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Image of outer space with stars and different spaceships traveling
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全新Unity 2021.2 Tech Stream版目前已正式发布。在新版本里,我们为美术和设计人员推出了新功能与改进,帮助大家优化创意流程、制作感染力强的沉浸式体验。

使用UI Toolkit制作游戏和应用UI

在2021.2版本中,UI Toolkit不仅可以用于拓展自定义编辑器UI,现在也支持开发制作运行时UI。这意味着创作者可以使用UI Toolkit直接在Unity中制作游戏和应用中的UI。 

在此版本中,UI Toolkit集成了TextMesh Pro的字体渲染技术,你可以用高级的字体编辑功能在任意像素大小和分辨率下渲染出漂亮的文本,并且无需安装额外的插件或软件包。 

UI Toolkit中包含的UI动画系统还支持制作可重复使用的文字变换,减少各项目、UI元素的重做次数,同时节省宝贵的设计时间。 

你也可以直接用UI Toolkit制作无纹理的UI,而不必再用Photoshop编辑纹理,减少在工具间来回切换的时间,更快地进行创作和迭代。这可以降低应用的内存占用和文件大小,让日后的扩展更为高效。

请在此处详细了解UI Toolkit、工具入门及适用用例(相对于Unity UI)。

流畅的地形编辑流程及新画笔

Terrain Tool在2021.2中结束了实验阶段,目前已正式发布。正式发布意味着软件已经通过了全面的测试和验证,包括文档、更新日志和许可证等内容已经建立完毕,你可以在项目中放心地使用它。 

Terrain Tool现在还加入了新的雕刻笔刷,可用于复制、扭曲地形,架桥、添加混杂元素、制作阶梯地形,让地形环境更为生动。此外,还有基于高度图的侵蚀工具(模拟水蚀、风蚀和热蚀)。我们还改进了材质绘制和日常使用的体验,让创作更加流畅。

SpeedTree 8的渲染管线改进

SpeedTree 8的植被现在可以直接导入到高清渲染管线(HDRP)。

用Shader Graph编写的着色器现在支持通用渲染管线(URP)与HDRP,着色器现在会使用新的插值方法来推导法线、正切线、双切线及材质剔除,藉此提高图像的性能和视效质量。注意:HDRP默认使用新着色器,而URP出于兼容性原因仍会使用原本的人工编写着色器。

贴花(Decal)改进及URP、HDRP兼容

贴花已加入URP,功能目前有“Screen Space”和“DBuffer”两种模式。新版贴花并不完全支持移动端的GPU架构,但仍支持修改表面属性、实现更高级的贴合效果。

贴花图案的摆放也有了改进,现在支持中心点和缩放工具,还支持预制件和多选。

HDRP的贴花添加了法线贴合选项,改进了非扁平表面的贴合,并且HDRP Decal Shader现在可在Visual Effect Graph中使用。

光照

Enlighten实时全局光照(Enlighten Realtime Global Illumination)

Enlighten实时GI的间接光照可以与光线及材质属性的实时变化互动,实时的视觉反馈能让光照的设计时间大大减少。  

在2021.2版本中,我们在HDRP和内置渲染管线中重新启用了Enlighten实时全局光照,并为URP增加了功能支持。我们还将Enlighten实时全局光照扩展到了下一代设备上,包括Apple silicon、PlayStation 5和Xbox Series X。

渐进GPU光照贴图器(Progressive GPU Lightmapper)平铺

该功能可使用渐进式GPU光照烘焙快速烘焙高分辨率的光照贴图。 

平铺技术可根据GPU内存大小将一张大的光照贴图划分成一个个小块进行渲染,借此来降低对显存的要求。它可以有效降低因为GPU显存不足导致光照烘焙被切换到CPU模式的风险。

使用光照锚点(Light Anchor)加快光源的摆放

为了让电影镜头的打光更加轻松高效,我们加入了光照锚点功能,让光照能围绕某个支点进行运动。此工具带有多种预设,可快速为角色或任意兴趣点摆放好光源。

URP光照层(Light Layer)

