虚幻引擎｜赋能汽车产业驶向未来

Original 纪大伟虚幻引擎 2021-10-18

汽车在现代人类的生产生活中无疑扮演了非常重要的角色，而与其相关的3D技术也在过去几十年的飞速发展过程中逐渐对汽车行业产生了巨大的影响。时至今日，虚幻引擎作为全球最开放、最先进的实时3D创作平台其技术被汽车行业广泛应用在设计与工程验证，内外饰效果与HMI(人机交互)，市场推广与终端销售，模拟培训与自动驾驶。不难看出，汽车行业几乎每个重要环节的设计研发或制造的过程都已经和UE(虚幻引擎)紧密地联系在一起。

以设计为起点

每项技术发展到一定阶段都需要一个实质性的突破，来迎接新环境下的挑战和满足日益增长的行业需求。而3D技术在汽车行业面临的最大挑战是如何打破以往非实时操作环境的限制，尽可能地提高人的效率，让团队本身更专注于核心的设计与创作本身。

其实汽车行业的实时技术并不是从UE4才开始的。早在5-6年前，UE4还处于尚未被汽车行业接受的起始阶段，就有全球头部车企内部评估UE的实时技术，目的是将UE的实时技术引入到设计阶段来优化和提高当时现有的可视化效果，一个重要因素就是因为UE实时环境下的高保真度，可以让团队即使是在频繁的设计迭代的过程中也可以创作出高质量的实时效果和体验。

现如今无论是享誉全球的知名汽车制造商还是业内的小规模团队甚至个人，都可以依靠UE这个实时创作平台创作出的大量令人惊讶的案例和作品，UE在赢得了从业人员的一致赞美的同时也建立了实时引擎在汽车行业的标杆形象和口碑。

DataSmith打通行业间的数据壁垒

UE之所以能被汽车和制造业接受，很重要的一点就是对大量行业专用CAD数据的良好兼容性。为了能保证UE从游戏行业顺利进入enterprise各个行业，Epic的开发团队很早就意识到工业/汽车和其他各垂直领域的数据复杂性和行业的深度，于是便设计和开发了DataSmith做为通用型CAD数据的导入接口和数据转换处理工具，提供给所有的行业用户在UE内免费使用，从beta版本时期就兼容几乎所有行业标准化的CAD文件格式，并通过后续多个版本来更新，扩展和优化。

用户可以将 CAD参数化模型直接导入UE，保留原数据结构和完整性，对源数据进行曲面细分和轻量化处理。行业用户也不必付出额外的费用购买第三方插件或工具，即可高效的处理外部导入的各类数据。在UX方面，根据用户的反馈不断的完善和改进DataSmith的各项功能，相继发布了基于dataSmith 的re-import, re-tessellate等补充功能，以及可与各类工业DCC软件，比如Rhino，CATIA， Alias, Revit 协同工作的实用性工具。还可以编写Python脚本，一次性执行整套数据导入和处理命令来完成高效的自动化数据处理。

有了这一利器来帮助用户处理数据作为基础，在最近的几个UE的版本更新中，设计与开发团队又进一步开发了DataPrep 编辑器，一种比蓝图更容易上手的极简式节点编辑器来帮助用户完成对外部导入数据的批量预处理工作，并可在预处理阶段实时预览，监测和判断数据的处理结果。DataPrep同样使用了DataSmith的核心数据处理技术，但不同之处在于，用户在完成并确认预处理的数据结果之前，UE 编辑器里不会产生任何的数据，从而大大提升了反复导入，调试过程中的效率。而4.25版本DataPrep还可以继续扩展与蓝图和Python结合使用，生成更多的opreators，更大程度的提高了DataPrep的效能。

