Unreal Engine là gì? 6 tính năng nổi bật của Unreal Engine

Cách nhà phát triển game hẳn đã quá quen thuộc với Unreal Engine – một trong những công cụ lập trình trò chơi điện tử phổ biến hàng đầu hiện nay. Với hàng loạt lợi ích nổi bật, công cụ này sẽ giúp bạn tạo dựng game một cách nhanh chóng và hiệu quả nhất. Vậy, Unreal Engine là gì? Cùng Vietnix tìm hiểu tại đây!

Unreal Engine là gì?

Unreal Engine là một bộ công cụ lập trình game do Epic Games phát triển. Unreal Engine được biết đến với khả năng đồ họa chân thực và hiệu suất cao, Unreal Engine đã trở thành sự lựa chọn hàng đầu của nhiều nhà phát triển game trên toàn thế giới.

Ban đầu, Unreal Engine được tạo ra để phục vụ chủ yếu cho thể loại game FPS. Tuy nhiên, cùng với sự phát triển của ngành công nghiệp game, Unreal Engine đã trở nên phổ biến và được áp dụng vào hầu hết các thể loại khác nhau, từ trò chơi nhập vai trực tuyến nhiều người chơi (MMORPG), trò chơi chiến đấu cho đến các tựa game nhập vai khác. 

Unreal Engine được viết bằng ngôn ngữ lập trình C++ và có khả năng tương thích mạnh mẽ với hầu hết các nền tảng phổ biến hiện nay. Cho đến hiện tại, phiên bản mới nhất của Unreal Engine là Unreal Engine 5 được phát hành từ 2022. 

Với phiên bản này, Epic Games cho phép người dùng tải xuống miễn phí với mã nguồn có sẵn trên GitHub, nhưng bạn cần phải trả 5% doanh thu đối với các game thương mại được phát triển từ nền tảng này. 

Nguồn gốc và quá trình phát triển của Unreal Engine

Trong nội dung dưới đây, chúng ta sẽ cùng khám phá nguồn gốc và quá trình phát triển của Unreal Engine: 

Nguồn gốc hình thành

Unreal Engine được ra mắt vào năm 1998 dưới dạng trò chơi bắn súng góc nhìn thứ nhất (FPS) có tên là Unrea. Trong đó, Tim Sweeney là nhà sáng lập của Epic đã đóng góp hơn 90% công sức của mình vào công cụ này. Ngay sau đó, tựa game này đã nhanh chóng thu hút được sự quan tâm của đông đảo người dùng bởi khả năng tùy biến bản đồ cực cao cùng hàng loạt môi trường đa dạng.

Sau sự thành công của phiên bản đầu tiên, Unreal Engine đã được cải tiến và nâng cấp với nhiều tính năng mới ấn tượng. Không chỉ giúp cho quá trình dựng game trở nên nhanh chóng và hiệu quả hơn, bộ công cụ này còn được ứng dụng trong khâu sản xuất hiệu ứng, kỹ xảo cho loạt phim bom tấn như Independence Day, Jurassic Park…

Unreal Engine cho phép người dùng tận dụng các thuật toán mới để render và tạo dựng hình ảnh 3D của vật thể một cách chân thật và sống động. Ở thời điểm hiện tại, phiên bản mới nhất của bộ công cụ này là Unreal Engine 5 được ra mắt vào năm 2022. Với phiên bản này, nhà sản xuất game có thể tạo nên những chi tiết “siêu thực”, giúp nâng cao trải nghiệm và bùng nổ cảm xúc cho người chơi. 

Vào năm 2014, Unreal Engine đã được Guinness World Records ghi nhận là công cụ lập trình game thành công nhất trên toàn thế giới khi có đến tận 408 tựa game được xây dựng dựa trên nền tảng này. 

Quá trình phát triển

Kể từ khi ra mắt cho đến nay, Epic đã phát hành 5 phiên bản Unreal Engine và mỗi phiên bản lại được nhà phát hành cải tiến và bổ sung các tính năng mới cực kỳ hữu ích, cụ thể là:

