Como iluminar uma cena

O sistema de iluminação da Unreal Engine simula como a luz interage com os objetos na cena. Esses objetos podem ser materiais aplicados a superfícies, sombras de geometria, reflexos, atmosfera e nuvens, neblina e muito mais. Todos esses elementos se combinam para criar elementos visuais realistas e estilizados para seus jogos, criando a atmosfera, a legibilidade e a qualidade visual. 

Neste guia, você começará analisando o seguinte:

• Os tipos de atores de luz disponíveis para escolher;

• Como posicioná-los e usá-los na sua cena;

• As propriedades comuns das luzes.

Antes de começar

Certifique-se de entender os tópicos abordados na documentação Unreal Engine para novos usuários:

• Noções básicas do Unreal Editor, incluindo a transformação de atores e o uso das janelas de visualização.

• Adicionando e editando componentes de Blueprint.

Você trabalhará com os seguintes ativos no arquivo do projeto de exemplo:

• Blueprint BP_TrapSpikes  

Tipos e comportamentos de luz

A Unreal Engine inclui cinco tipos de luzes que você pode usar para criar iluminação e sombras nas suas cenas. Com uma variedade de fontes de luz grandes e pequenas, você pode criar diferentes visuais que replicam a iluminação do mundo real. 

Atores de luz posicionáveis que você pode usar para iluminar a cena podem ser divididos em duas categorias:

Iluminação de ambiente: inclui fontes de luz natural em toda a cena, que definem a atmosfera geral, a hora do dia e a iluminação do nível.

• Luzes direcionais: são principalmente luzes externas que parecem projetar luz de distâncias extremas ou quase infinitas. Essa luz é mais usada como sol ou lua.

• Luz do céu: captura e aplica iluminação ambiente à cena, fazendo com que espaços escuros pareçam mais naturalmente iluminados de forma eficiente. Esta luz captura o fundo do ambiente e o aplica à geometria do nível.

Iluminação localizada: inclui fontes de luz direcionadas que representam objetos reais no mundo, geralmente colocadas com a intenção de guiar o olhar de quem está jogando ou a reforçar o realismo.

• Luzes pontuais: são luzes omnidirecionais que emitem luz em todas as direções a partir de um único ponto, semelhante a uma lâmpada.

• Luzes de holofote: são luzes com direção limitada que emitem luz de um único ponto em uma direção limitada por um cone ao redor da fonte de luz. Essas luzes funcionam de forma semelhante a uma lanterna.

• Luzes retangulares: (também chamadas luzes de área) emitem luz de uma superfície retangular em uma direção. Elas também têm propriedades que permitem ajustar os obturadores virtuais em todos os lados da luz, suavizando ou acentuando a forma da luz projetada nas superfícies. Essas luzes geralmente são usadas para janelas retangulares ou luzes de teto, mas podem ser usadas para fornecer uma luz de rebate suave em áreas grandes.

Ajustes comuns de atores de luz incluem intensidade, cor, tamanho da fonte de luz e temperatura (luz quente ou fria). Além disso, cada tipo de luz tem propriedades específicas para sua função. Por exemplo, você pode controlar o ângulo do cone de uma luz de holofote ou o tamanho e o ângulo de uma luz retangular.

Iluminação para jogabilidade

Iluminar uma cena envolve muito mais que permitir que a pessoa jogadora veja, podemos usar as luzes para nos comunicarmos com ela. Acrescentar luz a uma área de interesse ou caminho guia quem joga nessa direção, criando contraste e visibilidade. Fazer uma coleta item brilhar informa que ele é importante e vale a pena ser inspecionado. Você pode até criar uma linguagem no jogo com iluminação; por exemplo, objetos iluminados com luz verde sempre podem sinalizar uma coleta de vida, enquanto portas iluminadas em laranja sempre podem sinalizar uma saída.

As luzes também comunicam a atmosfera e narrativa no jogo. Ajustar a intensidade de uma luz, sua cor, seu efeito na neblina e as sombras volumétricas (feixes de luz) pode alterar a atmosfera de um espaço de calma para inspiradora ou assustadora, sem alterar qualquer geometria na cena.

Como configurar a iluminação do mundo

Primeiro, ajuste a iluminação ambiente no nível para deixar a iluminação localizada que você adicionará visível.

