Unreal Engine 5, le nouveau roi des moteurs graphiques de jeux vidéo ?

Dès son annonce, fin 2021, la cinquième mise à jour de l’Unreal Engine du studio Epic Games a fait grand bruit dans le milieu vidéoludique, cinématographique et, plus globalement, pour quiconque ayant recours à la 3D dans ses créations. En tant qu’un des moteurs graphiques leaders du marché – au côté de Unity – cet énorme bond en avant après 8 années de développement vise à repousser les limites technologiques actuelles pour plus de réalisme.

Davantage que des graphismes époustouflants et une optimisation de la puissance de calcul, c’est l’ensemble du processus de production qui est amené à évoluer sous l’impulsion de cette nouvelle mouture. Unreal Engine 5.1 est d’ores et déjà disponible librement et gratuitement – comme de coutume chez Epic qui encourage la créativité et le foisonnement – et les premières démos techniques, voire jouables, commencent à fleurir ici et là. Cette update, sortie en novembre 2022, constitue d'ailleurs un pas important vers la version finale du moteur graphique.

Alors, maintenant que la sortie de la version 5.1 a eu le temps d'agiter la planète jeux vidéo, quels changements et améliorations concrètes pouvons-nous dès lors remarquer ? Et, surtout, quelles répercussions du côté des développeurs, des œuvres ou encore des joueurs ? 

Des images dignes de fonds d'écran, directement en jeu

Un moteur graphique toujours plus puissant

Outre une ergonomie toute neuve, les fonctionnalités les plus fréquemment citées et les plus notables portent les noms de Nanite, Lumen, World Partition et OFPA. Bien évidemment, cette liste n’est pas exhaustive et tout le moteur a été retravaillé, optimisé, perfectionné. Pour autant, ce sont celles-ci qui changent le plus la donne et auront un fort impact sur les tunnels de production de l’industrie (notamment du jeu vidéo). Cet impact ayant déjà été ressenti par quiconque ayant eu la rétine fracturée par la qualité des premiers rendus, la profusion de leurs détails et les prouesses techniques que cela implique.

Au lieu de jouer, pourrions-nous simplement nous contenter d'admirer les œuvres d'art ?

Nanite, une précision infinie à portée de pixel

Ce premier outil permet de multiplier le nombre de polygones affichables par plus de 100, et ce, en temps réel et sans déperdition de performances. La promesse est d’ailleurs d’offrir une « géométrie infinie » aux équipes créatives. Dans les faits, Nanite va opérer en coulisses pour réduire automatiquement cette « géométrie illimitée » et ne pas saturer les machines. Quand bien même un développeur ou un artiste importerait une flopée de modèles comportant des centaines de milliards de polygones, Nanite peut ainsi « écraser » ce nombre, le ramener à « seulement » quelques dizaines de millions, sans perte de détails apparente.

Au-delà de rendus bien plus poussés, cet outil évitera surtout de recourir aux astuces et compromis passés, qui visaient à épargner les ressources matérielles ou humaines. Plus de textures planes plaquées sur des formes 3D simples (normal mapping) ni d’objets appauvris en fonction de l’angle de vue (custom LODs). Enfin, des volumes définis avec une telle précision rendront un service à tout le monde en minimisant la plupart des cas l'insupportable clipping.

La puissance de cet outil repose également sur des textures 8K, auparavant réservées aux effets spéciaux sur grand écran. De zones plus larges, planes et anguleuses, l’on passe à une fragmentation en des milliards de triangles par scène, la majorité d’entre eux de la taille d’un unique pixel. Sérieusement, depuis quand parler de géométrie a été aussi incroyable ?

Oui, ce sont bien deux moitiés de la même image

Par ailleurs, la version 5.1 a poussé encore plus loin les capacités de cette technologie de géométrie en la rendant bien plus stable, et en limitant l'impact de son activation sur les performances d'affichage. D'après le site officiel d'Unreal Engine, la géométrie virtualisée de Nanite prendra désormais en charge "les jeux et expériences en 60 FPS sur les consoles de nouvelle génération et les PC les plus puissants". Une belle avancée, même s'il faudra attendre encore un peu pour retrouver cet outil en 120 FPS.

Mais les créateurs 3D ne sont pas au bout de leurs surprises puisque sur cette update 5.1, Nanite offre également un "rastériseur programmable" qui permet de créer des déformations de matériaux et des animations grâce aux masques d'opacité et au World Position Offset. Cela va notamment faciliter l'animation des feuilles et des végétaux en suivant le mouvement du vent.