• Unreal Engine 1: Phiên bản đầu tiên được phát hành vào năm 1998 với tựa game Unreal. Ban đầu, mọi tính toán đồ họa của Unreal Engine đều được thực hiện hoàn toàn bởi CPU. Tuy nhiên, theo thời gian, công cụ này đã có thể tận dụng các tính năng của card đồ họa để hoạt động một cách tối ưu và hiệu quả hơn. 
• Unreal Engine 2: Năm 2022, Epic đã kết hợp cùng quân đội Hoa Kỳ để cho ra mắt một tựa game FPS với mục đích chính là phục vụ cho quá trình tuyển quân. Trong thế hệ mới, Unreal Engine 2 sở hữu nhiều điểm cải tiến đáng kể, bao gồm khả năng chạy các cấp độ chi tiết tốt hơn gấp 100 so với thế hệ tiền nhiệm, tích hợp đa tính năng với công cụ tiên tiến như Matinee, Particle System, 3D Export Plugins…
• Unreal Engine 3: Sau 2 năm kể từ khi Unreal Engine 2 ra đời, Epic Games đã giới thiệu phiên bản Unreal Engine 4 vào tháng 7/2024 với nhiều tính năng mới nổi bật như thiết kế hướng đối tượng, hiển thị cho lập trình viên. Đặc biệt, một số tính năng khác như hệ thống âm thanh, hệ thống vật lý, trình trích xuất và các công cụ liên quan đều được Epic nâng cấp và cải tiến mạnh mẽ.
• Unreal Engine 4: Phiên bản thứ 4 được Epic Games công bố chính thức tại hội nghị các nhà phát triển trò chơi vào năm 2012. Tương tự các lần ra mắt trước, nhà phát hành này cũng bổ sung nhiều điểm sáng mới cho Unreal Engine, trong đó phải kể đến tính năng như sử dụng theo dõi hình nón voxel, chiếu sáng toàn cầu theo real-time… 
• Unreal Engine 5: Cho đến thời điểm hiện tại, đây là phiên bản mới nhất của Unreal Engine. Phiên bản này được phát hành từ 2020 và từng gây sốt toàn cầu với tính năng Nanite – công nghệ đột phá cho phép nhập tài liệu nguồn ảnh với độ chi tiết và sắc nét cao vào trò chơi một cách hiệu quả. Với công nghệ này, bạn có thể dựng lên một thế giới game chân thật nhất mà không cần phải tốn quá nhiều thời gian để tạo chi tiết mới. 

Ưu nhược điểm của Unreal Engine

Mặc dù là một bộ công cụ khá hữu ích, nhưng Unreal Engine vẫn còn tồn tại một số điểm hạn chế nhất định. Trong nội dung dưới đây, hãy cùng tìm hiểu chi tiết ưu và nhược điểm của Unreal Engine trước khi đưa ra quyết định có nên sử dụng công cụ này để phát triển tựa game mà bạn đang ấp ủ hay không. 

Ưu điểm

• Đơn giản, linh hoạt và tiết kiệm thời gian: Unreal Engine cung cấp hầu hết các công cụ có sẵn để người dùng có thể tối ưu quy trình làm việc của mình. Đặc biệt, thông qua cơ chế kéo thả, bạn có thể dễ dàng tạo dựng được tựa game mình mong muốn mà không cần phải mất quá nhiều thời gian. Tuy nhiên, cần lưu ý là một số công đoạn vẫn yêu cầu khả năng viết code để cho ra kết quả tốt nhất. 
• Không yêu cầu cao về kỹ thuật: Với giao diện đơn giản và thân thiện, Unreal Engine phù hợp với cả những nhà phát triển không có quá nhiều kinh nghiệm về code. Đặc biệt, hệ thống Blueprint trong Unreal Engine sẽ là công cụ hữu ích giúp bạn dễ dàng thêm mới nội dung cho các class mà không cần động đến code. 
• Tiết kiệm chi phí: Unreal Engine thường xuyên phát hành các đồ dùng miễn phí để người dùng mới có thể trải nghiệm trước khi bỏ tiền ra mua. Đặc biệt, bạn còn có cơ hội nhận về các mô hình 3D do Quixel tạo ra mà không phải tốn một đồng nào. Để làm được điều đó, hãy tải Unreal Engine 5 và Quixel Bridge, sau đó nhận asset free và tạo ra các khung cảnh mới của riêng bạn một cách dễ dàng,
• Cộng đồng lớn mạnh: Bạn có thể tìm thấy sự hỗ trợ từ cộng đồng Unreal Engine cực kỳ lớn mạnh. Trong đó, bạn có thể tham khảo Unreal Slackers (trên Discord) – nơi quy tụ của hàng loạt tên tuổi lớn trong cộng đồng, bao gồm cả những nhân viên làm việc tại Epic Game. Ngoài ra, đừng quên tìm kiếm các Unreal Engine Evangelist trên Twitter như Asher Zhu, Chris Murphy hoặc truy cập nhóm Facebook Cộng đồng Unreal Engine VN để giao lưu, học hỏi trong suốt quá trình phát triển game từ Unreal Engine.