Para escurecer o nível e prepará-lo para iluminação localizada, siga estes passos:  

1. Adicione um volume de pós-processamento:

   1. Use o menu suspenso Create para adicionar um Post Process Volume (volume de pós-processamento) à cena.

   2. No painel Detalhes, na categoria Post Process Volume Settings, habilite Infinite Extent (Unbound).  

   3. Na categoria Lens, Exposure Min EV100 e Max EV100 como 1.0.  

   4. Opcional: tire o volume do caminho para evitar selecioná-lo acidentalmente ao trabalhar com outros objetos do nível. Este volume se aplica a todo o nível, então não importa onde você o coloque.

2. Ajuste a luz direcional:

   1. No Organizador, procure e selecione DirectionalLight.

      Para encontrar esse ator, use a caixa de pesquisa do Organizador. Ou, para visualizar todos os atores de iluminação de ambiente no nível, clique no ícone da engrenagem, no canto superior direito do Organizador, selecione "Colapse All" e expanda a pasta "Level".  

   2. Diminua a Intensity (intensidade) para 0.75 para facilitar o trabalho com outros efeitos de iluminação na cena. A intensidade define a quantidade de luz que deve ser emitida.

3. Habilite a neblina volumétrica:

   1. No Organizador, procure e selecione ExponentialHeightFog.

   2. No painel Detalhes, na categoria Volumetric Fog, habilite Volumetric Fog. Essa ação não altera a aparência da cena agora, mas prepara o ambiente para que você possa espalhar a luz pelo ar, criando feixes de luz ou um brilho atmosférico suave.

Em seguida, você adicionará três tipos de luzes ao cômodo inicial para explorar como usá-las para obter resultados diferentes. Embora você possa seguir esses três exemplos com três luzes e comportamentos diferentes, não precisa usar apenas essas três luzes nesta cena. Você pode colocar várias luzes neste cômodo ou em outros, como achar adequado.

Adicione uma luz de holofote sobre as chaves

As luzes de holofote emitem luz de um único ponto e luz direcional em formato de cone. Veja aqui uma demonstração de como alterar as propriedades de uma luz de holofote:

Para orientar a atenção de quem joga para a chave e reforçar sua importância, adicione uma luz de holofote para que ela incida sobre a chave no cômodo inicial.

Para adicionar uma luz de holofote ao seu nível, siga estes passos:

1. Na barra de ferramentas Editor de Níveis, use o menu Create, Lights para adicionar uma Spot Light (luz de holofote) à cena.

2. Coloque-a acima da coluna onde está a primeira chave. Tente centralizá-lo sobre o pilar e elevá-la diretamente acima.

   Você pode usar a visualização Top Orthographic (ortogonal superior) para ajudar a posicionar os objetos ou selecionar o Blueprint BP_Key e copiar sua Location (posição) para a posição da luz no Detalhes.

Para definir as configurações da luz, siga estes passos:

1. Com a luz de holofote selecionada, use o painel Detalhes para alterar as seguintes configurações:

   1. Intensity: 100

   2. Attenuation Radius: 500 

      Isso controla o alcance da luz. Ajuste-o para que seja grande o suficiente para alcançar o topo do pilar ou um pouco além de onde está a chave, mas não o suficiente para alcançar o chão abaixo do pilar. Aumente ou diminua a luz para ajustar como ela incide sobre a chave.

   3. Outer Cone: 20

   4. Source Radius: 50

      Assim, você define o tamanho da própria fonte de luz. Ela altera a nitidez da luz e das sombras projetadas dela. Aumentar o tamanho da fonte de luz causa mais dispersão da luz ao redor da chave, adicionando suavidade à sombra da chave. A distância entre o objeto acima de uma superfície e o local onde a sombra está também influencia a nitidez da sombra.

      

   5. Volumetric Scattering Intensity: 15 a 50

      Defina este valor para algo que o deixe satisfeito.

      

Adicione uma luz pontual ao Blueprint da armadilha de espinhos

Luzes pontuais emitem luz em todas as direções. Aqui uma demonstração de como alterar as propriedades de uma luz pontual:

Use uma luz pontual para adicionar um efeito de brilho ardente às suas armadilhas de espinhos. Ao adicioná-la ao Blueprint, a luz é aplicada automaticamente a cada ator de armadilha de espinhos no seu nível.

Para adicionar uma luz pontual ao Blueprint da armadilha de espinhos, siga estes passos:

1. No cômodo inicial, selecione uma das instâncias de BP_TrapSpikes no poço. No Organizador, selecione Edit BP_TrapSpikes para abrir o Blueprint BP_TrapSpikes no Editor de Blueprint.

