wir empfehlen, Assets mit Präfixen zu benennen, damit sie auf einen Blick erkannt werden können. Zum Beispiel verwendet das Beispielprojekt des Tutorials M_ für Materialnamen als Benennungskonvention.

5. Klicke im Materialdiagramm auf den Knoten M_Emissive, dann auf das Farbfeld neben dem Eingabefeld Emissive Farbe und wähle eine Farbe aus. Um dem Beispiel zu folgen, ändere sRGB hexadezimal zu 00FF0000.

   

6. Klicke auf OK, um die neue Farbe zu übernehmen und das Farbwähler-Fenster zu schließen.

7. Klicke im Material auf Anwenden und Speichern.

   

Als Nächstes fügst du der Szene Geometrie hinzu und wendest das Material auf diese Geometrie an. 

Befolge diese Schritte, um das emissive Material im Level zu verwenden:

1. Füge im Inhaltsbrowser unter Inhalt > LevelPrototyping > Meshs zwei SM_Cylinder-Meshs zu dem Raum hinzu, in dem du gearbeitet hast. Passe die Größe an und positioniere sie als dünne Säulen in den übrigen dunklen Ecken des Raums.  Wenn du das Beispiel-Level verwendest, dupliziere zwei Säulen neben den gelben und blauen Türen und verschiebe sie in die vorderen Ecken des Raums.

   

2. Öffne den Inhaltsbrowser und ziehe M_Emissive auf die beiden Säulen, um das Material auf die Mesh-Formen anzuwenden. Das Laden der Änderungen kann einige Sekunden dauern.

Der Raum sollte ungefähr so aussehen:

Als Nächstes

Im nächsten Abschnitt lernst du mehr über die Arbeit mit Materialien, einschließlich der Verwendung von Instanziierung, um flexible Materialien zu erstellen, die Farbe und Helligkeit zur Laufzeit dynamisch ändern zu können und dir mehr Möglichkeiten zu geben, Änderungen an der Szene vorzunehmen.

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  Erstellen von Materialien und Material-Instanzen

  Materialien und Material-Instanzen verwenden, um die Oberfläche eines Levels zu gestalten.