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：

原先依赖的模块代码组织变动
BuildSettingsVersion被设置为Latest带来的警告等级的变化
CppStandardVersion默认为Cpp17（Latst为Cpp20）
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：

1
2
3

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：

BaseTextureBuildWorker
ChaosVisualDebugger
DerivedDataBuildWorker
EpicWebHelper
HeadlessChaosPerf
Horde
InterchangeWorker
EpicGames.Core/Jupiter/MongoDB/Perforce/Perforce.Managed
SwitchboardListener
TextureShare
UnrealBuildToolTests
UnrealObjectPtrTool
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

1 2	[/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：

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：

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：

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：

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：

UE4Editor*.exe更名为UnrealEngine*.exe，原先依赖UE4Editor*.exe路径的需要修改；
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：

去掉了一些资源平台，新加了一些
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。