Unreal向shader传入材质贴图

ffycxyw2274436 · 发表于 2020-12-5 19:39

使用Unreal制作非PBR的效果真的是头疼，就拿卡通效果来说，一个描边效果就费死劲
然而，如果要使用ramp贴图制作如下效果。
只能通过法线和灯光方向算出脸颊那侧的光感，像脖子下边自阴影如果也想通过ramp来取色的话，就没办法了，因为在Unreal的材质蓝图中是没办法取到阴影信息的，也就是说我们要想取这张图就必须要在shader中能获取贴图。
普通ramp
  float difLight = dot(WorldNormal, lightDir);
  float hLambert = difLight * 0.5 + 0.5;
  float3 ramp = tex2D(_RampTex, float2(hLambert, hLambert)).rgb;
带阴影和AO的ramp
  float difLight = dot(WorldNormal, lightDir);
  float hLambert = difLight * 0.5 + 0.5;
  hLambert = hLambert * ao * shadow;
  float3 ramp = tex2D(_RampTex, float2(hLambert, hLambert)).rgb;前两章，有讲过如何使用全局贴图
但是这里可能不同角色或者不同材质，比如衣服和皮肤使用的ramp可能是不一样的，那么问题就变成了本文的标题，如何向shader中传入一张材质贴图呢？
首先，我们要知道，通过材质蓝图向shader中传递只能传递数值类型，前文也有讲如何添加自定义数据。
其次，我们再来回顾一下材质蓝图编译成shader的原理，材质蓝图会编译成一个个函数，对于移动平台来讲，会通过统一的模板MobileBasePassVertexShader和MobileBasePassPixelShader来调用这些函数，然后使用获得的值来进行计算。
通过上面的知识，我们可以做一个这样的构想，我们在编译材质蓝图的时候能否生成一个函数，传入uv坐标，返回出贴图对应的颜色，这样，我们可以保证贴图能在材质上编辑，跟材质蓝图的其他贴图参数没有区别，然后还能提供给shader使用。
顺着这个思路，我们可以修改材质蓝图的模板MaterialTemplate.ush，增加一个我们需要的函数模板
这个模板对应在HLSL翻译器是在HLSLMaterialTranslator.h中，GetMaterialShaderCode这个方法中
注意需要按照严格的顺序来。
我们可以参考CustomData这个函数，看看他构建的代码是什么。
half GetMaterialCustomData0(FMaterialPixelParameters Parameters)
{
MaterialFloat4 Local0 = ProcessMaterialColorTextureLookup(Texture2DSampleBias(Material.Texture2D_0, Material.Texture2D_0Sampler,Parameters.TexCoords[0].xy,View.MaterialTextureMipBias));
MaterialFloat4 Local1 = ProcessMaterialColorTextureLookup(Texture2DSampleBias(Material.Texture2D_1, Material.Texture2D_1Sampler,Parameters.TexCoords[0].xy,View.MaterialTextureMipBias));
MaterialFloat4 Local2 = ProcessMaterialColorTextureLookup(Texture2DSampleBias(Material.Texture2D_2, Material.Textre2D_2Sampler,Parameters.TexCoords[0].xy,View.MaterialTextureMipBias));
return Local0.rgb;;
}这里，unreal似乎处理得比较粗糙，他把所有的定义都放在这，可能通过代码裁剪来把不需要的代码过滤。
我们也可以创建一个自定义变量，参考前面文章
然后生成自己的代码段这样连接
再把我们需要的代码变成如下：
half3 GetLutColor(float2 uv)
{
MaterialFloat4 Local0 = ProcessMaterialColorTextureLookup(Texture2DSampleBias(Material.Texture2D_0, Material.Texture2D_0Sampler,uv,View.MaterialTextureMipBias));
return Local0.rgb;;
}这就是一个字符串的匹配问题了。
可以参考一下我的代码
//lut tex
FMaterialShadingModelField MaterialShadingModels = Material->GetShadingModels();
FString lutTexCode = FString::Printf(TEXT(&#34;return 1&#34;));
if (MaterialShadingModels.HasShadingModel(MSM_ColorRamp))
{
FString lutCode = TranslatedCodeChunkDefinitions[MP_FKLutMap];
FString returnCode = TranslatedCodeChunks[MP_FKLutMap];
int startIndex = returnCode.Find(&#34;.rgb&#34;);
if (startIndex != INDEX_NONE)
{
returnCode = returnCode.Left(startIndex);
FString containCode = &#34;MaterialFloat4 &#34; + returnCode + &#34; = ProcessMaterialColorTextureLookup&#34;;
FString leftStr;
FString rightStr;
while (lutCode.Split(&#34;;&#34;, &leftStr, &rightStr))
{
if (leftStr.Contains(returnCode))
{
int len = lutCode.Len();
startIndex = leftStr.Find(&#34;Parameters.TexCoords[&#34;);
if (startIndex != INDEX_NONE)
{
leftStr = lutCode.Left(startIndex);
rightStr = lutCode.Right(len - startIndex);
startIndex = rightStr.Find(&#34;.xy&#34;);
if (startIndex != INDEX_NONE)
{
rightStr = rightStr.Right(rightStr.Len() - startIndex - 3);
startIndex = rightStr.Find(&#34;;&#34;);
if (startIndex != INDEX_NONE)
{
rightStr = rightStr.Left(startIndex) + &#34;;\r\n&#34;;
}
lutCode = leftStr + &#34;uv&#34; + rightStr;
lutTexCode = lutCode + &#34; return &#34; + TranslatedCodeChunks[MP_FKLutMap];
}

break;
}
}

lutCode = rightStr;
}
}
}
LazyPrintf.PushParam(*lutTexCode);这里我做了ShaderModel的判断，大家可以按照自己的需求来。
做完了上面这些，就可以在Shader中使用了。写个例子把lutColor输出出来。
效果图：

最后还是把本文修改的完整代码Patch贴一下，以便参考链接：https://pan.baidu.com/s/1Gs8kDj50Wu4NZThEwiUxZQ
提取码：k7ts

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