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UE5：新一代虚幻引擎初探

终于，在 2021 年的五月底，UE5 终于要推出第一个预览版本了，虚幻引擎 5——将于中国时间 5 月 26 日周三晚 10 点开启抢先体验计划！。
对 UE5 期待许久，去年 Nanite 和 lumen 一石激起千层浪，时隔一年，终于能够实际体验到了。
过去一年，关于 UE5 的技术消息不多，我做过了一些 Epic 披露的关于 UE5 相关的信息总结和分析，有兴趣的可以移步 notes/ue5 中查看。本篇文章会记录上手 UE5 的一些体验，相较于 UE4 开发方式的变动，为 UE4 到 UE5 的过渡，以及将 UE5 应用到生产环境做一个技术预研，近期会持续更新。

UE5 官方资料：

发布的演示视频：

最值得关注的点当然是 Lumin/Nanite，并且引擎集成了 Quixel Bridge，可以直接导入资源，场景编辑流程变化很大。
增加强大的动画支持，在引擎中直接编辑和复用动画资源更方便了，能够根据场景自适应动画，非常 Amazing 啊！

GamePlay 方面增加了一种叫做 Game Feature 的机制，支持使用模块化的方式创建和发布游戏内容，对于资产管理和打包的流程相较于 UE4 也有变动，从热更新的角度来看，估计需要增加支持 Game Feature 作为资产包的功能支持，准备近期有时间先把 HotPatcher 目前的版本升级到 UE5。
准备近期有时间对 UE5 中的新机制做个功能预研然后写几篇文章。

可以在 EpicLauncher 里安装二进制版本：

UE5 预览版源码 github 地址：ue5-main，需要下载的依赖 ue4-gitdeps 与 UE4 的版本有相同的部分，可以拷贝到 UE5 代码的 .git/ue4-gitdeps 目录下，在 Setup.bat 时可以减少下载的内容。
并且，Epic 随 UE5 一起放出了 古代山谷 项目，可以点击连接从 Epic Launcher 下载，文档：Valley of the Ancient Sample。

我的博客中在发布之前关于 UE5 的分析笔记（notes/ue5）：

附 Epic 中国直播的 UE 开发路线图视频：

注意：本次发布的预览版并不包含新的脚本语言 Epic Verse，估计还需要挺长一段时间的更新才会支持。

Platform Support

UE5 已经抛弃支持 32 位平台，并已支持 Apple Silicon 设备（M1），但 Editor 非 Arm 原生，仍需要 Rosetta 转译执行。
Lumen 和 Nanite 不支持移动平台、上一代主机平台。
建议设备：GTX 1080+。

引擎中增加了Unreal Trunkey，相较于 UE4，可以非常方便地在团队之间统一配置平台 SDK。
UE5 集成的各 SDK 版本： New: Platform SDK Upgrades。
Windows 编译器版本最低支持 VS2019 v16.4 及以上的版本 ，不再支持 VS2015 和 VS2017。

Engine Code

Github 上提供了两个 UE5 的代码分支：ue5-main和ue5-early-access。

两者的区别是：

  • ue5-early-access：与 Epic Lacunher 相同的源码分支
  • ue5-main：Epic 的开发分支

引擎代码的组织方式相较于 UE4 没有变动，目前看到 Module 的代码基本与 UE4 保持一致，所以 UE4 代码升级到 UE5 应该问题不大，需要解决的应该是以下几点：

  1. 原先依赖的模块代码组织变动
  2. BuildSettingsVersion被设置为 Latest 带来的警告等级的变化
  3. CppStandardVersion默认为 Cpp17（Latst 为 Cpp20）
  4. 检测引擎版本的代码，如 ENGINE_MAJOR_VERSION 变为 5，ENGINE_MINOR_VERSION 变为 0

在 TargetRules 中增加了一些新的编译选项：

  • DefaultWarningLevel
  • DeprecationWarningLevel
  • bWarningsAsErrors
  • bEnableCppModules

Nvdia 的组件则从 UE4 的默认开启变成了默认关闭（不确定是否为了兼容 UE4 项目升级保留，有可能后面会移除，这一点 UE5 的文档中也有写），物理系统在 UE5 中默认使用 Chaos：

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bCompilePhysX = false;
bCompileAPEX = false;
bCompileNvCloth = false;

引擎中 ModuleRules 的几乎没有变动，没有新加的参数，只是针对 bEnableCppModules 做了检测。
UE5 的编译系统可以看作是 UE4 的常规升级，有时间我会先把我开源的插件升级到 UE5 进行测试。

