Unreal Engine 4: come costruirsi il proprio videogioco

Un materiale è una proprietà che può essere applicata a una mesh per modificare l'aspetto esteriore della scena. Si può pensare ai materiali come se fossero vernice da distribuire sulla superficie degli oggetti, anche se in realtà sono molto di più visto che definiscono altri parametri dell'oggetto. Ad esempio il suo colore, o il suo livello di brillantezza, così come la capacità di far filtrare la luce.

Quando un raggio di luce colpisce un oggetto che si caratterizza per un preciso materiale, questo raggio viene riflesso in maniera differente a seconda delle caratteristiche del materiale installato. I calcoli vengono realizzati sulla base delle texture necessarie a formare il materiale e a una serie di espressioni matematiche ad esse associate, così come alle proprietà intrinseche del materiale.

Unreal Engine 4, così come molti altri motori di recente generazione, utilizza un modello di shading basato sulla fisica. Questo significa che invece che usare delle proprietà generiche vengono tenute in considerazione proprietà più direttamente assimilabili a fattori fisici reali. Shading basato sulla fisica vuol dire approssimare il comportamento reale della luce in opposizione a riprodurre ciò che intuitivamente si pensa che possa accadere. Il risultato non solo è più preciso secondo le reali leggi della fisica, ma è anche più naturale.

Il sistema di materiali di Unreal Engine 4 si basa su quattro parametri: Base Color, Roughness, Metallic e Specular. Per ciascuno di essi lo sviluppatore può impostare un valore che va da 0 a 1 e, ad esempio, nel caso di Base Color si tratta di individuare un colore del modello RGB. Base Color quindi va ovviamente a definire semplicemente il colore generale del materiale, mentre Roughness va a individuare il livello di rugosità del materiale. Un materiale grezzo, infatti, disperderà la luce in un maggior numero di direzioni rispetto a quanto avverrà con un materiale più liscio. In questo caso il valore 0 individua uno specchio, mentre 1 va a determinare un materiale completamente opaco. La rugosità può anche essere mappata, in modo da creare delle variazioni nelle riflessioni all'interno della stessa superficie.

Metallic, invece, va a determinare quanto metallico debba essere un materiale. Impostando 0 abbiamo dei materiali che non assomigliano per niente ai materiali metallici, mentre con 1 ci ritroviamo di fronte un oggetto che si comporta a tutti gli effetti come un metallo. Per oggetti che devono essere puro metallo, plastica o pietra questo valore deve essere impostato su 0 o 1, ma ci sono quei casi di oggetti ibridi come materiali corrosi o sporchi per cui è meglio optare per un valore intermedio.

Il valore Specular, infine, andrebbe lasciato sull'impostazione di default, ovvero 0,5. Va a determinare, infatti, la quantità di micro-occlusione o di piccole ombreggiature sulla superficie, quindi come piccole crepe. Su queste piccole cavità, inoltre, non vengono applicate le ombreggiature in tempo reale dal sistema generale, per cui andrebbero usate delle mappe di occlusione ambientale.