   

2. Selecione a aba Viewport para visualizar os componentes do Blueprint.

   

3. No painel Components, clique em Add e selecione uma Point Light na lista. Assim, adicionamos uma luz pontual ao ponto central (ou posição 0 do mundo) da janela de visualização.

4. Com a luz pontual selecionada, mova a luz para cima (eixo Z) 30 unidades, de modo que fique próxima do topo das malhas de espinhos na janela de visualização.

   

Volte ao Editor de Níveis para ver o efeito na cena:

Agora, edite as propriedades da luz para alterar a atmosfera e criar um visual diferenciado.

Para ajustar o brilho da armadilha de espinhos, siga estes passos:

1. No BP_SpikeTrap, com o componente PointLight selecionado, altere as seguintes propriedades no painel Detalhes:

   1. Intensity: 40

   2. Attenuation Radius: 300

   3. Source Radius: 5

   4. Use Temperature: habilitada

   5. Temperature: 1700  

      Isso altera a cor da luz (quente ou fria) com base em uma escala de temperatura de cor Kelvin.

   6. Volumetric Scattering Intensity: 40

      Essa propriedade interage com a neblina volumétrica que você habilitou anteriormente.

      

   7. Intensity Units: Lumens — Luminous Flux, Normalized

2. Para deixar o poço de espinhos mais sinistro, selecione todos os componentes da malha do Cone, clique no dispositivo de escala e aumente os espinhos no eixo Z (azul). Os espinhos mais nítidos produzem sombras mais contextuais que podem transmitir perigo ou dano nesta área.

3. Selecione o componente de malha InvisFloor e mova-o para cima até corresponder à altura dos espinhos. Essa plataforma invisível impede que a malha da pessoa jogadora fique presa entre os espinhos.

   Para deixar o chão visível na janela de visualização, no painel Detalhes, acesse a seção Rendering e habilite Visible. Lembre-se de desabilitar essa opção quando terminar de editar o Blueprint.

4. Selecione o componente TrapTrigger e ajuste o tamanho e a posição para que ele ultrapasse o topo dos espinhos. Isso garante que o efeito de dano do espinho seja acionado quando alguém cair na armadilha.

   

5. Compile e salve o Blueprint.

Adicione luzes de holofote sobre as portas

Em seguida, ilumine as portas coloridas. Você criará um efeito de iluminação interessante sobre a porta com uma neblina volumétrica combinada com as propriedades que já usou nas luzes de holofote e nas luzes pontuais. 

Para iluminar as portas, siga estes passos:

1. Para a porta amarela, adicione uma luz de holofote e mova-a para cima da porta ou logo abaixo da saliência para que pareça um holofote preso à estrutura da porta. Gire-a para que aponte alguns metros para longe da porta.

   

2. Com a luz de holofote selecionada, segure ALT e arraste a luz nos eixos X e Y (alças vermelha e verde) para duplicá-la. Mova a cópia para a frente da porta azul e, em seguida, duplique novamente para mover uma cópia para a frente da porta vermelha.

   

   

3. No painel Detalhes, defina as seguintes propriedades na luz:

   1. Source Radius: 5

   2. Volumetric Scattering Intensity: 50

      Essa propriedade interage com a neblina volumétrica que você habilitou anteriormente.

      Sua luz deve ficar assim:

      

   3. Intensity: 100

4. Selecione a luz na frente da porta amarela. No painel Detalhes, clique na amostra de cores Light Color. Na janela Color Picker, altere a cor para amarelo. Para usar a mesma cor do nível de amostra, digite FFFF89FF na propriedade Hex sRGB. Clique em OK para aceitar as alterações de cor.

   

5. Mude a propriedade Light Color dos outras duas luzes de holofote para combinar com suas portas. Para ficar como o nível de amostra, use os seguintes valores Hex sRGB:

   1. Luz da porta vermelha: FF8989FF

   2. Luz da porta azul: 8989FFFF

Agora, a cena deve ficar assim, com luzes coloridas acima de cada porta, indicando qual chave abrirá cada uma delas.

Adicione uma luz retangular a uma janela

As luzes retangulares emitem luz direcional de uma superfície retangular. Aqui uma demonstração de como alterar as propriedades de uma luz retangular:

Para criar um efeito interessante e orientar a atenção no jogo para as plataformas onde se pode pular para alcançar a primeira chave, adicione uma luz retangular à janela próxima.