Unreal Engine 5.1 va faire naître des vocations dans la botanique

Lumen manipule avec art le clair-obscur

Cette seconde fonctionnalité, bien qu’indépendante, œuvre de concert avec la précédente. Lumen gère toutes les lumières, directes ou réfléchies, de façon dynamique et réactive. Qu’il s’agisse d’une source principale ou de reflets, la géométrie augmentée réclamait bien un éclairage et des ombres à la hauteur.

Là encore, il est question d’améliorer les rendus, mais aussi de simplifier et de fluidifier leur création. Se débarrasser des pénibles itérations multiples ou des scènes précalculées (lightmaps farms/baking), en faveur d’un éclairage intégral modifiable à la volée ne peut qu’améliorer la production, le gameplay, comme l’immersion.

Nanite et Lumen combinés permettent ainsi des modélisations extrêmement poussées avec une simplicité d’usage inédite. De surcroît, une librairie d’assets facilite l’intégration rapide d’éléments préconçus, à disposition.

Jamais aussi bel hommage n'a été rendu à de la caillasse

Par la suite, l'update 5.1 s'est concentrée sur l'amélioration de ce système d'éclairage dynamique avec, d'après les communiqués officiels, "une prise en charge initiale du système nDisplay". Ainsi, vous profiterez d'un aperçu direct des éclairages indirects, sans la moindre étape de génération, ce qui constitue un gain de temps précieux et devrait sans aucun doute favoriser votre élan créatif.

Néanmoins, ce système manque encore de maturité puisqu'il ne prend pas plus de 7 éclairages en charge. Si vous souhaitez réaliser des scènes plus complexes, il faudra donc se contenter du GPU Lightmass qui a, lui aussi, subi quelques refontes : l'intégration des lumières naturelles stationnaires, de Sky Atmosphere, mais également "une amélioration générale de qualité et de performance". C'est toujours ça de pris...

 
World Partition et l’OFPA, ou la révolution de l’open world

Jusqu’à présent, construire de vastes cartes nécessitait de les diviser manuellement en autant de sous-niveaux séparés, que le système de streaming du jeu chargeait ou déchargeait selon la progression des joueurs. Ce faisant, il existait autant de fichiers que de sous-niveaux, sans une vue complète et cohérente du monde créé et avec de possibles conflits entre les versions.

Le tout nouveau World Partition permet de fragmenter un monde ouvert immense en autant de zones bien plus restreintes, histoire de faciliter leur création comme leur chargement. Pour cela, un seul et unique fichier éditable et cohérent est généré. Concrètement, cela signifie que chaque carte sera subdivisée en une grille de blocs indépendants pouvant être modifiés en parallèle et simultanément, par tous. Une fois le jeu achevé, le chargement de ces cellules par un streaming automatisé (toujours basé sur la distance au joueur) économisera de la puissance de calcul, mais aussi beaucoup de temps aux équipes.

Votre nouveau terrain de jeu sera désormais bien moins énergivore et chronophage

Or s’il n’existe plus qu’un seul fichier quadrillé en cellules, l’OFPA (One File Per Actor) se devait d’exister. Ce nouveau système évitera enfin de bloquer ses collègues ou de devoir se déconnecter à répétition pour laisser la place à une intervention sur les mêmes éléments. Source de heurts en interne ou de délais inutiles, l’ancien fonctionnement de fichiers n’acceptant qu’un seul auteur à la fois sera désormais une relique.

Chaque « acteur » travaillera sur sa propre version du fichier, ensuite remise en commun. À l’image de Photoshop, ce seront autant de calques différents d’un même document, pouvant aussi servir à itérer plusieurs versions d’un même environnement (à plusieurs époques, plusieurs degrés d’usure, plusieurs saisons, etc.), sans le reconstruire entièrement. Ces détails des coulisses peuvent apparaître sans réel grand intérêt pour nombre de joueurs, mais ils constituent un changement ergonomique attendu de longue date et salué par l’industrie.

De plus, Unreal Engine 5.1 permet à World Partition de prendre en charge Large World Coordinates. Un régal pour les créateurs d'immenses mondes ouverts, puisqu'ils bénéficient désormais d'une précision de création sans égal. Cette update offre aussi une meilleure expérience utilisateur afin de fluidifier le travail du contrôle de source, ainsi qu'une amélioration significative des performances au niveau de la création des "grands éléments aquatiques". Votre PC va pouvoir souffler un peu !

