GPU Lightmass (GPULM) 是一種光烘焙方法，它預(yù)先計算來自具有 Stationary 或 Static 移動性的燈光的復(fù)雜光交互，并將該數(shù)據(jù)存儲在創(chuàng)建的應(yīng)用于場景幾何體的光照貼圖紋理中。GPU Lightmass 顯著減少了為復(fù)雜場景計算、構(gòu)建和生成光照數(shù)據(jù)所需的時間，其速度相當(dāng)于使用 Swarm 和基于 CPU 的 Lightmass 的分布式構(gòu)建。此外，GPULM 提供了新的交互式工作流程，允許您更改場景，然后重新計算并即時重建光照。使用基于 Lightmass CPU 的系統(tǒng)無法實現(xiàn)此工作流程。讓我們在今天的文章中了解虛幻引擎的GPU Lightmass 全局光照。

1.虛幻引擎中的GPU Lightmass全局光照

1.1 啟用 GPU Lightmass

按照以下步驟在您的虛幻引擎項目中啟用 GPU Lightmass：

第 1 步：從“編輯”>“插件”菜單中，打開“插件”選項卡>在“內(nèi)置”>“編輯器”類別下，找到并啟用GPU Lightmass?。

提示：啟用 GPU Lightmass 后，會出現(xiàn)重啟虛幻編輯器的提示窗口。為了節(jié)省時間，您應(yīng)該在重新啟動編輯器之前修改以下項目設(shè)置。

第 2 步：從“編輯”>“項目設(shè)置”菜單中，打開“項目設(shè)置”窗口。

• 在引擎 > 渲染類別下，啟用以下設(shè)置：硬件光線追蹤 > 支持硬件光線追蹤（注意： GPU Lightmass 不需要光線追蹤陰影和光線追蹤天光。如果您的項目不需要它們，請禁用這些功能。）

• 虛擬紋理 >啟用虛擬紋理支持虛擬紋理 >啟用虛擬紋理光照貼圖

• 在Platforms > Windows類別下，設(shè)置Targeted RHIs > Default RHI: DirectX 12重新啟動虛幻編輯器以使這些更改生效。

1.2 在虛幻引擎中設(shè)置 GPU Lightmass 全局光照的附加要求

以下是讓 GPU Lightmass 在您的項目中發(fā)揮最佳效果的其他建議：

減少 GPU 超時檢測和恢復(fù)崩潰

當(dāng)您有一個使 GPU 承受重負(fù)載的復(fù)雜場景時，可能會發(fā)生超時延遲（或 TDR）。因此，Windows 10 會發(fā)生崩潰。這種類型的崩潰不僅會影響 Unreal Engine，還會影響您 PC 上使用 GPU 的任何其他設(shè)備。通常，您會看到如下所示的消息。

可以通過增加 GPU 超時所需的時間來避免或減少此類崩潰的發(fā)生，從而使您的 GPU 有可能在不關(guān)閉編輯器的情況下恢復(fù)。有關(guān)如何更改 Windows 10 中的超時延遲和恢復(fù)設(shè)置的信息，請參閱此處的電影渲染隊列頁面。

禁用實時光線追蹤功能

GPU Lightmass 利用 Microsoft 的 DXR API 進(jìn)行光線追蹤，這需要 DirectX 12。雖然 GPU Lightmass 需要光線追蹤才能運行，但它不需要任何額外的光線追蹤功能，例如光線追蹤陰影、環(huán)境遮擋或反射。

最好禁用所有這些功能，除非您明確希望將這些光線追蹤功能與烘焙光照一起使用。如果您需要具有光線追蹤功能的烘焙光照，您可以創(chuàng)建一個同時具有靜態(tài)和動態(tài)燈光的場景。要禁用光線追蹤效果，請使用下面的控制臺命令。

r 。光線追蹤。ForceAllRayTracingEffects 0

或者，您可以調(diào)整項目配置文件以在項目加載時禁用所有光線追蹤功能。在項目的 Config 文件夾中，將以下行添加到項目的DefaultEngine.ini配置文件的[
/Script/Engine.RendererSettings]部分下：

[ /腳本/引擎。渲染器設(shè)置]

r 。光線追蹤。ForceAllRayTracingEffects = 0

配置 GPU 內(nèi)存

GPU Lightmass 需要足夠的 GPU 內(nèi)存來解決其開銷。請記住，以下因素會影響使用 GPULM 烘焙復(fù)雜場景的成功。

• 必須有足夠的 GPU 內(nèi)存可用，以最低細(xì)節(jié)級別 (LOD) 網(wǎng)格（即最高質(zhì)量的 LOD 網(wǎng)格）將整個場景保存在內(nèi)存中。在輕構(gòu)建期間，虛擬紋理系統(tǒng)會消耗大量內(nèi)存。這在很大程度上取決于場景的復(fù)雜性和大小。必須有足夠的 CPU 內(nèi)存才能將所有生成的光照貼圖存儲在 RAM 中。GPU 可以將光照貼圖換出到 CPU 的 RAM，但在整個光照烘焙完成之前它們不會保存到磁盤。DX12 比 DX11 消耗更多的 GPU 內(nèi)存。如果您的 DX11 場景正在推動 GPU 內(nèi)存的極限，那么由于光線追蹤和虛擬紋理要求的額外開銷，可能很難在不做出一些犧牲的情況下在 DX12 中使用。對于 Irradiance Cache 等可選設(shè)置，GPULM 有其自己的內(nèi)存使用要求。

