【UE技术案例】场景交互雪

 

 一. “画笔”与“画板”

1.1 RT的使用

• Render Target 可以当Texture使用，相当于一张画布，通过蓝图节点或函数在上面绘制图案
• Render Target 的两种使用方式：
  • 直接使用 Draw Material to Render Target，直接绘制材质
  • Begin Draw Canvas to Render Target 与 End Draw Canvas to Render Target 的配合使用，适用于需要在RT上绘制多个元素的情况

 

•  常用的绘制节点
  • Draw Material
    • 需要特别注意的是：从世界坐标变换到画布的位置Screen Position，还需要减去尺寸Screen Size的一半
    • Rotation 是绕 Pivot Point 旋转

 

• • UV

 

•  Render Target 的一些细节

 

• 通过 RT，将虚幻场景类比为一块画板
  • 1. 创建BP(Actor)画板蓝图、Material 材质、Render Target渲染目标（蓝图也可以动态创建RT，但通过蓝图动态创建过多RT，则容易出问题）

    

      

• • 2. 框定画板范围大小（2000*2000），材质为我们刚刚创建的RT（注意：RT_Snow 需要是 Linear Color 类型的）

 

• • 3. 在蓝图中写绘制的逻辑：将角色位置转换为UV坐标位置，并绘制材质 （自定义要绘制材质的类型）

    
    
  • 效果如下：

 

• • 优化一下

 

 1.2 映射范围位置

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

•  将世界位置映射成 RT 的 UV
  • 1. 使用两个 Vector2D 定义画板的位置和尺寸

    

 

• 2. 通过变量Position、Size，同步设置材质的两种方法

  • 动态材质实例：在蓝图中创建动态材质实例 Create Dynamic Material Instance，拿到地面引用，并设置材质中的参数 Set Vector Parameter Value；但通过蓝图动态的设置地形比较复杂，不建议使用

  • 材质参数集：相当于一个全局变量，更适合做全局的统一控制（如四季变换）

 

• • 3. 创建材质函数、材质参数集

 

• • 4. 材质参数集：将2个二维向量合并

 

• • 5. 材质函数中写位置映射的逻辑

 

• • 6. 在材质中调用材质函数，位置映射

     

  • 7. 在蓝图中计算绘制的位置 

    

     

     

  • 效果如下：

    

     

 

 

 1.3 走向无限

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

• 1. 让画板始终跟随人物移动：
  • 创建更新位置的函数（更新位置，更新材质参数集中的参数，设置 debug 的 plane 位置）
  • 将 Position 设置为玩家位置，每帧更新

    

 

• • 2. 将画板之前的图案随人物移动更新：
    • 创建副本RT_SnowSave（由于，无法在绘制一张RT的同时对其进行采样，所以需要将 RT_Snow 绘制到 RT_SnowSave 上，再将 RT_SnowSave 平移后，绘制到当前 RT_Snow）

 

• • • 创建材质函数，采样上一帧的数据

 

• • • 创建材质，借助材质函数中采样的上一帧数据，平移 RT_Snow（Texture Sample 采样 RT_SnowSave）
      

      

 

• • • 创建函数：拷贝RT_Snow

 

 

 

• • • 在 BP_Drawing 中写逻辑

 

• • 3. 解决远处图案模糊的bug，和图案无限重复的bug
    • 边缘消融

       

    • 设置画板尺寸大小与材质大小一致：1024*1024

 

 

 

 

 

 

• • • 对齐像素，防止插值

      

      

       

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 二. 多种绘制方式

 

 

 

 

 

•  雪地画笔
  • 1. 准备工作
    • 整理：将绘制过程坍塌成一个函数，方便管理
    • 整理：将设置材质平移参数的过程坍塌成一个函数，方便管理

      

      

    • 创建雪地画笔 BluePrint（Scene Component，只有 Scene Component 才有位置信息）
    • 创建蓝图结构体（存储画笔信息）

      

      

  • 2. 画板BP_Drawing 与画笔BP_SnowBrush 间的通讯

    • 在画板BP_Drawing，添加自定义事件，接收绘制信息

      

       

    • 使画板BP_Drawing 永远在画笔BP_SnowBrush 之后完成（先画完再记录），画笔BP_SnowBrush 默认在物理前
    • 将位置、绘制大小、雪地高度（射线检测 0-30 的雪地高度范围内）传递给 BP_Drawing 画板

       

    • 创建材质

       

    • 画板BP_Drawing 

       

       

• • 3. 将画笔BP_SnowBrush 组件附着在人物脚上

 

• • 4. 优化一下
    • 由于交互雪，只需要黑白两种颜色，可以将两张RT都改成R16f，每张可以省3个通道的带宽

       

       

    • 调大一点范围，使雪在人视线远处消融，效果更逼真，同时需计算像素大小，以确保脚印始终为指定大小

       

      

      

       

       

 

 

 

 

 

•  让雪堆积起来
  • 创建堆积雪材质

    

     

     

  • 调整两张RT的分辨率为：2048*2048（记得也要同步修改 BP_Drawing 中的变量 Resolution Ratio），注意分辨率建议为2的n次幂

     

     

  • 调整雪材质

    

     

  • 有请虚拟高度场网格体
    • 添加插件 Virtual Heightfield Mesh 重启项目，并启用 Enable virtual texture support

      

       

       

    • 由地形材质来给 “虚拟高度场”，

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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技术参考：

1.  [UOD2022]大地画板：大世界的可交互雪地 | 孙博恒（聆枫LingFeng）_哔哩哔哩_bilibili

 

 

 

 

未完待续...