Research on calculation optimization methods used in computer games development

• Autorzy: Fedotova Nataliia , Protsenko Maksim , Baranova Iryna , Vashchenko Svitlana , Dehtiarenko Yaroslava

Identyfikatory

DOI

10.35784/iapgos.3828

Warianty tytułu

PL

Badanie metod optymalizacji obliczeń stosowanych w tworzeniu gier komputerowych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

In the field of computer game development, there are numerous optimization methods that help to significantly reduce the number of calculations that the game system performs while playing the game. In its turn, this allows to display increasingly realistic graphics. The paper presents the performed analysis of general optimization methods used in the game engine Unreal Engine, such as Distance Culling, Occlusion Culling, Frustum Culling, LODs, Level Streaming,and the Nanite System. The main factors such as resource intensity, visual quality, number of objects, and scale have been determined.The research results demonstrate that properly applied optimization methods can improve game performance and reduce the computational loadon the system, which is crucial both functionally and aesthetically.

PL

W dziedzinie tworzenia gier komputerowych istnieje wiele metod optymalizacyjnych, które pozwalają znacznie zredukować liczbę obliczeń, jakie wykonuje system gry podczas renderowania, co z kolei pozwala na wyświetlanie coraz bardziej realistycznej grafiki. W pracy przeprowadzono analizę ogólnych metod optymalizacji stosowanych w silniku gier Unreal Engine, takich jak Distance Culling, Occlusion Culling, Frustum Culling, LODs, Level Streaming oraz Nanite System. Zidentyfikowano główne czynniki, które mają znaczenie: zużycie zasobów, jakość wizualna, liczba obiektówi skalowalność.Wyniki badań pokazują, że prawidłowo zastosowane metody optymalizacji mogą poprawić wydajność gry i zmniejszyć obciążenie systemu obliczeniowego, co jest istotne zarówno pod względem funkcjonalnym, jak i estetycznym.

Słowa kluczowe

EN

UE5; optimization methods; game development

PL

UE5; metody optymalizacji; tworzenie gier

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Lubelskiej
• Czasopismo: Informatyka, Automatyka, Pomiary w Gospodarce i Ochronie Środowiska
• Rocznik: 2023
• Tom: T. 13, nr 3
• Strony: 37--42
• Opis fizyczny: Bibliogr. 17 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Fedotova Nataliia

• Sumy State University, Faculty of Electronics and Information Technologies, Department of Information Technology, Sumy, Ukraine

• https://orcid.org/0000-0001-9304-1693

autor

Protsenko Maksim

• Sumy State University, Faculty of Electronics and Information Technologies, Department of Information Technology, Sumy, Ukraine

• https://orcid.org/00009-0008-9575-8549

autor

Baranova Iryna

• Sumy State University, Faculty of Electronics and Information Technologies, Department of Information Technology, Sumy, Ukraine

• https://orcid.org/0000-0002-3767-8099

autor

Vashchenko Svitlana

• Sumy State University, Faculty of Electronics and Information Technologies, Department of Information Technology, Sumy, Ukraine

• https://orcid.org/0000-0002-7021-2629

autor

Dehtiarenko Yaroslava

• Lublin University of Technology, Faculty of Electrical Engineeringand Computer Science, Lublin, Poland

• https://orcid.org/0009-0004-9455-7092

Bibliografia

• [1] Akenine-Moller T. et al.: Real-Time Rendering. 4th еd., A K Peters/CRC Press, 2018. 1200.
• [2] Akmalia R. et al.: TLS for generating multi-LOD of 3D building model. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science 2014.
• [3] Alvarez A.: Exploring Game Design through Human-AI Collaboration, 2022.
• [4] Dickinson C.: Unity 5 Game Optimization. Packt Publishing, 2015.
• [5] Gregory J.: Game Engine Architecture. 3rd еd., CRC Press, 2019.
• [6] Hasenfratz J.-M. et al.: A survey of Real-Time Soft Shadows Algorithms. Computer Graphics Forum 4(22), 2003, 753–774.
• [7] Hogan J. et al.: Analyzing Performance Issues of Virtual Reality Applications. ArXiv 2022, (abs/2211.02013).
• [8] Johansson M., Roupé M., Bosch-Sijtsema P.: Real-time visualization of building information models (BIM). Automation in Construction 54, 2015.
• [9] Penty C.: Behind the Scenes of The Cavern UE5 Cinematic Visual Tech Test SIGGRAPH ’22. New York, USA: Association for Computing Machinery, 2022.
• [10] Sekulic D.: Efficient Occlusion Culling Addison-Wesley Professional, 2018.
• [11] Xu H. et al.: Efficient visualization of 3D city scenes by integrating the GIS and Unreal Engine. SPIE, 2023. 125510I.
• [12] Unreal Engine 5 Documentation: Visibility and Occlusion Culling. https://docs.unrealengine.com/5.1/en-US/visibility-and-occlusion-culling-in-unreal-engine/ (available: 02 12.07.2022).
• [13] Unreal Engine 4 Documentation: Creating and Using LODs. https://docs.unrealengine.com/4.26/en-US/WorkingWithContent/Types/StaticMeshes/HowTo/LODs/ (available: 12.07.2022).
• [14] Unreal Engine 4 Documentation: Level Streaming Overview. https://docs.unrealengine.com/4.27/en-US/BuildingWorlds/LevelStreaming/Overview/ (available: 20.07.2022).
• [15] Unreal Engine 5 Documentation. Nanite Virtualized Geometry. https://docs.unrealengine.com/5.0/en-US/nanite-virtualized-geometry-in-unreal-engine/ (available: 20.07.2022).
• [16] Unreal Engine 4 Optimization Tutorial, Part 1: https://www.intel.com/content/www/us/en/developer/articles/training/unreal-engine-4-optimization-tutorial-part-1.html (available: 20.09.2022).
• [17] MSI Afterburner: https://ua.msi.com/Landing/afterburner/graphics-cards (available: 20.09.2022).

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa nr SONP/SP/546092/2022 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2024).