Zerol Dev Notes

Appearance

UE 5.5 PCG New Features Introduction ​

（其实很多功能并不是特别新，在前几版就有，只是在这个视频里总结。） source: https://www.youtube.com/watch?v=j3ke6MmcaeY

Attributes（属性） ​

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  1. Attributes 作为任意元数据（Attributes as arbitrary metadata）

    • 属性可以存储简单数据类型，如整数、浮点数、字符串等。
    • 通过引用（references）和间接访问（indirection），可以增加灵活性，意味着可以通过更复杂的数据结构或动态引用来使用属性。

  2. Tags vs Attributes（标签 vs 属性）

    • Tags（标签） 类似于数据级别的属性（data-level attributes）。
    • 相较于一般的属性，标签的交互成本更低，处理更高效。
    • 在 UE5.5 中，增加了多个新节点和工作流，使得标签的使用更加方便。

  3. Match & Set（匹配 & 设置）

    • 这是一个关键的 PCG 节点，允许执行数据的间接访问。
    • 该节点支持 随机选择、加权选择、最近搜索 等功能，使得程序化内容的生成更加智能化。

多数据（Multi-data）、分区（Partitions）、循环（Loops）和递归（Recursion） ​

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  1. 多数据支持和主引脚循环（Multi-data & loops on primary pins）

    • 大多数 PCG 节点现在支持多数据输入，并且在主引脚（required pins）上具有循环能力。
    • UE5.5 为此新增了 每数据缓存（per-data caching），提高性能。

  2. 分区（Partition）支持数据分组与共享处理

    • 允许将相似的数据分组，以便共享计算结果，避免重复计算。
    • 例如，采样网格（sampling meshes）时，仅需计算一次，然后将结果传播到所有需要的地方。

  3. 循环（Loops）可以执行类似但不完全相同的任务

    • 结合 Partition，可以对相似的数据执行相同模式的处理，减少重复计算，提高效率。

  4. 递归（Recursion）与控制流（Control Flow）

    • 支持 固定循环、条件判断、质量级别控制，这些可以在 PCG 中静态或动态执行。

用户参数（User Parameters）、数据表（Data Tables）和对象引用（Object References） ​

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  1. 用户参数（User Parameters）

    • 允许终端用户或子图（Subgraph）进行控制，提高可操作性。

  2. 增强的用户参数（User Parameters Redux）

    • 现在参数可以是 复杂对象，如 节点（Nodes）、子图（Subgraphs）、对象引用（Object References） 等。

  3. 数据表（Data Tables）

    • 可以 在 PCG 作用域外轻松编辑，并在保存时刷新生成。
    • 延迟属性检索（Delaying Attribute Retrieval）可以提高效率。
    • 数据表可以相互引用，增强了数据的关联性和可复用性。

  4. 对象引用（Object References）

    • 允许 延迟检索（Delay Retrieval）或并行处理（Parallel Processing），提高运行效率。

运行时分层生成（Runtime Hierarchical Generation） ​

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  1. 按需生成，适应所需分辨率（Generate what you need at the resolution needed）

    • 影响其他系统或用于较低层级生成的元素可以提前在远距离生成，优化性能。

  2. 生成 ≠ 立即创建可视化内容（Generation does not mean artifact creation）

    • PCG 的许多工作依赖于 避免在游戏世界中直接执行计算，从而实现更多的并行化。
    • 计算过程应与 具体的内容创建（如网格显示）分开，以提高性能。

  3. 边界条件（Boundary conditions）

    • 一些图形（Graphs）对边界条件更敏感，从上游获取数据 可以减少问题。

  4. 运行时的质量调节（Easy lever on quality esp. at runtime）

    • 质量范围可以 根据需求动态调整，并支持分支（Branching）。

形状语法节点（Shape Grammar Nodes） ​

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  1. 分割段/样条线（Subdivide segment/spline）

    • 根据指定的 语法（Grammar） 和 模块（Modules） 对段（Segment）或样条线（Spline）进行细分。

  2. 语法选择（Grammar selection）

    • 根据 键值（Key） 和 数值比较（Value Comparison） 选择合适的语法规则。

  3. 原始截面/重复截面（Primitive cross-section / Duplicate cross-sections）

    • 基于足迹（Footprint） 创建切片，并沿指定方向拉伸（Extrude），或者从原始图元（Primitives）生成新的形状。

详细

Interops（交互操作） ​

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1. Spline Meshes（样条网格） ​

  • 允许从 PCG 生成的样条（Spline） 创建网格对象。
  • 该功能类似于 Static Mesh Spawner（静态网格生成器），但适用于 Spline（样条曲线）。
  • 主要用于 道路、河流、管道 等 曲线形状 的自动生成。

2. Geometry (Experimental)（几何处理，实验功能） ​

  • 这是对 Geometry Script（几何脚本） 的早期集成，使得 PCG 可以使用更复杂的几何数据。
  • 主要用于创建 地板、屋顶 等 建筑结构。
  • 未来可能扩展更多 程序化建模 功能，例如 动态地形、墙体调整等。