Une toute "petite" section d'une carte gigantesque

Une création facilitée de personnages mieux animés

En plus de la bibliothèque d’objets déjà citée, la librairie de metahumans va également changer la donne dans la création de personnages ultra-réalistes. Piochez dans des modèles de base, bougez quelques curseurs pour adapter les traits ou la physionomie et l’avatar est déjà prêt à l'emploi. Plus besoin de sculpter des modèles 3D en partant de zéro : même ce qui ne figure pas dans cette librairie pourra être greffé sur le squelette, économisant ainsi un temps non négligeable.

Si l’on ajoute à cela des déplacements et animations dynamiques selon le contexte, un générateur de chaos amélioré ou encore une spatialisation des sons inédite, l’immersion grimpe encore de plusieurs crans.

Quand créer des personnages devient aussi facile que dans un Elder Scrolls

Et cela devrait aller en s'améliorant, puisqu'Unreal Engine 5.1 voit apparaître pour la première fois le Machine Learning Deformer en version bêta. Grâce à l'aide de cette intelligence artificielle, les artistes 3D pourront désormais simuler des déformations non linéaires de "plissement de la peau", de "contraction des muscles" ou encore de "gonflement des veines" avec un réalisme absolu. Bref, c'est un vrai jeu d'enfant !

On notera aussi de belles améliorations sur Control Rig, qui peut désormais s'adapter de manière automatique à des personnages "aux proportions et propriétés variées", si l'on en croit le communiqué d'Unreal Engine. Le Sequencer, quant à lui, peut maintenant prendre en charge de nouvelles contraintes telles que l'orientation et la position des éléments de votre scène. D'après le site officiel du moteur graphique, cela pourra notamment s'avérer utile pour maintenir les mains d'un personnage sur le volant d'une voiture, ou pour focaliser les caméras sur ce dernier.

Vous allez pouvoir tordre Iron Man en long, en large et en travers (pas sûr qu'il apprécie)

Une simplicité d’accès et d’usage

Améliorer la production, démocratiser les moyens

Les avantages de toutes ces nouveautés sont nombreux, mais l’essentiel est d’économiser du temps, de l’énergie et des fonds aux gros studios. En parallèle, le moteur vise à rendre accessibles aux plus modestes des jeux plus vastes et complexes, qu’ils n’avaient jusque-là pas les ressources de développer.

Ce faisant et en s’épargnant autant d’étapes laborieuses pour ne garder qu’une fraction des obstacles passés, le jeu indé va être en mesure de prendre un essor sans précédent. De leur côté, les mastodontes du milieu pourront favoriser la créativité, le gameplay, et dédier plus de ressources au jeu en lui-même, plutôt qu’à la technique le supportant. Ne plus avoir à se soucier du décompte des polygones et du budget l’accompagnant en soulagera sûrement plus d’un.

Il se pourrait d’ailleurs que, à l’avenir, les contraintes monétaires ou de temps aient moins de prise sur la qualité des jeux et, par ricochet, sur le bien-être des artistes et des développeurs. Si l’ergonomie en ressort décuplée et que les outils se chargent du gros du crunch, les équipes n’auront plus à en assumer le coût souvent cuisant. Du moins, si le curseur n’est pas déplacé vers des objectifs toujours plus démesurés et déconnectés de conditions de travail décentes. En attendant, Unreal Engine 5.1 s'est chargé de simplifier l'éditeur d'effets visuels qui permet désormais de "créer, déplacer et modifier efficacement les cartes d'éclairage". De quoi rendre, pas à pas, cette discipline un peu plus accessible aux non-initiés.

Ça n'en a peut-être pas l'air, mais c'est super ergonomique !

Le revers de la médaille

Le moteur graphique et les perspectives qu’il esquisse génèrent une excitation indéniable quant à l’évolution des jeux. Nul doute que l’année à venir comme les suivantes connaîtra un bond qualitatif rapide des productions. Tout le monde semble y gagner et la technologie pallie la pénibilité tout en tendant à s’invisibiliser, à s’effacer elle-même au profit de l’art.