對于大型場景，基于 CPU 的 Lightmass 系統(tǒng)需要大量內(nèi)存，這可能會給光照烘焙帶來問題。這些類型的問題經(jīng)常通過使用 Swarm 的分布式構(gòu)建來緩解。當(dāng) GPULM 內(nèi)存不足時，唯一的解決方案是通過減少幾何或紋理細(xì)節(jié)來優(yōu)化場景，或者升級到具有更多內(nèi)存的 GPU。

配置 GPU 內(nèi)存

使用虛擬紋理光照貼圖啟用虛擬紋理系統(tǒng)可以創(chuàng)建光照貼圖并將其保存為虛擬紋理。這還有一個額外的好處，即允許光照構(gòu)建在關(guān)卡視口中實時更新。它還允許在構(gòu)建場景時進(jìn)行編輯，而不必取消或等待構(gòu)建完成。

GPULM 完全不需要啟用虛擬紋理系統(tǒng)來構(gòu)建光照，但需要它來實現(xiàn)交互式和實時編輯功能。如果您不打算在項目中使用虛擬紋理或不需要交互式預(yù)覽，則可以禁用這些功能以節(jié)省編輯器中的時間。

為建筑照明啟用多個 GPU

當(dāng)您使用也支持光線追蹤的基于 NVIDIA SLI 的 GPU 時，您可以使用多個 GPU 為您的項目計算光照。以下步驟啟用多 GPU 支持。

• 您的 GPU 必須使用 NVLink 橋接器鏈接，并且必須在 NVIDIA 控制面板中啟用 SLI。在[Engine Install Path]/Engine/Config文件夾中，在 Unreal Engine?DefaultEngine.ini文件的[/Script/Engine.RendererSettings]部分下，通過添加r.AllowMultiGPUInEditor=1啟用多個 GPU 。使用命令行-MaxGPUCount=[n]?（其中n定義啟動編輯器時通過 SLI 可用的 GPU 數(shù)量）。例如，-MaxGPUCount=2將在多 GPU 模式下使用兩個 GPU 來計算光照。或者，您可以為 UnrealEditor.exe 創(chuàng)建快捷方式，并在屬性設(shè)置中，將添加-MaxGPUCount=[n]設(shè)置到目標(biāo)行。

編輯器啟動后，您可以通過打開輸出日志并搜索消息來確認(rèn)您處于多 GPU 模式：LogD3D12RHI：啟用具有 2 個節(jié)點的多 GPU

使用多個 GPU 時，性能可以平均減少構(gòu)建完成時間。當(dāng)不大量使用體積光照貼圖時，發(fā)現(xiàn)使用兩個 RTX-2080TI 的中型測試場景的構(gòu)建時間平均要快 1.7 倍左右。改進(jìn)的構(gòu)建完成時間取決于多種因素，包括場景大小和復(fù)雜性、引擎多 GPU 支持以及使用的 GPU 數(shù)量。

多 GPU 支持的限制

GPU Lightmass 多 GPU 支持非常適合單區(qū)域建筑和虛擬生產(chǎn)環(huán)境。根據(jù)級別的復(fù)雜性和 GPU 上可用的 VRAM 數(shù)量，大型游戲級別可能會遇到內(nèi)存和虛擬紋理限制。如果建筑和虛擬生產(chǎn)環(huán)境的設(shè)計和設(shè)置很復(fù)雜，它們可能會達(dá)到與游戲大小級別相同的限制。多GPU的限制如下：

• 尚不支持體積光照貼圖的計算。具有高體積光照貼圖計算的場景將看到較少的整體性能改進(jìn)。每個 GPU 都會生成自己的輻照度緩存。根據(jù)內(nèi)容，烘焙的圖塊之間可能存在細(xì)微的陰影差異。這可以通過提高輻照度緩存質(zhì)量或完全禁用使用輻照度緩存來解決。紋理編碼和去噪是基于 CPU 的操作，不受多 GPU 的影響。

總結(jié)

UE5和UE4趨近于影視級畫面的新技術(shù)，正以肉眼可見的速度滲透到影視動畫CG行業(yè)，在這樣的趨勢下，UE無疑會對這個行業(yè)的未來帶來新的變化和要求。不過如此強悍的功能對硬件配置的要求也很高，專業(yè)級顯卡的高性能PC始終是邁不開的使用門檻。

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