UE4_虚幻引擎材质节点以及蓝图的学习（三）

靓儿

<hr/ data-first-child>

• 本笔记是我的UE材质节点学习笔记，这是第三篇，如果想看这个系列可以去我主页翻一下！ 笔记属于随手写一下，我是菜鸡的水平，如果很厉害的大佬就可以跳过了哈！如有错误请及时指正！
  
• 学习主要来自WTF is Material的章节，也就是来自Mathew Wadstein的tutorials~~~ 请有兴趣就去关注原作者！
  
• 还有一些杂七杂八的从各种地方学的我应该会一同写在一起了，大部分也去ue的document查了一圈，拿了一些示例。我正在学习ue的路上，这个系列应该会持续更，有兴趣的想要一起学习的也可以关注我的更新！
  

<hr/>
✏️Parameters（convert to Parameters）

转为参数；它更多是指特定节点上的切换，允许他们在实例（instance）材质被使用。
基本上通俗的理解就是：转化原材质的参数，在复制后的代理材质也会拥有原材质一样的功能，可以被修改和实时调整，而不需要取重新打开材质版面修改再重新编译材质。

convertParameters

<hr/>
✏️Physical Material（物理材质）

物理材质，用于定义物理对象在与世界场景动态交互时的响应。
物理材质非常容易使用。创建一个物理材质将提供一组默认值，这与应用于所有物理对象的默认物理材质相同。

create_PhysicalMaterial



parameters_PhysicalMaterial

• 以上示例是创建物理材质以及双击编辑材质。使用物理材质的教学官方文档，链接在此
  
• 它的物理材质属性在官方可以找到，链接在此
  

<hr/>
✏️Pixel Depth（Depth）

像素深度，输出当前所渲染像素的深度，即该像素与摄像机之间的距离。

• 此表达式支持正数，不支持负数。这是因为在现代硬件上，渲染器依赖于保守深度优化来维持良好的性能。这就带来了额外的一点好处：如果深度可以 远离 摄像机，硬件深度抑制（hardware depth rejection）可以通过顶点着色器输出重复使用。否则，如果允许像素深度偏移 移向 摄像机，就可能导致对象戳穿一切，这样无论像素是否使用像素深度偏移进行遮挡，像素着色器都会处理这些像素。
  

PixelDepth

• 在此示例中，已将材质网络应用于地板。请注意当地板后退 2048 个以上单位时，线性插值在两种颜色之间是如何进行混合的。使用了 Power（幂）表达式来加强这两种颜色之间的对比，并产生更有意义的视觉效果。
  

<hr/>
✏️Pixel Normal WS（Coordinates）

根据当前法线输出向量数据，该数据表示像素所面对的方向。它在世界空间中，逐像素给出对应结果。

pixel-normal-ws

• 在此示例中，PixelNormalWS被输入到底色（Base Color）中。请注意，法线贴图用于给出逐像素结果。
  

<hr/>
✏️Post Processing Material Property（后期材质）

后期材质，后期处理材质使你能够设置与后期处理一起使用的材质，以创建破坏的视觉屏幕效果、区域类型效果或 只能通过后置处理材质才能实现的游戏整体外观。

• 在ue document中有详细介绍，链接在此
  
• 以及一些效果示例，链接在此
  

postProcess



postProcess_02

• 将材质设置为post process时，它的属性栏就会被激活。材质只能使用 自发光颜色（Emissive Color） 输出新颜色。此外，你还可以定义在后期处理过程中应在何处应用此通道， 如果有多个通道，则应按什么顺序处理（优先级）
  

<hr/>
✏️Power（math）

幂，N次方；它接收两个输入：基值(Base)和指数(Exp)。它将基值提高到指数的幂，并输出结果。换句话说，它返回 Base 乘以自身 Exp 次。

• 示例：当底数为0.5且指数为2.0时，幂为0.25。
  

<hr/>
✏️Property

材质属性；材质版面details可以具体调整材质的各种属性。

• 它有很详细的官方文档，链接在此
  
• 官方文档中，它的每一个属性以及下拉菜单都有详细介绍。
  

material-properties-all

<hr/>
✏️quality switch（utility）

质量开关；通过调整质量设置，来切换引擎质量的显示，来配合硬件的性能，适配对应相应的画质表现。允许设置low，mid，high。
允许根据引擎在不同质量级别之间的切换使用不同的网络，例如在较低端的设备上使用较低的质量。

qualitySwitch

<hr/>
✏️Radial Gradient Exponential（Gradient）

指数径向渐变；函数使用 UV 通道 0 来产生径向渐变，同时允许用户调整半径和中心点偏移。

RadialGradientExponential_02

<hr/>
✏️Rotate About Axis（utility）

绕轴旋转，给定旋转轴、该轴上的某个点以及旋转角度的情况下，旋转三通道矢量输入。此表达式适合于使用"全局位置偏移"（WorldPositionOffset）产生简单剪切的动画。