我们还加入了URP光照层功能,让同一场景的各个光照能被设定为仅影响某一层上的模型网格。URP和HDRP目前都已支持光照层功能。

HDRP光照改进

动图中使用了Christophe Seux制作的“Classroom” Blender文件

当新版屏幕空间全局光照(SSGI)生成的近似动态实时GI在作为后期效果使用时,如果无法在屏幕空间缓存的光线上采得样本,系统会转而参考光照探针和天空盒。

如果你的主角和重点道具使用环境光遮蔽(Ambient Occlusion)贴图和Bent法线贴图,现在会获得更好的镜面遮蔽(Specular Occlusion)效果。

最后,面光源现在支持织物(Fabric)着色器,并向下兼容GGX光照下的发丝着色器。

Rendering Debugger(渲染调试器)

Rendering Debugger现在支持URP和HDRP,可用于检查材质、渲染通道、渲染效果和体积效果。

URP和HDRP的镜头光晕(Lens Flare)系统

新镜头光晕可模拟光线在镜头或肉眼内的折射。你可以在场景的某个光源上设定、应用各种光晕、边角阴影(模拟镜头光圈)以做出特定的艺术效果。镜头光晕支持覆盖性及其它程序性的摆放方式,可简化同个图案的多次添加、设置。

HDRP和URP包自带的示例中包含了效果集合(阳光、车灯、变形、风格化等),你可以在一秒钟内为项目添加电影般的光晕效果。

全新电影制片伴侣app支持摄像头直播和面部动画制作

我们最近在App Store上发布了两个Unity的配套应用可将移动端AR整合至引擎的电影和动画管线中。两款应用皆会使用最新的Live Capture软件包连接到Unity编辑器。

请在论坛中详细了解这些应用及Live Capture的使用。

你可以使用Unity Face Capture在Unity编辑器中预览和记录实时面部表演,通过捕捉面部表情和头部运动来实时控制角色,简化逼真面部动画的制作,为动画师节省了许多时间和精力。

软件的主要功能包括:

  • 使用ARKit捕捉面部表情与头部造型,用以制作动画。
  • 在编辑器中实时预览动画
  • 为每个角色设置动画映射与覆写
  • 动画可应用到任意兼容的骨架上
  • 为每一处的形状混合自定义设置来夸大或减弱动画表演
  • 在人脸数据采集过程中记录音频和视频用作参考
  • 将动画导出为FBX文件,用于在你使用的DCC工具中进行调整

Unity Virtual Camera是一个简单、直观的虚拟摄影工具。它可以在应用中模拟手持摄像机的运动和镜头控制,同时可以用到Unity编辑器的强大性能。

你可以用虚拟摄像机来:

  • 预览和拍摄电影、动画、游戏及其他内容的摄像机运动
  • 编排镜头,检验自己的镜头语言
  • 编写故事板
  • 在虚拟环境中探索、感受和了解拍摄空间

软件可让你:

  • 在编辑器和拍摄设备上实时预览结果
  • 即时回放拍摄内容
  • 调整装置的人体工学,让操作更舒适
  • 用默认设置记录所有内容,或单独挑出某个部分进行精细控制
  • 控制焦点、变焦、景深等

如果你对Live Capture或配套应用有任何问题、反馈或功能要求,可前往论坛告诉我们。

Visual Effects Graph

PC和游戏机上的URP与2D VFX Graph

在开发团队修复了已知问题、增加了Lit粒子支持之后,URP的VFX Graph现在正式支持PC和主机。我们改善了VFX Graph对移动设备的支持,但不同品牌、GPU架构和操作系统下对Compute Shader的支持差异很大。目前VFX Graph仅完全支持某些高端移动设备,在其他设备上可能会出现问题。我们仍推荐使用Unity的内置粒子系统制作大部分移动端的特效。