Nhược điểm

• Không hỗ trợ multi-player game: Unreal Engine thường là lựa chọn tối ưu cho những ai đang muốn tìm kiếm nền tảng phát triển các tựa game một người, game đi cảnh. Ngược lại, đối với dòng game nhập vai trực tuyến nhiều người chơi (MMORPG) với hàng ngàn game thủ, bạn cần phải nhờ đến sự hỗ trợ của các giải pháp từ bên thứ 3 như hệ thống cloud, Spatial Ó… 
• Hỗ trợ quá nhiều workflow: Đây vừa là một ưu điểm, nhưng cũng đồng thời là một nhược điểm của bộ công cụ này. Bởi lẽ, workflow thường tạo nên sự thuận tiện tối ưu cho những developer lâu năm, nhưng lại gây khó khăn cho những ai mới sử dụng vì họ thường không biết nên chọn workflow nào mới hiệu quả. 
• Documentation (tài liệu hướng dẫn) chưa đầy đủ: Đây là nhược điểm thường gặp ở hầu hết các game engine. Đôi khi bạn sẽ nhận thấy một số chi tiết trong documentation vẫn chưa được cập nhập chuẩn xác so với phiên bản mới nhất của engine. Thậm chí, các lập trình viên phải tự tìm hiểu trong source code của Unreal Engine nếu gặp vấn đề liên quan đến lập trình. 

So sánh Unreal Engine vs Unity

Unreal Engine 5- Bứt phá sáng tạo với 6 tính năng nổi bật

Dưới đây là 6 tính năng nổi bật mà bạn sẽ bắt gặp trong Unreal Engine 5: 

1. Nanite 

Đôi khi, bạn sẽ phải vẽ đến hàng triệu, hay thậm chí là hàng tỷ polygon để tạo nên một tựa game 3D với đồ họa đỉnh cao. Tuy nhiên, polygon sẽ ảnh hưởng đến tốc độ của máy tính và số lượng polygon càng nhiều thì máy tính lại càng chậm. Vì thế, trong quá trình làm game, artist cần phải tối ưu polygon để mang lại trải nghiệm mượt mà hơn.

Trước đây, lập trình viên cần phải tính thủ công để biết được số lượng polygon cần vẽ, sau đó điều chỉnh rồi vẽ đi vẽ lại để đạt đúng số lượng giới hạn đã đặt ra. Quy trình này đã bị cắt giảm từ sau khi Unreal Engine 5 ra đời tính năng Nanite – hệ thống hình học ảo hóa. Giờ đây, hệ thống đã có thể tự động tính toán số lượng polygon cần vẽ để đạt được chất lượng tối ưu.

Để làm được điều đó, bạn chỉ cần đưa khối 3D chi tiết nhất của mình vào Unreal Engine và Nanite sẽ bắt đầu tính toán. Sau quá trình đó, bạn sẽ nhận được kết quả là 1 khối 3D với số lượng polygon thấp nhất nhưng vẫn đảm bảo được độ chi tiết. Chẳng hạn như với các chi tiết quá nhỏ mà mắt thường không thấy, Nanite sẽ phân tích và loại bỏ chúng sao cho phù hợp với từng loại màn hình hiển thị.

2. Lumen

Trước khi Lumen ra đời, nhà phát triển game sẽ gặp một vấn đề như sau: Bạn có một căn phòng và một nguồn sáng. Theo lý thuyết, khi nguồn sáng ấy chiếu vào căn phòng, màu của bức tường sẽ được phản chiếu vào không gian. Tuy nhiên, các phiên bản cũ hơn của Unreal Engine chưa thể tính được sự phản chiếu, mà chỉ có thể đơn thuần là làm sáng điểm được ánh sáng chiếu vào. 

Lúc này, để tính được đường đi ánh sáng một cách chân thật và mượt mà nhất, nhà phát triển game cần bỏ ra nhiều thời gian và thử nghiệm nhiều lần trước khi thực sự đưa vào trò chơi. Tuy nhiên, may mắn là Lumen – hệ thống chiếu sáng và phản xạ đã ra đời để giải quyết bài toán khó nhằn này. Giờ đây, bạn đã có thể tận dụng tính năng Lumen để đánh ánh sáng một cách đẹp nhất.