• 示例：预览平面将显示为绕着它的垂直轴旋转。
  

RotateAboutAxisExample

<hr/>
✏️Rotator（coordinate）

旋转，以双通道向量值形式输出 UV 纹理坐标，该向量值可用来创建旋转纹理。

rotatorExample

<hr/>
✏️screen Position（coordinate）

屏幕位置，输出当前所渲染像素的屏幕空间位置。

screen-position

<hr/>
✏️sin和cosine（math）

常见使用用途是输出某种有规律的waves。
sine，正弦。表示输入范围和[-1, 1]的输出范围上反复输出正弦波的值。它与Cosine表达式的输出之间的区别是输出波形被四分之一的周期所抵消，这意味着"Cos(X)"等于"Sin(X + 0.25)"。
sine最常用于通过将一个 时间（Time） 表达式与其输入连接来输出连续的振荡波形，但它也可以用于在世界场景空间或屏幕空间或任何其他需要连续、平滑循环的应用中创建波纹。波形的可视化表示如下图所示，缩放到[0, 1]输出范围：

SineWave

、




SineExample

cosine, 余弦；表示在[0, 1]的输入范围和[-1, 1]的输出范围上反复输出余弦波的值。
cosine最常用于通过将一个 时间 表达式与其输入连接来输出连续的振荡波形，但它也可以用于在世界场景空间或屏幕空间或任何其他需要连续、平滑循环的应用中创建波纹。波形的可视化表示如下图所示，缩放到[0, 1]输出范围：

CosineWave



CosineExample

<hr/>
✏️sphere mask（utility）

球体蒙版；根据距离计算来输出蒙版值。
如果某一个输出是某个点的位置，而另一输入是具有某半径的球体的中心，那么蒙版值将是0（位于球体外部）和1（位于球体内部），并存在一定的过渡区域。此表达式可作用于单分量、双分量、三分量和四分量矢量。

• 示例：当摄像机距离预览对象超过256个单位时，该对象将平滑地渐变为黑色。
  

SphereMaskExample

<hr/>
✏️square Root（math）

平方根；。如果应用于向量，则每个分量将分别处理。输出的也是一个数学结果。

• 对于0到1范围内的纹理，这会降低图像的对比度。例如，在下面的校准纹理中，深色值会变得更亮，白色值会向灰色转变。
  

square-root

<hr/>
✏️substract（math）

减法；接受两个输入，将第一个输入减去第二个输入，然后输出差值。

• 两个输入必须有相同数量的值，但其中一个值是单个常量值时例外。在这种情况下，将多通道输入的每个通道减去常量值，并将结果存储在输出值的单独通道中。
  
• 示例：0.5与0.2相减得0.3；(0.2,-0.4,0.6)与(0.1,0.1,1.0)相减得(0.1,-0.5,-0.4)；(0.2,0.4,1.0)与0.2相减得(0.0,0.2,0.8)。
  
• Subtract可以用来加深颜色和偏移UV。
  

<hr/>
✏️swizzle（miscellaneous）

通道扰乱，主要作用是flip原来的x和y，比如xyz会变成yxz。

swizzle

<hr/>
✏️Time（constant）

时间；用来向材质（例如，Panner（平移）、Cosine（余弦） 或其他时间相关操作）添加经历时间。代表时间流逝，但是会不断更新。

• 它有两个参数：
  
  
  
  • Ignore Pause（如果为 true，那么时间将一直推进，即使游戏暂停也是这样。）
    
  • Period （如果为 true，那么这将是时间回绕前经过的时间量。针对移动材质，这将以全精度在 CPU 上执行周期计算，而在 GPU 上，将以半精度运行（处理长度超过一分钟的周期时，可能会产生问题））
    
  
  

TimeExample

• 上图中说明的网络将创建一个随时间推移而变化的材质，从而连贯地展现白色与黑色之间的正弦曲线过渡。如果启用了时间段，那么将时间段设置为 0 会有效地停止过渡，而设置为 1 相当于时间段为 false。设置接近于 0 的数值将使材质更迅速地变化。
  

<hr/>
✏️Translucency Property

半透明属性；
最终颜色 = 源颜色 不透明度 + 目标颜色 (1 - 不透明度)。此混合模式与动态光照 不 兼容。

• 需要确保 screnn space reflcetions 为true，开启后支持半透明材质的屏幕空间反射。
  
• 并且根据场景需求选择Translucency lighting mode，这可以控制半透明（Translucency）在该材质中使用的光照模式。下拉菜单越往下开销越大。
  
