UE4运行时虚拟纹理教程RVT

Posted 2022-01-30 新缸中之脑

运行时虚拟纹理（RVT）是虚幻引擎4.23版开始提供的一项功能，它可以在运行时使用GPU按需生成和缓存纹理数据。借助此功能，材质可以直接绘制到材质编辑器中的运行时虚拟纹理 （RVT），以及对 RVT 纹理进行采样。

1、过去的解决方案

在虚幻引擎中引入运行时虚拟纹理之前，通常使用Render Target来实现地形混合和景观变形系统。Render Target是可以在运行时绘制的纹理。可以使用蓝图代码将形状和材质绘制到特定纹理。Render Target要求所有材质都是addtive类型，以便它们可以在相同的纹理中相互绘制。将所有内容绘制到纹理后，需要通过在蓝图代码中调用"ClearRenderTarget 2D"节点来手动清除纹理，以便重置并再次启动该过程。此过程有时会导致闪烁问题。

Render Target有以下缺点：

• 纹理尺寸有限
• 要执行大量步骤才能完成绘制
• 无法将大小和位置从命中点转换为Render Target的大小
• 设置为不同掩码的通道数量有限（RGB 和 alpha 要求材料设置为AlphaComposite)
• 不支持的照明
• "世界位置"节点有时会返回意外值

与Render Target相比，运行时虚拟纹理的优势如下：

• 支持较大的纹理分辨率（横向着色）
• 无需蓝图即可将材质的图纸处理到纹理上
• 适用于程序化图案和复合层状材料
• 植被实例（用于贴花散射）
• 可用于创建样条贴花类型效果
• 将草地、岩石和水与景观融为一体，呈现自然外观

2、用RVT实现雪痕

让我们看看如何使用运行时虚拟纹理为角色创建雪迹。在本演示中，使用了Drawer材质和Receiver材质。

首先，转到"项目设置"。在"引擎>渲染>虚拟纹理"类别下，将"启用虚拟纹理支持"设置为 true。

然后在项目目录中创建名为"RVT"的运行时虚拟纹理资源：

转至Add New > Blueprint Class，在All Classes部分下搜索 RuntimeVirtualTextureVolume，然后选择它以创建名为"RVT_Volume"的新蓝图类。

打开"RVT_Volume"蓝图类，转到VirtualTextureComponent的详细信息选项卡，然后在"Virtual Texture"类别下，将"RVT"资源分配给Virtual Texture。

将"RVT_Volume"放在关卡中，然后缩放和旋转它以包含景观。完成此缩放是因为，如果景观超出体积边界，Drawer将停止渲染到 RVT。

现在，创建一个名为"M_Footprint"的封装材质，它将充当运行时虚拟纹理中的Drawer。Drawer将使用RadialGradientExponential 函数将一个圆输出到 RVT 基色输出中。

确保将RadialGradientExponential 函数连接到 RVT 的Opacity输出，以便在多个轨迹可以相互重叠的情况下实现平滑变形。封装的"Radius"和"Density"也可以通过创建两个标量参数并将其连接到RadialGradientExponential函数中的相应输入引脚来调整。

创建一个名为"M_Snow"的景观材质，该材质将充当运行时虚拟纹理中的Receiver。Receiver将采样"RVT"资源，使用其 BaseColor 在"Snow Color"和"Ground Color"之间线性插值，并将其连接到材质的"Base Color"输出。

在景观材质的详细信息选项卡的"Tessellation"类下，将"Tessellation Mode"设置为"PN Triangles"，将"Maximum Displacement"设置为任何正值（例如：256），并将"Crack Free Displacement"设置为 true，以便在材质中启用"World Displacement"和"Tessellation Multiplier"输出。

RVT 样本中的 BaseColor 与沿顶点法线的名为"Height"的标量参数一起使用，以便达到可变形雪面的高度。在这里，应为Tessellation Multiplier应用一个正值，以便在游戏中实现世界位移的可见性。

将材料"M_Snow"应用于景观。

现在，让我们来看看如何在角色行走时获得雪的变形。

打开角色蓝图，放置两个"Add Static Mesh Component"节点，并将其Relative Transform连接到角色双脚的套接字位置。这可以通过与事件 Tick 连接来调用每一帧。

将"Add Static Mesh Component"节点的"静态网格体"和"材质"分别设置为"平面"和"M_Footprint"。

此外，将"碰撞预设"设置为"NoCollision"。取消选中"投射阴影"，然后将"RVT"资源添加到渲染到虚拟纹理数组。将"虚拟纹理传递类型"设置为"仅虚拟纹理"，以便在播放时看不到这些平面。

RVT 现在应显示为已应用接收器材质的景观。

为了避免在角色跳跃时创建轮廓线，在添加轮廓线平面网格之前，可以连接Branch节点以检查角色是否在行走。

检查字符速度是否大于零的条件可以使用AND节点与前一个条件联接，以避免在字符处于空闲状态时连续创建占用空间。

高度也可以通过Drawer材料进行控制。在"M_Footprint"材料中，将具有正值（例如：10）的名为"强度"的标量参数与径向梯度指数相乘，以获得所需的变形深度。请注意，Drawer的强度将限制为Receiver材料中设置的高度。假设Receiver是Drawer可以达到的最大高度乘数。

完成所有这些过程后，当玩家沿着雪面行走时，角色的雪迹将可见。

这个实现角色基本可变形雪迹的演示是使用虚幻引擎4.25制作的。该过程还可用于变形不同类型的表面，如沙子，泥土，水，草等。

请注意，蒙皮基元和动画基元不能用于渲染到 RVT。但是，运行时虚拟纹理允许执行许多以前可能仅限于呈现器目标的可能性。由于运行时虚拟纹理仍在开发中，我们希望虚幻引擎的未来更新中将提供许多功能。

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原文链接：UE4运行时虚拟纹理 — BimAnt