3. Niagara (Experimental)（Niagara 特效，实验功能） ​

  • 让 PCG 与 Niagara 交互，可以将数据写入 Niagara Data Channel (NDC)。
  • 可能实现的功能：
    • 让 PCG 生成的内容影响 特效系统（如烟雾、粒子、火焰）。
    • 让 Niagara 读取 PCG 数据，用于 环境交互、风力影响 等。
  • 目前仍处于 早期实验阶段，但未来可能允许 PCG 直接控制 Niagara 特效，适用于 动态天气、交互式 VFX。

GPU 支持（GPU Support） ​

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  • Custom HLSL → 允许开发者用 HLSL 编写自定义 PCG 逻辑，控制 地形、纹理、点数据。
  • Native GPU Nodes → 未来 PCG 计算逐步迁移到 GPU，减少 CPU 负担，提高生成速度。
  • GPU Instancing (Experimental) → 实验性 GPU 实例化，适用于 大规模对象生成，如森林、建筑等。

1. Custom HLSL（自定义 HLSL） ​

  • 允许开发者使用 HLSL（High-Level Shader Language） 编写 自定义 PCG 节点。
  • 可以访问 地形（Landscape）、纹理（Textures）、属性（Attributes）、点数据（Point Properties）。
  • 使 PCG 更灵活，开发者可以直接编写 GPU 计算逻辑来优化性能，例如：
    • 计算地形适配性（Slope-based placement）。
    • 纹理驱动的程序化分布（Texture-based spawning）。
    • 更高效的数据处理，减少 CPU 计算压力。

2. Start of Native GPU Nodes（原生 GPU 节点支持） ​

  • 逐步增加 GPU 版本的 PCG 原生节点，让更多的计算直接在 GPU 进行。
  • 目标是让 PCG 尽可能在 GPU 上运行，减少 CPU 负担，提高 大规模实例化 和 实时生成 的效率。
  • 可能的优化点：
    • 直接在 GPU 进行点云计算（Point Cloud Processing）。
    • PCG 规则 和 变换计算 迁移到 GPU，提升性能。
    • 减少 CPU-GPU 之间的数据传输，让整个 PCG 更高效。

3. GPU Instancing (Experimental)（GPU 实例化，实验功能） ​

  • 早期尝试在 GPU 直接进行 实例化渲染（Instancing），不回写到 CPU。
  • 适用于 大规模物体渲染，如：
    • 森林生成（Procedural Forests）
    • 草地和植被（Procedural Grass & Foliage）
    • 城市建筑群（Procedural City Generation）
  • 由于数据无需传回 CPU，可以减少瓶颈，提高 动态世界生成 的帧率。

More ​

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  • Raycasting → 增强光线投射，可用于检测环境、改进点生成规则。
  • Data Layers → 数据层继承机制，未来可 更灵活地控制数据层目标。
  • Affect-anything → 直接修改对象属性/调用无参数函数，提高 PCG 交互性。
  • Component Filtering/Referencing → 按标签/类别筛选数据，可获取/提供对象引用。
  • Save and PCG Data Assets → 允许导出和存储 PCG 生成的数据，便于 复用与分析。

1. Raycasting（光线投射） ​

  • 通用化的光线投射功能，允许更精确地控制输出。
  • 新增点生成节点（如 球形网格（Sphere Grid）），改进点分布方式。
  • 用途：
    • 检测地形表面（确定适合放置点的位置）。
    • 改进物体投影（如检测光照影响、阴影计算）。
    • 创建更复杂的 PCG 规则，如基于射线检测的环境适配布置。

2. Data Layers（数据层） ​

  • 直观的 数据层行为，PCG 组件生成的内容会 继承原始组件的配置。
  • 未来增强数据层的可控性，支持 针对特定数据层进行目标化操作。
  • 用途：
    • 多层次地形管理（如不同的生态区域）。
    • 不同 LOD（细节层次）管理，可以针对不同层的数据进行 单独处理。
    • 动态变化场景（如不同区域不同规则）。

3. Affect-anything（影响任何对象） ​

  • 允许调用 无参数函数（parameter-less functions），并获取/设置对象属性。
  • 使 PCG 组件 更容易影响游戏世界中的对象。
  • 用途：
    • PCG 生成内容后，直接修改目标对象的状态（如调整灯光、物理属性）。
    • 交互性增强（PCG 生成后触发特定事件）。

4. Component Filtering/Referencing（组件过滤/引用） ​

  • 按组件标签（Tags）或类（Classes）过滤数据，精准控制 PCG 影响范围。
  • 支持获取/提供组件引用，让 PCG 逻辑更加可控。
  • 用途：
    • 按类别筛选可用对象（如仅对“树”类对象应用 PCG 规则）。
    • 引用特定对象，允许更加 精细的 PCG 影响控制。

5. Save and PCG Data Assets（PCG 数据存储） ​

  • 允许将检查的数据存储到 PCG 资产，并提供基础节点 导出数据。
  • 使 PCG 生成的 数据资产化，可以在不同关卡/项目中复用。
  • 用途：
    • 保存和重用 PCG 结果（如保存程序化生成的城市布局）。
    • 数据分析（导出 PCG 结果进行进一步优化）。