虛幻4多pass渲染向虛幻4巨佬低頭【第一卷：Dynamic Character HitMask】

來自專欄 虛幻4渲染編程

本專欄的「虛幻4向巨佬低頭」篇會慢慢介紹epic官方大神Ryan Brucks 所做的一些效果。什麼都不用說，先讓我們膜拜巨佬三秒。

先聲明一下這一部分內容主要是對Ryan大神所展示的效果的研究和自己實現，我不是簡單搬運！因為你是找不到Ryan實現這些效果從資源準備開始的每一步詳細步驟的。

先上效果吧：

我在這裡只做了這個效果的核心，就是如何繪製mask

巨佬Ryan做的效果是這樣的：

我們只要有了mask，就能做巨佬的這種動態損傷效果啦。下面我們就開始吧

這是一個實時繪製污漬的多pass效果。虛幻里實現多pass的方式目前用得比較多的就rendertarget還有一個是多重疊模型。也許後期虛幻4會暴露出更多介面和特性。

首先我們要準備一下幾個資源

第一個BP-DamageCHaracter，繼承於ACharacter類，用於接收我們的滑鼠輸入和架一台攝像機，第二個BP_DamagePlayer，繼承於Actor類，用於完成這次效果的主要功能，第三個就是這次效果的場景，第四個為繪製最後一個HitResult的材質，第五個是呈現角色最後效果的材質，它會使用M_AccumDamage繪製出的RT_HitResult。M_UnWrap用於將角色瞬間展成一個平面（後面會闡述為啥要這麼做）。

完成好這幾個資產的準備後，我們需要打開腳本，為腳本做一些設置

首先BP_DamagePlayer中，我們需要為它準備一個模型資產和一個動畫資產。動畫資產不用多說，只需要滿足虛幻4對動畫資源的要求即可。模型資產有一個需要注意的地方，就是我們需要為模型資源製作2套UV。由於通常模型製作過程中我們會將模型對稱來製作，這時候製作出的模型其實是uv重疊的。這樣的好處就是節約，不管是貼圖的利用率還是建模的速度。但是uv重疊對我們這種繪製來說是不可以的，所以我們需要再分一套不重疊的uv。

這是max里的展開後的效果。導入引擎後你應該看到下圖的結果

為BP_DamagePlayer準備好動畫和模型資產後，我們還需要創建一個SceneCapturecomponent2D，然後將他上移到模型頭頂，rotation設置為（0，-90.270）即可。再新建一個hitLocation成員變數，用於儲存滑鼠的點擊位置。最後你的SceneCapturComponent2D應該是下圖這樣設置的

BP_DamagePlayer是下圖這樣的

注意模型的正面朝嚮應該和Y軸一致，調整senecapturecomponent2D和模型的朝向位置是為了更方便後期繪製的時候對應坐標。

完成好這些準備後我們需要為BP_DamagePlayer添加一些邏輯

下面是這次效果的主要邏輯

主要分為五部分，第一部分是將瞬間展開材質給予模型，讓模型瞬間被展開成一個平面（後面會詳細闡述這麼做的目的），第二部分為抓取展開成平面的模型，並將這些信息（其實這裡抓取的是頂點位置信息）儲存到RT_HitMask里。第三部分將角色原來的材質設置回去，完成抓取操作，第四部分為將滑鼠位置傳入M_AccumDamage里。最後用M—AccumeDamage繪製RT_HitResult。

最後的一步就是在beginPlay上給RT_HitResult一個clear操作。

完成BP_DamagePlayer操作後我們需要來到BP_DamageCharacter中。

邏輯很簡單，我們需要創建一個BP_DamageHitPlayer來指向關卡里的BP_DamagePLayer的一個實例。

完成這一切後，剩下的就是shader（材質）的工作了

首先來說一下M_Unwrap。這個材質如下圖

這個材質會瞬間將模型展成一個屏面。首先來說一下為什麼要展成一個平面。我們想要在模型上繪製，就需要解決幾個問題。第一個是在哪兒繪製，第二是怎麼繪製。第二個問題很好解決，直接向RT上繪製就可以了（可以看看我前面的幾篇博客---RenderTarget在虛幻4的應用）。那麼現在來解決在哪兒繪製的問題。以前RenderTarget在虛幻4的應用中是直接在RT上繪製然後把RT映射到平面上，這是沒問題的。因為模型平面和RT是一個簡單映射關係

而現在是一個極為複雜的映射關係，不僅如此。模型還在動畫的驅動下不停運動變化

所以要是有個辦法能儲存各個頂點的位置，然後我把這些位置拿出來用就好了。所以現在就可以把模型瞬間展開成一個平面，然後把這個平面照下來成一張圖，這個圖裡存的不是顏色，而是頂點的位置，就像法線貼圖裡存所有定點法線一樣。這裡再把這個材質的截圖放過來對照講解。

首先Texcoord【1】表示獲取的是模型的第二套UV。由於UV的範圍是X【0，1】Y【-1，0】所以我們用constantbiassScale把UV坐標調整到X【-0.5，0.5】Y【-0.5，0.5】。相當於把uv坐標平移到角色腳底。（隨手拿滑鼠畫的，丑請見諒）

再乘以1000，將以前大小為1X1的平面放大到1000X1000方便捕獲。最後減去頂點本身的位置信息，最後得到的就是個平面。

最後就是要考慮究竟要捕獲的什麼了，現在只是把頂點展開了，裡面記錄的信息應該是模型頂點未被展成平面時的位置

完成這一切後我們只需要在M_AccumDamage中把這些記錄到RT_HitMask的信息和HitPosition進行比較做個sphereMask就能繪製出RT_HitResult了

下面是M_AccumDamge的邏輯

R就是我們的筆刷大小，P是BP_DamagePlayer上傳的HitLocation。那上面那個Texture是RT_HitMask。RT_HitMask的來源是

最後需要注意的一點是記得把BP_DamagePlayer中的SkeletonMeshComponent（我們的模型）碰撞設置為blockall。最後就大功告成啦。

這還能做很多其他效果，比如繪製污漬，繪製傷口，給角色繪製眼淚，實時流下來，等等。

下面章會介紹巨佬Rayan的其他效果並且我們自己一步步實現它！！！