光线追踪技术在 UE5
中的核心优势，在于用物理真实的光线模拟提升视效可信度，同时通过与引擎技术的协同降低性能门槛，终为多领域创作提供 “高真实感 + 高效率 +
高灵活性” 的解决方案。随着硬件性能的提升（如 GPU 光追算力增强），这一优势将进一步放大，推动实时视效向 “电影级真实” 靠拢。
光线追踪技术在UE5虚幻引擎视效中的应用优势是什么？
一、视效真实感的革命性提升
光线追踪通过精确模拟光线的反射、折射、阴影、全局光照等物理行为，解决了传统渲染技术（如光栅化、屏幕空间效果）的
“伪真实” 问题，让视效更贴近人眼对现实世界的感知。阴影更细腻自然：传统阴影技术（如阴影贴图）容易出现锯齿、边缘模糊不均或
“漏影”（如细小物体的阴影丢失），而光线追踪阴影能根据光源大小、物体距离计算出自然的
“软阴影”（如近处物体阴影清晰、远处渐模糊），甚至能呈现毛发、网格等复杂结构的精细阴影（如阳光穿过铁丝网的斑驳投影）。
反射 /
折射符合物理规律：屏幕空间反射（SSR）仅能反射屏幕内可见物体，导致
“反射断裂”（如镜子边缘外的物体不显示），而光线追踪反射可追踪光线反弹路径，准确反射场景中所有物体（包括屏幕外的物体），且支持多层反射（如两面镜子互映）；折射效果则能根据材质折射率（如玻璃、水的不同参数）计算光线偏折，让透明物体的
“透视扭曲” 更真实（如透过装满水的杯子看文字的变形）。
全局光照层次更丰富：传统预计算全局光照（GI）无法动态响应场景变化（如移动物体、光源开关），而光线追踪 GI
能实时计算光线在物体间的多次反射（如红色墙面反射红光到白色地面），让封闭空间（如室内、洞穴）的光照更有层次，避免了 “扁平化” 的照明效果。
二、与 UE5 核心技术协同，平衡画质与性能
UE5 的光线追踪并非孤立存在，而是与 Lumen（实时全局光照）、Nanite（虚拟几何体）等技术深度融合，解决了传统光线追踪 “高画质 = 高性能消耗” 的痛点。
与 Lumen 的互补模式：Lumen 默认采用 “软件光线追踪”（基于光栅化的快速算法），而硬件光线追踪可作为 “增强选项”—— 在高端
GPU（如支持 DirectX 12 Ultimate 的设备）上，Lumen 可切换为 “硬件光线追踪驱动”，通过 GPU
加速计算复杂光线反弹，同时保留 Lumen 对动态场景的适应性（如实时修改光源位置、移动物体），实现 “动态场景 + 高真实光照” 的平衡。
与 Nanite 的细节适配：Nanite 支持千万面级高精度模型（如复杂的建筑、植被），而光线追踪能自动适配模型的动态
LOD（细节层次），在计算阴影或反射时，仅追踪当前视角下可见的细节，避免了 “高模 + 光线追踪”
的性能浪费（如远处的树叶无需计算每片叶子的阴影细节），确保高细节场景的流畅运行。
混合渲染策略：UE5 允许开发者 “按需启用”
光线追踪 —— 例如，在游戏中仅对关键物体（如角色的金属盔甲、水面）启用光线追踪反射，其他物体使用 SSR；在虚拟制片中，对 LED
屏显示的虚拟场景启用光线追踪全局光照，确保实拍演员与虚拟环境的光影匹配。这种 “局部增强” 模式大幅降低了性能压力。
三、拓展创作自由度，适配多领域需求
光线追踪技术为不同行业的视效创作提供了更灵活的工具，打破了传统工作流的限制。游戏领域：支持动态场景的实时高保真视效，让开发者无需依赖预计算贴图（如光照贴图），可实时调整光源、材质或场景布局，快速迭代创意（如随时修改阳光角度，观察阴影变化对场景氛围的影响）。