Pour autant, au moins deux écueils ternissent le début de cette nouvelle ère. D’abord, l’ultra-réalisme sera a priori le point fort du moteur, encourageant à développer en ce sens plutôt que vers d’autres directions artistiques. Par là et via la bibliothèque d’assets ou les modèles prédéfinis de metahumans, l’homogénéisation pourrait exploser. Dès lors, arriver à s’en démarquer sera d’autant plus valorisé et capital.

Voilà à quoi ressemble, oh trois fois rien, juste des milliards de polygones avec un clair-obscur dynamique

Mais surtout, cette puissance de modélisation et de rendu nécessite des machines capables de faire tourner les jeux produits. Bien que plus de joueurs et de développeurs indés pourront s’essayer à la création vidéoludique, le tout pousse à une course en avant technologique afin de supporter les nouvelles productions.

Ce prétendu Eldorado ouvert à tous gardera ainsi une taxe à l’entrée laissant sur le palier celles et ceux ne pouvant se procurer la configuration minimum pour des créations décentes. Or, nous nous situons précisément dans une période critique quant à l’exploitation des ressources naturelles, marquée notamment par une pénurie de semi-conducteurs sans précédent.

Il devient donc important de s’interroger sur la pertinence de se tourner vers des ordinateurs ou consoles toujours plus puissants, des fermes de serveurs toujours plus monumentales et gourmandes en énergie et, dans l’ensemble, vers une logique du « toujours plus ». Logique qui ne se limite bien évidemment pas au domaine vidéoludique.

Votre PC après 30 minutes de rendu sur Unreal Engine 5.1

Du règne de l’open world à la guerre des clones

De concert avec une tendance à l’hyperréalisme, l’accent a été sciemment mis sur des mondes ouverts de plus en plus massifs. L’inclination à produire en open world était déjà forte, mais elle s'est amplifiée avec le temps. L’Unreal Engine 5 remet de l’huile sur le feu en rendant accessibles à tous des mondes complexes et d’une grande qualité.

En couplant cette dimension à des scènes et personnages de moins en moins différentiables d’images filmées ou de photographies, le concept de vallée de l’étrange devient chaque jour plus actuel, prégnant et perturbant. Cela n’est d’ailleurs qu’un début puisque le moteur graphique propulsera potentiellement les prochains métavers ou de nouvelles formes de deepfakes encore plus abordables et convaincantes. Face à cet amoindrissement accéléré de la frontière entre réalité et créations numériques, il faudra ainsi prendre garde à ne pas opter pour une majorité de pures copies du réel ou de clones techniquement impressionnants, mais désincarnés.

La qualité d'une impressionnante cinématique, mais jouable

Ce n’est pas dire que le premier éditeur venu prendra la direction des vidéos techniques actuelles ou inondera les plateformes gaming de séries de jeux aussi détaillés. Epic Games en tête, avec son navire amiral qu’est Fortnite, ne donne d’ailleurs absolument pas dans l’ultra-réalisme à l’heure actuelle. Heureusement que la créativité subsiste malgré un écosystème de plus en plus hostile aux indépendants – et que Unity et d’autres moteurs graphiques offrent une diversité salutaire.

Pour autant et avec cette sortie récente, l’Unreal Engine 5 est amené à prendre une place énorme dans toutes les industries produisant des images de synthèse, voire chez davantage de particuliers assez chanceux pour le faire tourner. Passé la première démo et les articles extatiques, la phase de test sérieuse de ses limites, puis le développement de projets complets le poussant dans ses derniers retranchements prendront du temps. Ce n’est pas pour tout de suite qu’un titre exploitant pleinement ses capacités débarquera sur nos fidèles PlayStation, Xbox, Switch et autres PC.

Il peut faire la tête, car ce n'est pas demain la veille qu'il débarquera sur un jeu triple A...

Épilogue

En somme et au-delà de l’effet d’annonce d’Epic Games, l’automatisation et l’ergonomie poussées du software promettent une progression rapide et notable des productions. Progression qui mettra cependant un certain temps à atteindre son apogée, même imparfait.

Pour l’instant, à la lumière des critiques et questions soulevées ici, il reste difficile de prédire ce vers quoi les possibilités décuplées de l’Unreal Engine 5 nous amèneront. Osons espérer que ce sera vers le meilleur, en premier lieu pour les professionnels du milieu. Mais souhaitons surtout avoir le discernement nécessaire pour esquiver le pire ou, à défaut, le démasquer et le critiquer. Rendez-vous dans une petite décennie pour un bilan ?

Co-écrit avec Yan Gamard