Para fazer a luz entrar por uma janela, siga estes passos:

1. Na barra de ferramentas do Editor de Níveis, use o menu Create, Lights para adicionar uma Rect Light (luz retangular) à cena.

   O wireframe do retângulo amarelo da luz representa as dimensões da luz e o Barn Door Angle (ângulo) e o Barn Door Length (comprimento), que controlam o formato e a projeção do feixe de luz retangular.

2. Posicione a luz retangular fora de uma janela. Gire-a e posicione-a de modo que projete luz através da abertura na parede, adicionando luz e sombra ao cômodo.

3. No painel Detalhes, altere intensidade para 200.

4. Altere Source Width e Source Height para corresponder aproximadamente ao tamanho da janela. No nível de amostra, a luz retangular do cômodo inicial tem uma largura de 400 e uma altura de 200.

   

5. Ajuste a seu critério a posição da luz em um ângulo e uma intensidade da luz e da sombra criadas no cômodo.

Agora você deve ter algo assim:

Com as luzes retangulares, você pode atribuir uma Source Texture (textura de origem) para colorir a luz e adicionar um visual diferenciado à cena. Quanto mais perto a luz chega de uma superfície, menos difusa se torna a textura de origem atribuída.

Para adicionar uma textura de origem a uma luz retangular, siga estes passos:

1. Selecione a Rect Light. No painel Detalhes, na categoria Light, acesse o espaço de atribuição do ativo Source Texture.

2. Clique no menu suspenso e procure e selecione a textura ColorGradingWheelGradient.

   

   Essa textura está incluída no conteúdo da engine e deve aparecer automaticamente na lista do menu suspenso.

Luzes multicoloridas agora se projetam no cômodo:

Use um material emissivo como fonte de luz

Por fim, crie um material que emite luz usando o sistema Lumen Global Illumination. Você pode usar a cor que preferir para este material.

Para criar um material emissivo, siga estes passos: 

1. No Navegador de Conteúdo, acesse a pasta "Content, AdventureGame, Artist".  

2. Na pasta "Artist", crie outra pasta chamada Materials.  

3. No Navegador de Conteúdo, na pasta AdventureGame, Artist, Materials, clique com o botão direito em uma área vazia da pasta ou clique no botão Add e selecione Material.

   Este tutorial pressupõe que você esteja usando a estrutura de diretórios de ativos usada no nível de amostra do tutorial e no projetoComo projetar uma aventura de quebra-cabeça.  

4. Dê o nome M_Emissive para o ativo de material e clique duas vezes nele para abri-lo.

   Recomendamos das aos ativos nomes com prefixos para ajudar a identificá-los rapidamente. Por exemplo, o projeto de exemplo do tutorial usa M_ com nomes de materiais como uma convenção de nomenclatura.

5. Em Material Graph, no nó de material M_Emissive, clique na amostra de cor ao lado da entrada de Emissive Color e defina uma cor. Para acompanhar o nível de amostra, altere: Hex sRGB para 00FF0000.

   

6. Clique em OK para aceitar a nova cor e feche a janela do Color Picker.

7. Em "Material", clique em Apply e Save.

   

Em seguida, você adicionará geometria à cena e aplicará o material a essa geometria. 

Para usar o material emissivo no nível, siga estes passos:

1. No Navegador de Conteúdo, em Content, LevelPrototyping, Meshes, adicione duas malhas SM_Cylinder ao ambiente em que está trabalhando. Redimensione e posicione-as para que sejam colunas finas nos cantos escuros restantes da sala.  Se estiver usando o nível de amostra, duplique duas colunas ao lado das portas amarela e azul e mova-as para os cantos da frente do cômodo.

   

2. Abra o Navegador de Conteúdo e arraste M_Emissive até as duas colunas para aplicar o material às formas da malha. As alterações podem levar alguns segundos para carregar.

Sua sala deve ter a seguinte aparência:

A seguir

Na próxima seção, você aprenderá a trabalhar com materiais mais detalhadamente, incluindo como usar a instanciação para criar materiais flexíveis que podem mudar de cor e brilho dinamicamente no tempo de execução, dando a você mais poder para fazer alterações na cena.

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  Como criar materiais e instâncias de material

  Use materiais e instâncias de material para revestir as superfícies de um nível.