虚拟制片与影视：在 LED
虚拟影棚中，光线追踪能实时计算虚拟场景的光影反射（如演员的影子投射到虚拟地面，或虚拟玻璃反射实拍人物），让实拍画面与虚拟环境
“无缝融合”，减少后期合成的工作量。
建筑与设计可视化：通过光线追踪模拟真实世界的光照条件（如不同季节的太阳角度、室内灯光的反射路径），设计师可实时预览建筑的采光效果、材质质感，甚至模拟 “ 24 小时” 的光照变化，提升方案沟通效率。
光线追踪技术在UE5虚幻引擎视效中的应用优势是什么？
视效真实感的革命性提升
光线追踪通过精确模拟光线的反射、折射、阴影、全局光照等物理行为，解决了传统渲染技术（如光栅化、屏幕空间效果）的 “伪真实” 问题，让视效更贴近人眼对现实世界的感知。
阴影更细腻自然：传统阴影技术（如阴影贴图）容易出现锯齿、边缘模糊不均或
“漏影”（如细小物体的阴影丢失），而光线追踪阴影能根据光源大小、物体距离计算出自然的
“软阴影”（如近处物体阴影清晰、远处渐模糊），甚至能呈现毛发、网格等复杂结构的精细阴影（如阳光穿过铁丝网的斑驳投影）。
反射 /
折射符合物理规律：屏幕空间反射（SSR）仅能反射屏幕内可见物体，导致
“反射断裂”（如镜子边缘外的物体不显示），而光线追踪反射可追踪光线反弹路径，准确反射场景中所有物体（包括屏幕外的物体），且支持多层反射（如两面镜子互映）；折射效果则能根据材质折射率（如玻璃、水的不同参数）计算光线偏折，让透明物体的
“透视扭曲”
更真实（如透过装满水的杯子看文字的变形）。全局光照层次更丰富：传统预计算全局光照（GI）无法动态响应场景变化（如移动物体、光源开关），而光线追踪
GI 能实时计算光线在物体间的多次反射（如红色墙面反射红光到白色地面），让封闭空间（如室内、洞穴）的光照更有层次，避免了 “扁平化”
的照明效果。
咨询课程
与 UE5 核心技术协同，平衡画质与性能
UE5 的光线追踪并非孤立存在，而是与 Lumen（实时全局光照）、Nanite（虚拟几何体）等技术深度融合，解决了传统光线追踪 “高画质 = 高性能消耗” 的痛点。
与 Lumen 的互补模式：Lumen 默认采用 “软件光线追踪”（基于光栅化的快速算法），而硬件光线追踪可作为 “增强选项”—— 在高端
GPU（如支持 DirectX 12 Ultimate 的设备）上，Lumen 可切换为 “硬件光线追踪驱动”，通过 GPU
加速计算复杂光线反弹，同时保留 Lumen 对动态场景的适应性（如实时修改光源位置、移动物体），实现 “动态场景 + 高真实光照” 的平衡。
与 Nanite 的细节适配：Nanite 支持千万面级高精度模型（如复杂的建筑、植被），而光线追踪能自动适配模型的动态
LOD（细节层次），在计算阴影或反射时，仅追踪当前视角下可见的细节，避免了 “高模 + 光线追踪”
的性能浪费（如远处的树叶无需计算每片叶子的阴影细节），确保高细节场景的流畅运行。
混合渲染策略：UE5 允许开发者 “按需启用”
光线追踪 —— 例如，在游戏中仅对关键物体（如角色的金属盔甲、水面）启用光线追踪反射，其他物体使用 SSR；在虚拟制片中，对 LED
屏显示的虚拟场景启用光线追踪全局光照，确保实拍演员与虚拟环境的光影匹配。这种 “局部增强” 模式大幅降低了性能压力。
咨询课程
UE5 视效的核心技术基础