同时，UE5 相较于 UE4.25，引擎中增加了几个新的 Programs：

  1. BaseTextureBuildWorker
  2. ChaosVisualDebugger
  3. DerivedDataBuildWorker
  4. EpicWebHelper
  5. HeadlessChaosPerf
  6. Horde
  7. InterchangeWorker
  8. EpicGames.Core/Jupiter/MongoDB/Perforce/Perforce.Managed
  9. SwitchboardListener
  10. TextureShare
  11. UnrealBuildToolTests
  12. UnrealObjectPtrTool
  13. VirtualProduction

有时间再来具体分析作用。

Editor

UE5 新 Editor 的文档介绍：Navigating the New Unreal Editor Interface

启动界面

个人觉得相对于 UE4 的拟物化 UI 风格更耐看一些。

可以在 Launcher 界面选择启动 UE4 项目：

项目设置与编辑器设置，与 UE4 的分类保持一致，也可以使用 Rider 作为开发 IDE 并刷新工程。

具有比 UE4 更好的本地化语言支持：

Project

UE5 创建项目组织基本与 UE4 保持一致，代码开发流程与 UE4 没有区别。

对开发硬件要求更高了，我的机器位 10606G，在 ThirdPersion 项目 Editor 只能跑到 80fps：

估计在我的机器上打包之后最多只能跑 30fps。

Data Drived CVars

UE5 中还增加了 Data Driven CVars 的支持，可以在项目设置中配置 Console Variables：


可以在 IConsoleManager::Get() 获取，相较于 UE4，无需在代码中创建 TAutoConsoleVariable 对象，更为方便，它被存储在 DefaultEngine.ini 中：

DefaultEngine.ini
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[/Script/Engine.DataDrivenConsoleVariableSettings]
+CVarsArray=(Type=CVarInt,Name="t.testvar",ToolTip="",DefaultValueFloat=0.000000,DefaultValueInt=123,DefaultValueBool=False)

Cook for Platform

UE5 终于支持在编辑器中 Cook 非本地平台了（其实就是为平台默认增加了 Cook 按钮，在 UE4 中 HotPatcher 中也已支持同时 Cook 多个平台）。

GamePlay

UE5 带来的 Game Play 的变动较多，如 Game Feature 等，准备有时间再进行详细的分析和使用。

Plugins

UE5 创建插件和 UE4 的组织方式和 Build.cs 代码也没有变动，我把我之前开源的 ue4-export-nav-data 插件放到 UE5 工程里，出现的错误也只是符号找不到，是引擎内实现有变动，通过简单的修改可以直接编译通过，但 UE4 的代码模块是直接可以拿到 UE5 编译的，需要处理对应的符号查找错误。

我已经把 ue4-export-nav-data 插件升级支持 UE5 了，并且在 UE5 上导出数据与 detour 验证通过，详情请看之前的文章：Export Recast Navigation Data from UE4，仓库地址为：ue4-export-nav-data。

Assets

UE5 资源管理的变动，新特性支持了 Game Feature 机制，能够模块化构建游戏内容，开启之后可以在项目设置的 Asset Manager 中看到 GameFeatureData 的选项，说明 GameFeature 是已经兼容了打包的方式的，有时间做个详细的分析。

UE5 同样支持 PrimaryAssetLable 机制来标记资产，与 UE4 中没有区别，同时编辑器选项中增加了 允许 ChunkID 指定 功能，开启之后可以在资源右键中看到以下菜单：

Package

蓝图项目对 Apple Silicon 的支持位仅限通过 Rosetta2 运行，C++ 项目支持本地 Apple Silicon 打包。

UE5 中的打包选项移动到了以下位置：

打包时同样使用 UAT 执行，命令如下：

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cmd.exe /c "
"C:/Program Files/Epic Games/UE_5.0ea/Engine/Build/BatchFiles/RunUAT.bat" 
-ScriptsForProject="C:/Users/lipengzha/Documents/Unreal Projects/ThirdPerson_UE5/ThirdPerson_UE5.uproject" 
Turnkey 
-command=VerifySdk 
-platform=Win64 
-UpdateIfNeeded 
-EditorIO 
-project="C:/Users/lipengzha/Documents/Unreal Projects/ThirdPerson_UE5/ThirdPerson_UE5.uproject" 
BuildCookRun 
-nop4 
-utf8output 
-nocompileeditor 
-cook
-project="C:/Users/lipengzha/Documents/Unreal Projects/ThirdPerson_UE5/ThirdPerson_UE5.uproject" 
-ue4exe="C:\Program Files\Epic Games\UE_5.0ea\Engine\Binaries\Win64\UnrealEditor-Cmd.exe" 
-platform=Win64 
-ddc=InstalledDerivedDataBackendGraph 
-installed 
-stage 
-archive 
-package 
-build 
-iostore 
-pak 
-prereqs 
-archivedirectory="C:/Users/lipengzha/Documents/Unreal Projects/ThirdPerson_UE5/Package" 
-nodebuginfo 
-clientconfig=Development
-nocompil
"

