虚幻引擎是由Epic Games开发的一个先进的实时3D开发平台，最初设计用于游戏开发，但现在已经广泛应用于多个领域，包括建筑设计、电影和电视制作、仿真训练、汽车制造，以及虚拟现实（VR）和增强现实（AR）内容的创作。

作为一款游戏引擎，虚幻引擎提供了包括但不限于渲染、物理模拟、动画系统、音频处理、AI行为、网络和多人游戏支持等全套开发工具及框架，允许开发者在无需从零开始编写所有底层代码的情况下快速构建和发布高质量的交互式3D体验。

此外，虚幻引擎以其强大的图形处理能力、用户友好的界面、跨平台兼容性以及活跃的开发者社区而闻名。

它不断追求在视觉效果、性能和开发效率方面的创新，通过版本迭代引入了虚幻引擎5中的先进技术，简化了工作流程，提高了视觉真实感，为开发者提供了更强大的工具来创造引人入胜的3D体验。

虚幻引擎5（Unreal Engine 5）在2021年5月26日发布了预览版，并在2022年年初正式发布完整版。这款全新的游戏引擎不仅在游戏开发领域掀起了一场技术革命，其强大的功能和工具也为建筑可视化、影视制作、模拟仿真等多个行业带来了前所未有的创作自由度和可能性。

虚幻引擎UE5核心技术亮点

Nanite虚拟微多边形几何体技术

这项技术允许开发者直接导入高精度的3D模型，无需考虑多边形数量限制，实现前所未有的细节水平。无论是Zbrush雕塑还是摄影测量扫描得到的模型，Nanite都能实时流送和缩放，保持画面质量不损失。

Lumen全动态全局光照解决方案

Lumen技术能够实时响应场景和光照变化，无需烘焙光照贴图或放置反射采集，即可实现逼真的光照和反射效果。这项技术极大地简化了光照设计的流程，让开发者可以专注于创作。

Niagara VFX系统更新

Niagara继续在UE5中扮演重要角色，作为粒子和特效系统的升级版，增加了更多高级控制和缓存支持，使得视觉特效的创作更加动态且资源效率更高。

时序超级分辨率（TSR）

TSR技术能够在较低的渲染分辨率下输出高质量的像素，保持高帧率的同时提供接近高分辨率渲染的画质。

Chaos物理与破坏系统

Chaos提供了高度真实的物理模拟，支持刚体动力学、柔体模拟（如布料、头发、肌肉等）、破碎效果以及大规模场景破坏。

世界分区系统

这一系统改变了关卡管理和流送方式，使得处理更广阔的开放世界成为可能，同时提高了团队协作的效率。

内置建模工具集

虚幻引擎5提供了强大的建模工具，包括网格体编辑、UV创建和编辑等，让美术师可以直接在编辑器中开发和迭代资产。

此外，虚幻引擎5支持跨平台开发，包括次世代主机、本世代主机、PC、Mac、iOS和Android平台，为开发者提供了广泛的部署选项。

虚幻引擎的应用领域

1、游戏美术

虚幻引擎在游戏领域取得显著突破，就是为了制作电子游戏而诞生的。包括高度逼真的画质和视觉表现、逼真的物理模拟、跨平台开发和兼容性、出色的实时渲染及性能优化，以及开放世界和大型场景构建的能力。这些技术突破提升了游戏品质和玩家体验，推动了游戏行业的创新与发展。

目前使用虚幻引擎开发的主要还是集中在大体量高精度的3A游戏，比较著名的有《堡垒之夜》、《战争机器》、《刀剑神域》、《刺客信条》等，也少不了国民级游戏《和平精英：刺激战场（吃鸡）》，这也是目前比较少的用虚幻引擎开发的手游作品了。

2、影视/动画

虚幻引擎自带的动画工具，包含用于环境创作的地形系统、粒子与物理系统、多轨道非线性编辑器等等非常专业的功能。还有灵活的、基于节点的材质编辑器，能让设计艺术家们创造出各种视觉风格。

动漫动画公司的制作者们能在几秒就渲染出数帧动画、可以随意修改设计而无需等待数小时乃至数天才能看到渲染的结果，强大的技术加持，让如今国漫番剧已经有能力实现周更。

虚幻引擎在影视/动画领域实现了实时渲染与虚拟制片的突破，通过LED影棚构建无限虚拟场景，提升画面真实性。此外，虚幻引擎还通过虚拟制片技术降低了成本，提高了制作效率，为影视/动画制作带来了革命性的变革。