1
Nanite 虚拟几何体技术
传统引擎中，高细节模型（如千万面的雕塑、复杂的植被）会因硬件性能限制被迫简化。而 Nanite 能直接加载
“影视级高精度模型”（甚至是扫描的真实世界物体），通过动态 LOD（细节层次）技术，只渲染当前视角下必要的细节，实现 “无限多边形”
的视觉效果，且不占用额外性能。例：游戏中远处的山脉、古建筑的浮雕，无需简化模型即可呈现毫米级细节。
2
Lumen 全局光照系统
传统视效中，光影计算（如阳光透过树叶的斑驳、室内灯光的反射）往往需要 “预计算光照贴图”，耗时且无法动态调整。Lumen
是实时全局光照系统，能实时追踪光线在场景中的反射、折射和漫反射（包括金属、玻璃、布料等不同材质的光影表现），支持动态光源变化（如昼夜交替、灯光开关），让光影效果更贴近真实物理规律。
例：角色走进房间，灯光突然熄灭，场景的阴影和反光会实时暗下来，无需重新渲染。
3
Niagara 粒子系统
UE5 的 Niagara
是新一代粒子效果工具，支持粒子实时渲染，可模拟火焰、烟雾、雨水、爆炸、魔法粒子等复杂动态效果。它允许开发者通过节点蓝图自定义粒子行为（如受风力影响的飘散轨迹、碰撞后的分裂效果），且能与
Lumen、物理系统联动（如火焰照亮周围环境，烟雾受气流推动）。例：游戏中巨龙喷火的火焰粒子会照亮洞穴岩壁，同时烟雾随气流向上飘散。
4
体积渲染与大气系统
UE5 内置体积云、体积雾、大气散射等工具，可模拟真实的天空、云层、雾霭、沙尘暴等环境效果。例如，体积云能根据时间、风向动态变化，阳光穿过云层时产生真实的光束效果；大气系统可模拟日出日落的色温变化、远距离物体的空气透视（如远山的淡蓝色朦胧感）。
5
材质与着色器系统
UE5 的材质编辑器支持节点化编辑，可创建高度写实的材质（如生锈的金属、湿润的泥土、透明的水），且能与物理属性联动（如雨水打湿地面后反射增强）。此外，通过 “分层材质” 技术，可实现材质的动态变化（如角色受伤后皮肤逐渐变红、物体被火烧后逐渐焦黑）。
UE5 视效的应用领域
游戏领域：是 UE5 **核心的应用场景，用于制作角色技能特效（如魔法光束、剑气）、环境互动效果（如踩过水洼的涟漪、子弹击中墙壁的火花）、场景氛围（如阴森洞穴的幽光、科幻都市的霓虹）。
影视与虚拟制片：传统影视视效依赖后期渲染（单帧可能耗时数小时），而 UE5 的实时渲染让 “虚拟场景”
能即时呈现。在虚拟制片中，演员在绿幕前表演时，背景可通过 UE5 实时渲染并显示在 LED 屏上，导演能直接看到
“**终画面”，无需后期合成；同时，灯光、镜头角度的调整可实时反馈，大幅提升效率。
动画与广告：用于制作高质量动画短片或广告片，支持实时调整角色表情、场景光影，缩短制作周期。例如汽车广告中，可实时渲染不同天气（晴天、雨天）下的车身反光效果。
建筑可视化与数字孪生：通过 UE5 视效还原建筑细节（如玻璃幕墙的反射、室内灯光布局），或模拟城市交通流、天气变化对建筑的影响，帮助设计师和客户直观感受方案。
VR/AR 与元宇宙：在虚拟现实（VR）或增强现实（AR）中，UE5 视效能实时响应用户交互（如挥手触发粒子效果、触摸物体产生光影反馈），提升沉浸感；元宇宙场景中的虚拟城市、自然环境，也依赖其实现高保真视觉呈现。
更多培训课程，学习资讯，课程优惠等学校信息，请进入成都黑格子视界教育网站详细了解，免费咨询电话：4009986158
