【后期处理材质 | Unreal Engine】

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本页面的内容：

      
后期处理图表

使用后期处理材质

制作简单的后期处理材质

后期处理材质的关键设置

在不同材质实例之间进行混合

材质表现“SceneTexture”

使用 GBuffer 属性

自定义深度

临时抗锯齿 / GBuffer 为何抖动

UV 和屏幕位置

过滤纹理查找

替代色调映射器

已知问题

常见问题
     后期处理图表
引擎已经拥有基于后期处理节点图表的复杂后期处理功能。后期处理材质 可被额外插入部分特定位置。查看 FAQ r.CompositionGraphDebug 部分获得全图表的 dump 文件。实际上，图表不仅执行后期处理，还执行部分灯光操作。我们计划利用材质编辑器将更多部分变为自定义化。

在多数情况下，图表自动创建中间的渲染目标。意味着如要与之前的色彩混合，需要在选色器中执行混合（使用来自 PostProcessInput0 的输入）。

后期处理材质应尽少使用，在极其需要时使用方位上策。在处理颜色校正或调整、光晕、景深和多种其他效果时，应尽可能使用后期处理体积域的固有设置（因为它们已经过优化，效率较高）。
使用后期处理材质
通过后期处理设置（通常以后期处理体积域或摄像机设置定义）可对所谓的可混合资源进行混合。当前只有 材质 和 材质实例 为可混合资源。引擎提供了一些后期处理材质，但也可利用此功能创建 自定义后期处理，无需程序员的协助。

只需在 Blendables 部分将一个或多个后期处理材质指定到后期处理体积域上。首先按下 + 添加新的槽，在 Content Browser 中选择一个材质，然后按下左箭头进行指定。顺序无关紧要，可无视未使用的槽。

制作简单的后期处理材质
可在 后期处理材质范例 中了解从零创建简单后期处理材质效果的综述。

后期处理材质的关键设置
后期处理材质需要指定材质域 后期处理：

材质只应使用 EmissiveColor 输出新色彩。此外，可定义在后期处理中何处应用此通路；如有多个存在，定义其处理顺序（优先级）：

混合位置
描述

Before TonemappingPostProcessInput0 提供带 HDR 中所有灯光的场景颜色。使用它修复临时抗锯齿和 GBuffer 查找（如深度、法线）的问题。After Tonemapping性能优选位置，颜色为 LDR，因此需要的精确度和带宽较小。这发生在色调映射和颜色分级后。Before Translucency在流程中比“Before Tonemapping”更早，在半透明度和场景颜色组合之前。注意：SeparateTranslucency 晚于正常半透明度合成。Replacing the TonemapperPostProcessInput0 提供 HDR 场景颜色，PostProcessInput1 拥有 SeparateTranslucency（透明度为遮罩），PostprocessInput2 拥有低分辨率光晕输入。
典型的 postprocess 输入来自之前的通路。使用 PostProcessInput0 时，可通过 SceneTexture 材质表现获取颜色。使用 SceneColor 可能无法获得正确结果。
在不同材质实例之间进行混合
使用后期处理材质

利用后期处理体积域可轻松在多个后期处理材质之间设置柔和过渡。在此例中我们使用一个标记为 unbound 的体积域和一个拥有较大混合半径的体积域（如 1000）：

后期处理设为 Unbound后期处理束缚体积域
每个体积域我们都将指定相同材质的一个不同材质实例。颜色作为一个材质参数进行指定，可在两个材质实例上进行不同设置。

材质实例红材质实例绿
处于混合半径中时，一个体积域设置将被使用和混合（基于摄像机位置）：

未束缚后期处理体积域材质实例（红色）设为 0.75混合半径 1000后期处理体积域材质实例（绿色）设为 0.75
伴随着摄像机运动可感受到两个效果设置之间柔和的线性过渡。

以下展示了一个拥有两个体积域的关卡顶视图。较大的未束缚体积域拥有一个红色材质实例，较小的体积域拥有一个指定为可混合的绿色材质实例。较小的体积域拥有更高的优先级。材质参数基于摄像机位置进行混合。模糊边界由体积域中指定的 BlendRadius 属性定义，可延伸体积域外形。

设置正确后，全部混合将按预期进行。

     

   

