Unreal-Tick_VirtualTexture

123 · 发表于 2020-11-25 09:28

做地形材质的时候为了更多的细节往往不会直接在外部DCC里面去Bake一个Terrain大图，而是直接在引擎里面用各种检测算法比如Slop去智能的根据地形外貌进行上色。如图。
  而这样做虽然效果好迭代也快但是对于资源的消耗也是很高的，毕竟每帧都要读N张贴图去进行各种复杂的叠加混合。于是先猿变想了一种降低此过程效果的东西，那便是VirtuaTexture(简称VT)。对于VT最早是又Doom的马克聚聚领衔主导的。这个版本的VT做法大概如下。
  第一步就是把导入的贴图(JPEG, TGA, PNG)进行切割得到PageTexture(既全部PageTexture合在一起交VirtualTexture)，比如1024*1024的贴图切四份然后存在磁盘里(Mip也随着一起切)。
  第二步用一个FeadBackPass计算当前表面可见的PageID和MipLevel并将结果写入FeadBackRT，然后用这个信息去Load对应的PageTexture并加载到PhysicsTexture，并将PageTexture在VirtualTexture的位置和其写入到PhysicsTexture位置的对应关系写入到一个IndirectTexture。
  第三步材质里面把挂在网格的UV转到VT的UV下并通过IndirecTexture找到它在PhyscisTexture上的位置并采样输出。
  这种方法在UE里面貌似叫Static Virtual Texture。使用时只需把贴图的属性里面勾上VirtualTextureStreaming然后和以往的贴图一样用就行，剩下的细节由UE自己处理。
开启加载VT
和普通贴图一样用法这里就简单混合一个ZMask
  在控制台输入r.VT.Borders 1和r.VT.Flush 1可开启StaticVT的Debug可视化。这种方法感觉比较适合StaticMesh这种Primitive，在地形上估计没有啥质的提升。
  所以地形上后来又出现了Procedural Virtual Texture。这个和StaticVT主要区别是Dynamic和Procedural。对于Dynamic来说加载的贴图并不会事先对它切割成Page而是直接根据情况加载整张贴图到PhysicsTexture。对于Procedural因为能做到实时加载，实时卸载，实时合并那么自然而然的就能够完美支持各种ProceduralTexture的绘制。可以参考麦老师的MVT。
  这个东西在UE里面对应的是RuntimeVT。用法首先得新建一个VT资源，这里面可以选择它的一些属性比如Size和TileSize，BoradSize之类的东西以及这个VT是只存成Color还是Color和Normal都存之类的。
  然后材质里面和往常做智能材质一样拿贴图进来用(这部分就代表着Procdural)，然后结果不直接输出在材质的Pin上而是输出在VTOutput，再在输出的Pin上接入VTSampler节点里放好创建的VTAsset以及对应的属性。
接入的数据和往常做地形材质一样，用程序化的模式去构建地形外貌。
  然后地形上加好这个材质并在其VT属性栏里放入和材质里面一样的VTAsset，并拖拽一个VTBox罩住某个区域其属性的VTAsset也要一一对应。
  随后就完成了RuntimeVT的应用。因为Procedural的内容只是操作了一次并把结果写入VT然后地形采样VT来得到颜色等数据所以对比以前的ProceduralMaterial倒是加强了不少运行时的运算性能。像这儿实验用的材质在不用VT之前都是红的。
而RuntimeVT的另一个Procedural功能便是VTDecal，像幽灵行动就是满地的Decal来做细节效果。在UE里面并不直接支持Decal去操作这种内容而是用了一种类似MeshDecal的操作。首先材质里面需要将MaterialDomain切换到VirtualTexture然后和以往做模型材质一样即可。随后场景地形上放一个BoxMesh并赋予VT材质，设置好VT参数便能得到下图效果。扩展一下可以直接吧SplineRoad的材质换成VT贴上去。
  有了VT自然而然的做TerrainBlend就会很轻松直接物体采样VT然后算个Mask混合一下即可，比如SDFMask或者自己捕捉一个TerrainPos去采样用模型自身Pos比较得到Mask，我这儿就不整那么复杂了。
  总体试了一下倒是还蛮不错的特别是RuntimeVT。不过也有一些不足，比如一个地形材质只能放一个VT支持如果大地形不想VT精度很低，得做严格的做TileLandscape并每个Tile制定一个材质和VTAsset和VTVolume，这对流程会更具有规范性，倒也是好事至少能挡一些奇怪的美术操作。等后续Release吧。ennm，intresting。

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