专注于探寻行业深度

在UE的功能设计过程中，Epic在全球各地区招募了各行业专属工程师，产品经理和技术经理，潜心研发行业用户所需要的工具，结合UE原有的功能来最大程度满足行业用户对引擎的专项需求，先后开发出面向工业设计用户的HDR backdrop一键照明功能，Variant Manager 变体管理器，Product configurator产品配置模板等汽车及制造业用户专用的产品展示/配置工具。即使是没有程序开发经验的设计团队或个人也可以迅速上手使用，创作出惊艳的设计和交互作品。整合引擎已有的各项实用技术，统一专业化的功能设计和极简化的操作方式着实满足了汽车行业用户的实际需求，让实时技术的光辉照进汽车行业，所有的行业用户都能因此而受益。

Epic总部每年会在全球两大以汽车闻名的城市慕尼黑和底特律举办大规模的汽车专场活动，召集全球的汽车行业的专家和从业者，广泛的交流和分享UE的行业经验和技术，探讨和展望未来UE在行业内的发展。Epic 中国也于2019年11月在上海成功举办了首届UE汽车行业的workshop, 之后仅在半年多的时间里，国内汽车及相关行业便形成了一股学习和使用UE 的热潮！

把科技与社交娱乐相结合

随着UE在汽车行业的迅速普及和发展，把卓越的高画质和实时交互的基因带入下一代汽车的HMI系统，将成为未来UE进一步引领汽车行业实时技术的一个方向。所谓次世代的HMI具有两大特质：

1. 从传统的2D平面动态图像交互转为全3D高画质实时显示与交互

2.从车辆原有的基本功能性交互升级为全车智能娱乐交互平台。

这里必须值得一提的一个非常成功的案例就是Epic的堡垒之夜，其手机版本的全球火爆程度证明了Epic通过堡垒之夜在移动平台积累了大量的用户，丰富的移动端媒体娱乐内容的开发和运营经验。而更让人兴奋的消息是， Epic已经与全球知名汽车厂商合作，联手全球顶级移动芯片厂商，成功将以UE为核心技术的下一代HMI系统产品化，喜爱高新科技的汽车fans们不久便能在下一代的新车上体验到全3D交互仪表和中控、移动互联、媒体社交和后排家庭娱乐，完全由UE强大的实时交互技术给用户带来的全新驾乘体验。

OnePlus 8以每秒90帧的速度运行Fortnite

前面所提到的车载娱乐，媒体社交将会是未来各大汽车厂商HMI系统的重点方向目标，Epic将会提供合作伙伴基于UE的HMI系统和整套实施方案，给未来的车联网，智能座舱和车载娱乐的模式提供了无限的想象空间。

而前不久Epic 与全球著名rap歌手Travis Scott 合作，在堡垒之夜的平台上举办的一场震惊全球的虚拟演唱会，更是让全世界无数玩家和普通观众亲身体验和目睹了虚拟世界的社交和娱乐的魅力，虽然只是2个多小时的演出，但同时在线人数却超过1400万人！之后更有上亿观众观看了这场史上空前的表演。

开启全球化协作模式

全球汽车行业早已进入全球化，在国内国际化的团队协作已经非常普遍，加上因为疫情而导致的全球WFH的趋势，如何引入实时技术来满足异地协作是摆在很多软件厂商面前的一大问题。为满足这一需求，UE的设计团队早在4.23版本就发布了 collaborative viewer模板，在最近的4.24和4.25的开发过程中不断将其完善，提供整套的实时评审工具，用户可将自己的项目直接应用于该模板，轻松实现异地多人，高画质实时交互评审，实时标注测绘，零部件剖析，拆分和验证，并且所有功能均支持VR/AR的沉浸式体验。看似一套小小的工具的诞生，很大程度上解决了一个困扰客户很久的问题。

数字资产的可复用与成本节约

无论是在汽车厂商内部还是更大范围的供应商体系里，从初期的汽车设计直至最后的市场与销售推广，每个环节都会产生大量的数据，也会因为不同职能部门所用的工具或平台的不兼容性，导致在以往传统流程里实现数字资产的复用几乎为不可能。而实时交互的特性使得UE成为一个兼有资产创作和数据统一化管理的平台，解决了多年来一直困扰行业的一大问题。