倍受大家喜爱的国产动漫动画：《斗罗大陆》、《秦时明月》、《武庚纪》、《地灵曲》等，都是用虚幻引擎制作的。

3、虚拟制片和虚拟拍摄

虚拟拍摄，是通过搭建虚拟三维场景与真实拍摄进行合成的一种技术解决方案。在广告、影视、电视直播等领域被广泛应用。

虚幻引擎借助其强大的渲染能力与快速迭代能力，搭建超写实场景，使得场景的搭建和渲染不再需要漫长的等待，可以完成实时效果合成，打造超逼真场景，大大提升了产品的制作效率，也节约了物料成本。

同时，虚幻引擎强大的算力，可以高效地提取大量动作数据，即使是角色细腻的面部表情也可以充分捕捉。

热门美剧《西部世界》、《权力的游戏》、《曼达洛人》都是运用虚幻引擎进行虚拟拍摄的典型代表作品。

虚拟拍摄技术革新，利用LED面板实现身临其境的拍摄体验。通过实时渲染和镜头内视效（InCameraVFX），演员可在虚拟环境中表演，实时查看效果。该技术提高了制作效率，降低了成本，并为创作者提供了无限创意空间，为影视制作带来革命性变革。

4、传统行业

a. 汽车可视化

目前，汽车行业也是虚幻引擎的最大用户之一，全球知名的汽车制造商，大部分都有在使用虚幻引擎帮助研发汽车和改进性能。

从最初使用虚幻引擎的渲染功能，实现汽车演示更加真实的视觉效果，到后来，在虚幻引擎里执行各种驾驶模拟和安全性实验。

虚幻引擎在汽车可视化方面应用广泛，通过实时渲染和模拟技术，实现车辆设计、人机界面(HMI)的直观体验。

b. UE数字孪生

虚幻引擎在UE数字孪生方面应用显著，通过强大的可视化能力和实时渲染技术，实现高精度的模型构建、数据驱动和实时模拟。其优势包括丰富的资源库、高效的开发流程和跨平台兼容性，为工业4.0和智能制造领域提供关键技术支持。

c. 智慧城市

虚幻引擎在GIS智慧城市领域的应用展现了其强大的功能和潜力。

高精度模拟：通过其先进的渲染技术，实现城市景观的逼真模拟。

多源数据融合：支持各类GIS数据，实现城市信息的全面展示。

实时交互：提供丰富的API接口，实现用户与数字孪生城市的实时交互。

随着UE5的不断发展和技术进步，我们可以期待虚幻引擎在智慧城市领域的应用将会取得更多突破，为构建智慧城市、可持续发展做出更大贡献。

d. 舞台美术

UE引擎作为一款专业的3D图形引擎，在舞美设计领域具备巨大的潜力和应用前景。通过其高质量的渲染能力、丰富的交互性和动画控制功能，以及多平台部署的特性，UE引擎能够为舞美设计带来更多创意和可能性。

e. 交互数字展厅

虚幻引擎在交互数字展厅的应用主要体现在：

实时渲染：创建逼真的虚拟环境，提供沉浸式的展览体验。

交互设计：支持丰富的交互功能，如触摸屏、手势控制等，增强用户参与感。

 多平台支持：支持PC、移动设备等多平台，方便用户随时访问。

5、元宇宙

元宇宙时代，运用UE引擎搭建定制化“智慧+”开发解决方案，比如：智慧交通、智慧城市、智慧农业等行业的智能化管理，成为各行业、各领域的，有力竞争和提升管理效率的重要手段。

元宇宙领域专注于策划与执行一系列创新型的虚拟活动，涵盖虚拟音乐会、虚拟车展以及概念美学宣传等，这些工作不仅要求从业者具备深厚的美术功底，更强调对原创设计能力的重视与追求。

越来越多的传统行业开始采用虚幻引擎进行可视化模拟和体验式设计，从而拓宽了其市场空间和职业发展方向。

随着虚幻引擎5的不断更新和完善，相信它将在更多的行业中发挥重要作用。无论是在教育、医疗、娱乐还是工业设计，虚幻引擎5都有可能成为推动创新和变革的关键技术。