• 材质属性详细查看document，链接在此
  

<hr/>
✏️Translucency self shadowing Property

半透明自投影；半透明自身阴影是一种获得体积光照半透明对象（例如烟柱或蒸汽柱）的好方法。自投影分为两个主要部分：自身阴影密度（Self Shadow Density）和第二自身阴影密度（Second Self Shadow Density）。这两个部分的存在为变化提供了可能。你可以单独定义各个部分的密度，并使用它们之间的差异在整个自身阴影中获得你需要的模式。

• 在translucent mode下使用，需要有一个base color
  
• 材质属性详细查看document，链接在此
  

translucency-self-shadowing

<hr/>
✏️Tesselation Property

曲面细分；增加了额外的几何，用于添加更多物理细节。

• Flat Tessellation，曲面细分的简单形式。此模式会在不平滑网格体的前提下添加更多三角形。
  
• PN Triangles，使用基于样条的简单曲面细分，这种曲面细分虽然开销更高，但细节表现效果更佳。
  
• 官方文档链接在此
  

<hr/>
✏️Texture Coordinate（coordinate）

纹理坐标；双通道，输出uv纹理坐标，改变uv平铺。

• 如需访问网格体的第二个 UV 通道，请创建一个 TextureCoordinate（纹理坐标）节点，将其"坐标索引"（CoordinateIndex）设置为 1（0 表示第一个通道，1 表示第二个通道，等等），并将其连接到 TextureSample（纹理取样）节点的 UV 输入。
  

texture-coordinates

<hr/>
✏️Texture sample（texture）

纹理贴图，输出input的纹理颜色，一般就是2d贴图为主

• UVs，接收UV纹理坐标，以用于纹理。如果没有任何值输入到UV，那么将使用材质所应用到的网格体的纹理坐标
  
• DDX(UVs)，接收UV输入的DDX以用于各向异性过滤。默认情况下，硬件自动执行此过滤，并且速度更快。但是在某些情况下，可能需要使用DDX材质表达式显式地设置此项目，以避免延迟贴花的2x2像素块瑕疵之类的瑕疵。仅当 Mip值模式（MipValueMode） = 导数（Derivative） 时才可用。
  
• DDY(UVs)，接收UV输入的DDY以用于各向异性过滤，这与DDX（UV）接收UV输入的DDX相同。
  

TextureSampleExample

<hr/>
✏️value step（gradient）

值阶；接收现有的纹理通道或渐变，并根据用户的输入来输出纯黑白色图像。结果是一个蒙版，它代表与输入值相等的渐变部分。

valueStep

<hr/>
✏️vector to radial value（miscellaneous）

矢量到径向值；将"矢量 2"矢量转换为角度，或者将 UV 坐标数据转换为径向坐标。对于矢量，角度将在一个通道中输出，而矢量长度在另一通道中输出。

• Radial Coordinates（返回输入的径向坐标，对于矢量，角度将在一个通道中输出，而距离在另一通道中输出。）
  
• Vector Converted to Angle（返回输入矢量的角度，返回径向梯度）
  
• Linear Distance（返回输入矢量的线性长度，对于 UV，输出距离的径向梯度。）
  

vectorToRadialValue

<hr/>
✏️vertex Normal WS（coordinate）

世界场景空间顶点法线；它只能用于在顶点着色器中执行的材质输入，例如WorldPositionOffset。
该表达式对于设置网格体增大或缩小很有用

vertexNormalWS

• 如上示例，小球每个顶点的法线会在各自法线方向上移动，会随着正弦运动按比例放大和缩小。
  

<hr/>
✏️view size（coordinate）

视图大小；表达式输出一个 2D 向量，以给出当前视图的大小（以像素为单位）。这对于使材质根据当前屏幕分辨率产生各种变化来说非常有用。

viewsize

• 如示例，按照视图比例，来变换颜色。
  

<hr/>
✏️world position（coordinate）

全局位置，输出当前像素在全局空间中的位置。

• 常见用法是确定从摄像机到像素的径向距离，而不是像 PixelDepth（像素深度）那样确定正交距离。WorldPosition（全局位置）也可用作纹理坐标，并让不相关的网格在它们彼此邻近时进行纹理坐标匹配。以下是使用 WorldPosition.xy 对纹理进行二维贴图的基本示例：
  

world-position-planar

<hr/>
wtf is material 全篇到这里就结束了，这一遍看的很粗略，不过收益很多！还会持续学习！

本文使用 Zhihu On VSCode 创作并发布