代码的编译命令与 UE4 也没有区别：

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C:\Program Files\Epic Games\UE_5.0ea\Engine\Binaries\DotNET\UnrealBuildTool\UnrealBuildTool.exe 
ThirdPerson_UE5 Win64 Development 
-Project="C:\Users\lipengzha\Documents\Unreal Projects\ThirdPerson_UE5\ThirdPerson_UE5.uproject" "C:\Users\lipengzha\Documents\Unreal Projects\ThirdPerson_UE5\ThirdPerson_UE5.uproject" 
-NoUBTMakefiles  
-remoteini="C:\Users\lipengzha\Documents\Unreal Projects\ThirdPerson_UE5" 
-skipdeploy 
-Manifest="C:\Users\lipengzha\Documents\Unreal Projects\ThirdPerson_UE5\Intermediate\Build\Manifest.xml" 
-NoHotReload 
-log="C:\Users\lipengzha\AppD
ata\Roaming\Unreal Engine\AutomationTool\Logs\C+Program+Files+Epic+Games+UE_5.0ea\UBT-ThirdPerson_UE5-Win64-Development.txt"

Cook 命令也相同：

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C:\Program Files\Epic Games\UE_5.0ea\Engine\Binaries\Win64\UnrealEditor-Cmd.exe 
"C:\Users\lipengzha\Documents\Unreal Projects\ThirdPerson_UE5\ThirdPerson_UE5.uproject" 
-run=Cook  
-TargetPlatform=Windows 
-fileopenlog 
-ddc=InstalledDerivedDataBackendGraph 
-unversioned 
-abslog="C:\Program Files\Epic Games\UE_5.0ea\Engine\Programs\AutomationTool\Saved\Cook-2021.05.27-12.04.09.txt" 
-stdout 
-CrashForUA

测试打包 ThirdPerson 非常慢。打包之后的目录结构与 UE4 相同：

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C:.
|   Manifest_NonUFSFiles_Win64.txt
|   ThirdPerson_UE5.exe
|
+---Engine
|   +---Binaries
|   |   \---ThirdParty
\---ThirdPerson_UE5
    +---Binaries
    |   \---Win64
    |           ThirdPerson_UE5.exe
    |           turbojpeg.dll
    |
    \---Content
        \---Paks
                global.ucas
                global.utoc
                ThirdPerson_UE5-Windows.pak
                ThirdPerson_UE5-Windows.ucas
                ThirdPerson_UE5-Windows.utoc

但是除了 pak 之外多了两种类型的文件 ucas 与utoc两种文件，在运行时 Mount pak 时也会 mount 它们，看了下代码在 UE4.25/26 就中存在，有时间详细地分析下它们的作用和加载流程。

Open UE4 Project

UE5 的文档中写道：支持 UE4.26 及之前的引擎版本项目升级到 UE5，UE5 会和 UE4.27 并行存在，不会保证与 4.26 之后的版本保持兼容。并且，UE5 项目无法降级到 UE4。

但是就目前的情况而言，把 4.26 的工程升级到 UE5 还是有不少的错误，但这些错误基本都是上面介绍的那几点中的情况，花些心思适配即可。

其他兼容性问题补充

UE5 的其他的兼容性问题补充：

  1. UE4Editor*.exe更名为 UnrealEngine*.exe，原先依赖UE4Editor*.exe 路径的需要修改；
  2. UnrealBuildTool从 UE4 中 Binaries/DoNET 移动到 Binaries/DoNET/AutomationTool 目录下，会导致 UE4 的 UnrealVersionSelector 生成 sln 失败；

平台名的变化：

  1. 去掉了一些资源平台，新加了一些
  2. 如 WindowsNoEditor/MacNoEditor 等统一去掉了 NoEditor 后缀

总结

总的来说，UE5 的核心更新在 Lumen 和 Nanite 带来的美术资源与场景编辑流程的革新，以及对引擎内对数据驱动动画的强大支持。UE5 相较于 UE4 在编程方面没有非常大的变化，较新版本的 UE4 工程代码和插件能够比较轻松地升级到 UE5，之前有消息的新脚本语言 Epic Verse 没有同步发布，对这个还是非常期待的。
编辑器的整体操作习惯还是遵循了 UE4，不过主界面布局和 UI 风格变化比较大，熟悉之后倒也没有什么障碍，UE5 提供了更方便的平台 SDK 支持。基本上 UE4 资源管理和工程实践的积累也能在 UE5 中直接用，打包流程与 UE4 也基本相同，不过目前打包速度相较于 UE4 变慢了很多。
作为下一个世代的游戏引擎，非常期待 UE5 在主机平台上的效果，但是目前 Lumen 和 Nanite 并不支持 Mobile 平台，短期内无法作为生产环境，期待正式版本在移动端上的表现。