3. Niagara

Niagara – hệ thống hiệu ứng video (VFX). Tính năng này cho phép người dùng tạo ra các hiệu ứng video như khói, nước chảy, cháy nổ… một cách tự động và tối ưu nhất. Trước đó, để tạo ra những hiệu ứng tương tự, nhà phát triển cần phải mất nhiều thời gian để lập trình và chạy trên CPU. 

Với hệ thống Blueprint, Niagara giúp đơn giản hóa quá trình set up login hay lập trình VFX trên GPU. Đối với các phiên bản Unreal Engine, Niagara là tính năng đầu tiên giúp bạn tối ưu công việc với Compute Shader, đồng thời hỗ trợ người dùng tính toán tất cả mọi thứ, từ hiệu ứng nước chảy, người hoạt động, ánh sáng… 

4. Chaos/ Chaos Physics 

Chaos Physics là một hệ thống tính toán vật lý mới chỉ xuất hiện trong Unreal Engine 5. Với tính năng này, nhà phát triển game có thể tính ra chính xác sự tương tác vật lý của các thành phần trong game. 

Bằng cách tích hợp Chaos vào Unreal Engine 5, người dùng sẽ có thêm một bộ công cụ mạnh mẽ để tạo ra các hiệu ứng vật lý chân thực hơn. Đồng thời, hệ thống này mang đến cơ hội kiểm soát cao hơn cho các trò chơi nhiều người chơi và là nền tảng phát triển cho các mô hình Chaos Destruction – hiệu ứng mô phỏng các cảnh hủy diệt với quy mô lớn trong real time (chẳng hạn như một tòa nhà bị nổ tung).

5. Control Rig

Control Rig là một hệ thống điều khiển rối, cho phép người dùng điều khiển các nhân vật theo cách “thủ tục” một cách chính xác nhất. Trong đó, thủ tục được hiểu là việc sử dụng Blueprint để thực hiện các phép tính toán trong real-time nhằm mục đích kiểm soát các bộ phận gắn liền với nhân vật dựa trên đầu vào. 

Chẳng hạn như bạn có một nhân vật với các bộ phận đi kèm là kiếm hoặc vũ khí. Khi nhân vật đó đang chạy, nếu không tính toán cẩn thận, các vật thể đi kèm trên sẽ không di chuyển khớp với animation của cánh tay.

Lúc này, bạn có thể sử dụng Control Rig để đọc dữ liệu animation rồi tính toán vị trí chính xác cho các bộ phận bổ sung một cách nhanh chóng và hiệu quả nhất. Ngoài ra, bạn cũng có thể sử dụng Control Rig trong quá trình tạo animation mới bằng cách baking các phép tính thành animation. 

6. Meta Sounds

Cuối cùng, không thể không kể đến Meta Sounds, một hệ thống kết nối cho phép tạo ra âm thanh sống động trong real-time. Hệ thống này cho phép nhà phát triển tạo ra âm thanh thực dựa trên hoàn cảnh và sự tương tác trong game một cách hiệu quả. Từ âm thanh đầu vào mà bạn cung cấp, Meta Sounds sẽ tự động tính toán độ lớn nhỏ, độ vang và các âm thanh riêng biệt trong từng không gian khác nhau. Ngoài ra, công nghệ này còn có khả năng tự tạo âm thanh như nhạc beat trong game. 

Đối với cách làm truyền thống, bạn buộc phải tự thu âm cho các môi trường khác nhau, nếu không, game sẽ không tạo được cảm giác chân thực cho người chơi. Sau này, khi đã có Meta Sounds, mọi thứ trở nên đơn giản hơn rất nhiều. Chẳng hạn như bạn có âm thanh là tiếng bước chân, âm thanh này khi đặt vào một căn phòng nhỏ sẽ có cách thể hiện khác với khi đặt trong một căn phòng lớn, và Meta Sounds sẽ tính toán dựa trên kích cỡ để cho ra kết quả phù hợp nhất. 

Một số lưu ý khi làm việc với Unreal Engine

Khi làm việc với Unreal Engine, bạn cần lưu ý một số điều sau:

Ngôn ngữ lập trình

Unreal Engine sử dụng ngôn ngữ lập trình C++, nên mặc dù công cụ này được quảng cáo là thân thiện với cả những vị trí không chuyên về kỹ thuật như artist, nhà làm phim… nhưng Unreal Engine chỉ thực sự tối ưu khi bạn có kiến thức về lập trình.