添加了对URP 2D Renderer的支持,让你能借助分类层级混合3D的VFX Graph特效与2D的对象。 

Shader Graph与VFX Graph的进一步整合

你现在可将任意自定义Shader Graph着色器(除URP sprites和URP/HDRP decals以外)用作VFX Graph的基础。这些着色器可应用HDRP发丝及织物等新光照模型,也可以通过在顶点上修改粒子来做出类似拍打翅膀的鸟、晃动的肥皂泡等效果。

直接在Unity编辑器或运行时烘焙Signed Distance Field

你现在不必再往返于引擎和第三方软件修改原资源文件就能使用Signed Distance Field。

新的Signed Distance Field Baker工具可在编辑器中(或在运行时调用API)直接烘焙3D纹理的几何体。烘焙而成的距离场文件可直接在VFX Graph中使用,支持预览、调试窗口,可保存运行数据。

大型数据和高级模拟的图形缓冲器

视频由Lewis Hackmans提供/Twitter @_hackmans_

高级用户现在可以从C#中接收大型数据或在Graphics Buffer而非纹理烘焙中运算着色器,藉此创建Boids、大型数据渲染、流体、头发或人流模拟等复杂模拟。

在UX方面,我们改进了附件工作流程,重新设计了工具栏,并改进了搜索筛选功能。在用户们呼声最高的功能中,有一种是为各种形状和运行对象添加Transform的功能,比如旋转某个位置的圆,或在某条轴上放大球型碰撞体,使其与一个椭圆相撞。

更多详情请在文档的VFX Graph新功能中了解。

Shader Graph

Unity 2021.2的Shader Graph加入了一些新功能,如在URP中支持Surface Option(表面选项)、Custom Interpolator(自定义插值器)、对内置渲染管线的兼容以及黑板中的分类。这些新功能将大大改善了创作流程和着色器性能。

表面选项可在材质检视器暴露更多的Shader Graph着色器选项,让着色器更为强大、灵活,并简化着色器的编辑。

自定义插值器能在Vertex Stage(顶点阶段)到Fragment Stage(片元阶段)传入各类数据,它可以是顶点数据,也可以是Vertex Stage(顶点阶段)的运算结果。 

黑板的分类功能将各个属性划分成一个个组,再到检视器中显示为可展开的设置。

接着是路线图上投票最多的功能之一:你现在可以在Shader Graph中编写带有Tessellation(曲面细分)功能的HDRP着色器。这些自定义的着色器图表可动态地为网格添加细节,实现水波、雪地或沙地的痕迹、几何体平滑或物体轮廓的改善。此外,你还可以使用Shader Graph的额外速度值来计算程序化几何体(例如自动生成的发丝)的自定义运动矢量值。

内置渲染管线现在也已支持Shader Graph。尚未升级到URP或HDRP的团队现在也可以在项目中使用Shader Graph。部分功能(如XR)还无法在内置渲染管线支持的目标平台上使用,但支持三种渲染后端的Shader Graph仍会带来许多好处。

URP

在2021.2中,管线对反射探针的支持有了改进。反射探针现在可以相互混合,当反射性物体从一个区域移动到另一个区域时,物体的反光现在会在两种探针的作用下逐渐过渡。渐进式的变化可避免物体表面的反光在不同的反射探针影响下发生跳跃式变化,同时可以提供更高质量的反射信息。 

反射探针还增添了对盒型投射(Box Projection)的支持。盒型投射允许你在一定范围内创建一个反射立方图,用以改善室内或封闭环境中的反射表现。

我们还在本地和烘焙的全局光照中加入了对Light Cookies的支持。Light Cookies可通过改变外射光线的外观、形状和强度来形成艺术效果,也能以极小的性能成本模拟出复杂的场景光照。 

我们在新版本中加入了一些演示样例,以帮助你了解摄像机堆叠等URP功能以及遮挡几何体、屏幕空间环境遮蔽(SSAO)等渲染器功能的用例。新的场景样例须在编辑器的场景模板系统中使用,其带有的默认预设和资源都兼容URP,可以方便你创建新场景。 