例如，在设计阶段的原始参数化模型可以直接导入UE，经dataSmith转换成多边形，数据经处理后进入UE项目作为资产库可以和其他素材或资产统一管理，这样的同一套资产可以满足多种用途和生产需要，可用于高品质渲染图片，视频，创建设计评审模板，VR/AR，市场部宣发视频，商业广告，基于云端像素流送的实时高品质产品配置器，甚至包括线下大规模展览展示。无论何种用途，只要在UE这一平台上都可以使用同一套资产在同一个项目里创作，有效的避免了多套数据的生产成本和在不同的工具与流程之间的转换，大大提高了工作效率并有效的降低了成本。

一降再降的技术门槛

UE从一个游戏引擎成功的演变和发展成为全行业的通用引擎，这其中离不开重要的一点，就是持续不断的降低行业用户使用UE的技术门槛，这点从UE的产品设计就很容易看出端倪，多年前UE在刚踏入行业的大门时，Epic 官方就主推出蓝图这一可视化编程系统, 没有程序员写代码，靠设计师也能用蓝图做出各种酷炫的产品交互方案。官方还也适时地推出了详细的汽车可视化白皮书和UE专用汽车材质库, 并在随后的版本中加快引擎功能迭代和更新的速度，在4.24更新了汽车材质库，新增了汽车可视化专用的项目模板，4.25 把实时光线追踪提升至产品级。这些举措让刚开始试用UE甚至还没来得及入门的用户也能快速上手，使用UE低成本高效率的制作出高质量的作品。

用户体验方面，充分考虑到传统DCC用户的软件使用习惯， Variant Manager 变体管理器，product configurator等工具的出现可以让用户在没有掌握蓝图可视化编程的前提下，也可以简洁高效的制作出设计阶段所需的各种效果，比如变换颜色，零件变更，表现产品设计的动态效果，帮助设计师完美表达出产品的设计语言，通过使用这些方便快捷的工具来满足频繁的设计迭代和修改，让每一个全新的设计方案可以在有限的时间内尽可能趋于完美。

新技术造就新体验

对Epic有一定了解的用户都知道，UE有一大特质就是持续不断的推出新技术来开拓全新的应用场景，不断的打破传统行业的技术边界。UE从一个创作平台逐步衍生和发展成为一个初具规模的生态系统，提供软件技术的同时也开启了使用新技术的市场。4.21发布的像素流送技术助力汽车行业的市场和销售人员，把UE制作的高质量实时数字展厅通过云端像素流送的技术把实时演算的画面和交互传送至每个终端用户的移动终端设备上，足不出户就能达到非常逼真的效果和体验。

LED wall ，nDisplay和In-camera vfx等技术的出现更是打破设计行业的想象空间，让绚丽多彩的实时3D影像和技术带给观众全新的感官和体验，极致的效果不再受限于显示设备的形状和尺寸，也不必拘泥于实拍场景的时间或空间限制，而是将现实与虚拟完美的结合，为行业的未来探索和开拓出具有划时代意义的应用场景，引导着引擎实时技术不断地向前发展。

未来的期待与展望

前不久Epic官方发布了一段UE5的demo 惊艳了世界，其中的Lumen 动态全局光照和Nanite 虚拟几何体等核心技术带给业界前所未有的震撼，也给各行各业的UE用户注入了一剂强心针，甚至许多3D行业以外的人们也开始对UE这个诞生于游戏却同时专注于各个行业的创作平台和整个Epic的生态布局都产生了浓厚的兴趣，开始期待和畅想之后的Epic和UE5会给整个行业和社会带来怎样的变化。

让我们拭目以待，未来的UE必将成为全球用户首选的通用型次世代引擎，赋能制造业/汽车/航天, 建筑设计/施工，媒体娱乐, 模拟培训等各行各业，提供用户无限的创作自由和空前的掌控力，与用户无穷的想象力和创造力相结合，纵横驰骋在未来的挑战和机遇之间！