Bạn không thể áp dụng ngay lập tức các các kiến thức C++ phổ thông vào Unreal Engine vì bộ công cụ này sẽ có những nguyên tắc lập trình riêng. Chẳng hạn như mọi class trong Unreal Engine sẽ được tạo và lưu với UObject, nếu muốn xóa class, cần sử dụng Reflection System. Lúc này, nhà phát triển game không thể tự xóa ý các class không cần thiết như trong C++. 

Các kỹ năng và yếu tố nên có

Để sử dụng Unreal Engine một cách hiệu quả nhất, ngoài kiến thức về C++, bạn cần phát triển những kỹ năng và yếu tố sau: 

• Nắm vững toán hình học: Bạn cần có nền tảng vững chắc về toán hình học vì kiến thức này được áp dụng rất nhiều vào trong quá trình dựng game
• Lập trình theo Programming Paradigm/Programming Pattern: Đây là một cách lập trình theo hệ thống giúp bạn tối ưu hóa quá trình làm game. Chẳng hạn khi bạn cần tính toán hành động di chuyển từ điểm A sang điểm B của nhân vật, nếu gặp điểm C giữa đường, bạn chỉ cần thông qua hệ thống quản lý để tính toán và thay đổi với công cụ chung một cách dễ dàng. 
• Comment khi lập trình: Hãy để lại comment giải thích công dụng của từng đoạn code để thuận tiện cho quá trình phát triển và chỉnh sửa sau này. Điều này đặc biệt cần thiết đối với các game lớn có sự tham gia của nhiều developer. 
• Khả năng tự học cao: Như đã đề cập ở trên, bộ tài liệu hướng dẫn của Unreal Engine thường không đầy đủ và người dùng buộc phải tự mày mò, tìm hiểu để tìm ra hướng giải quyết tốt nhất khi gặp vấn đề. Ngoài ra, bạn cũng có thể nhờ đến sự giúp đỡ của cộng đồng người dùng nếu không thể tự mình tìm tòi. 
• Test liên tục: Không phải lúc nào engine cũng đúng, và trong trò chơi có thể phát sinh vô số các lỗi không tên. Vậy nên, đừng bao giờ chủ quan mà hãy test game liên tục để đảm bảo rằng mọi thứ đều vận hành một cách hiệu quả nhất.

Lỗi thường gặp và cách khắc phục

Trong quá trình sử dụng Unreal Engine, bạn sẽ bắt gặp một số lỗi quen thuộc sau:

• Lỗi phân tích: Lỗi này thường xảy ra ở các nhà phát triển chưa có nhiều kinh nghiệm, xuất phát từ việc họ không test hệ thống thường xuyên. Vì thế, cách giải quyết tốt nhất là hãy phân tích kỹ lưỡng, không mặc định tính đúng sai cho thành phần nào và thực hiện test liên tục để hạn chế lỗi.
• Lỗi tính toán: Nguyên nhân gây ra lỗi hình học thường bắt nguồn từ tính hình học. Khi lập trình, nếu tính sai phương vị, bạn không thể cho ra các nhân vật với phản ứng, hoạt động giống với thực tế. Vì thế, cách khắc phục tốt nhất vẫn là thường xuyên kiểm tra và test liên tục, tránh việc làm xong tất cả mới test một lần sẽ tốn rất nhiều công sức để chỉnh sửa. 

Unreal Engine – Không chỉ là thiết kế game: Ứng dụng đa dạng trong kỷ nguyên số

Có thể nói rằng, Unreal Engine không chỉ đơn thuần là một trong những engine thiết kế game 3D mạnh mẽ nhất hiện nay, mà đây còn là nền tảng công nghệ tiên phong với hàng loạt tính năng nổi bật cho phép người dùng ứng dụng vào các lĩnh vực khác ngoài phạm vi game. 

Thông qua khả năng render hình ảnh siêu thực, khả năng mô phỏng vật lý trực quan và bộ công cụ hỗ trợ sáng tạo nội dung đa dạng, tin chắc rằng Unreal Engine sẽ tiếp tục dẫn đầu xu hướng phát triển và được ứng dụng rộng rãi hơn trong đa dạng các lĩnh vực của thời kỳ kỷ nguyên số. 

Lời kết

Bên trên là những thông tin cơ bản về Unreal Engine mà bạn có thể tham khảo. Thông qua Unreal Engine, người dùng có thể nâng cao hiệu suất và tối ưu hóa toàn bộ quá trình dựng game của mình. Vậy nên, đừng quên chia sẻ bài viết này để mọi người cùng tham khảo và áp dụng, bạn nhé!