更多详情请在文档的URP新功能中了解。

HDRP

全新HDRP云层与体积效果

HDRP现在有程序化Cloud Layer(可用作背景)和Volumetric Cloud(可用作移动的背景或飞入其中)可供选择。两种效果制作简便,你可以快速调整默认参数来做出不同种类的写实云层。高级用户可以自定义更多的设置,也能导入自己的贴图,更精细地控制云层样式。你可以根据不同的气象条件或氛围来调整光照参数,如环境光探针调光、Scattering Tint(散射色调)、Powder Effect Intensity(粉末质感强度)、多重散射和阴影。你也可以控制风向、风速,云的形状和消散效果。

我们还更新了Local Volumetric Frog(局部体积雾)的格式和混合方式,包括彩色体积遮罩、可选的RenderTexture输入、高分辨率体积遮罩、改进的3D纹理图集,现在的HDRP包附带更多的样例。

HDRP的头发和毛发

“Approximate(近似)”光照模型(左)和新的“Physical(物理性)”光照模型(右)

为了进一步提高头发和毛皮的逼真度,HDRP头发着色器推出了一个基于Marshner/Disney光照模型的新“Physical”模式,以补充基于Kajiya/Kay模型的“Approximate”模式。新模型可以显现出发丝的物理参数,不仅设置简单,也更适合以真实光线为基础的渲染,而Kajiya/Kay模型则有更广的自定义范围和更快的性能,但设置较难,质量也相对较低。 

新的光照模型也已被添加到Pathtracer(光线路径追踪)中,可用于为实时着色器作为效果参考。 

前边提到,Shader Graph现在可以使用自定义运动矢量值来渲染头发丝。

美术与设计功能

讲到这里,我们希望大家能去资源商店看看Daniel Zeller开发的“Fluffy Grooming”插件。插件很好地利用了Unity 2021.2中的改进,让你能在Unity编辑器内直接与动态的头发、毛皮和片状物体(如羽毛)互动。

图片来源:Daniel Zeller

HDRP性能提升

我们根据广大创作者的反馈做出了一系列的改进,其中也包括HDRP的改进。

HDRP的特效、着色器或光线追踪功能有时由于运算量过大,无法在4K甚至2K下运行,并且要在VR中渲染两个高分辨率摄像机、生成高质量图形会面临诸多限制。HDRP现在支持动态分辨率及三种尖端图像增强技术:英伟达深度学习超级采样(DLSS)、AMD FidelityFX Super Resolution(FSR)和Unity Temporal Upscaler,可切实提高PC、主机和VR上的图形表现。 

英伟达DLSS更是能生成极高质量的图像,这要归功于英伟达GPU上的深度学习时域高采样。你可以在《LEGO Builder's Journey》和《永劫无间》等几款热门作品中看到DLSS的身影。

AMD FSR和Unity的Temporal Upscaler可运行于所有支持HDRP的硬件,包括Mac和各大主机(XBox One和Series X|S、PlayStation 4和5)。这些图像增强程序的耗能较小,能以低分辨率(约为最终图像的四分之三)的原图生成高分辨率的美观图像。

贴花使用Burst进行了高度优化(渲染速度在HDRP模板上快了15倍),新的Renderer Lists内部系统可自动禁用不参与帧渲染的通道,而DirectX12各分辨率下的性能已接近DirectX 11。

最后,为了解决大家反馈的额外UI摄像机问题,我们推出了一个专门的轻量摄像机通道,用于处理所有与UI相关的渲染。 

用HDRP制作电影和影片

为了简化摄像机动画,我们将对焦距离添加到了物理性摄像机的参数中(与其他摄像机属性相同),并且参数现在是可变的。

Unity Recorder现在支持补帧,能生成比肩专业设备的动态模糊,也能录制光线追踪下(路径追踪)的画面帧,大大提高预告片、过场动画或电影等离线视频的质量。

HDRP Pathtracer(路径追踪)现在支持大多数的HDRP着色器(织物、stacklit、AxF以及新的头发光照模型)、体积散射效果,以及更高的最大采样数。

更多详情请在文档的HDRP新功能中了解。

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