     
两个设置之间的差别是材质参数（标量或矢量）上指定的默认值。 良好设置的数值可使通路不存在任何效果（如乘以白色或以 0 插值）

在两个设置中我们将看到：摄像机处于任意体积域的影响之外时，将不会对 postprocess 通路执行渲染（以灰色网格显示）。如完全处于任意一个体积域内，我们也将看到正确的混合。

较差设置：摄像机进入影响半径后，将出现一个硬性过渡，因其使用的是错误指定的默认参数。

较好设置：进入摄像机影响半径的过渡被良好地隐藏起来，到体积域颜色的过渡流畅。

无论属性复选框是否勾选，所有材质实例属性皆被混合（如未勾选，其将对父项的属性进行混合）。这与后期处理设置（未勾选的属性没有效果）不同。这意味着如果混合一个材质实例，所有属性均将被混合。
材质表现“SceneTexture”
可在材质中添加 SceneTexture 材质表现，并在表现属性中选择需要引用的纹理：

节点拥有一个可选输入和多个输出：

利用 UV 输入可指定进行纹理查找的位置（只用于颜色输出）。颜色输出为 4 通道输出（实际的通道分配取决于场景纹理 id）。Size 是带纹理宽度和高度的 2 组件矢量。其倒转 (1/width, 1/height) 在 InvSize 输出中可用。以下例中的方式引用临近样本非常便利：

材质表现计算当前像素到临近像素的深度差（如：In = 0,1 将透明度返回）
使用 GBuffer 属性
GBuffer 由存储材质（如表面下/镜面颜色、平整度...）和物体属性（如法线、深度）的多个纹理构成，不存在进行着色计算的灯光（灯光如何与材质交互）。在延迟渲染器中，首先渲染 GBuffer，然后使用 GBuffer 属性计算所有灯光（延迟）。如 UE4 使用延迟着色路径（如 DirectX 11 或高端 OpenGL），则可在后期处理中使用这些缓冲。

抗锯齿将使其变得更加困难一些，因为 GBuffer 像素/纹素与输出像素不再是 1:1 相关（查看以下部分）。
自定义深度
这个单独功能可将特定物体渲染成另一个深度缓冲，从而形成遮罩（称作自定义深度缓冲）。这会添加额外的绘制调用，但不会添加更多材质。因为只输出深度，渲染的消耗相当低。此功能可在网格体上启用（如静态网格体属性 / 渲染自定义深度）：

在此场景中，我们在两个物体上启用此功能；但没有显示内容的后期处理通路，该功能仍为不可见：

下图为自定义深度的展示：

下图是用于展示的材质：

临时抗锯齿 / GBuffer 为何抖动
临时抗锯齿是 UE4 的独特功能，可在中等性能消耗的基础上极大地提高图像质量。

后期处理材质被默认插入后期处理图表的末尾（在色调映射器之后）。这意味着应用色调映射、颜色分级和临时抗锯齿后可获得最终的 LDR 颜色。这是许多简单后期处理效果的最佳点 - 性能与易用。

在此可了解如何使用自定义深度输入在特定物体周围显示轮廓：

注意前一张图轮廓上并不存在抗锯齿，但在动态下将看到轮廓出现一个像素左右的抖动。这是因为临时抗锯齿按每帧一亚像素的频率移动整个场景的渲染。多张序列帧将合并在一起，形成最终的抗锯齿图像。然而，我们可将材质移动到后期处理图表中更早的位置，以便修复此问题。

下图为最终结果：

我们获得了一个稳定的抗锯齿图像。在动态中临时抗锯齿可能出现一些穿帮。此功能使用深度缓冲替代旧图像。在物体内渲染边界时此功能正常，但在物体外时我们需要调整深度缓冲（功能未完善，性能消耗较高），功能完善后无需进行调整。
UV 和屏幕位置
可在屏幕中看到的后期处理材质为缓冲对齐，但需要知晓正确的 UV。 ScreenPosition 材质表现输出所需的 UV（0,0 位于视口左上方，1,1 位于右下方）。使用 texture coordinate 材质表现可能获得不同的结果。这是因为实际纹理（正确而言其应为一个渲染目标）可能比视口更大。它在编辑器中可能更大，因为我们在多个视口上共享这个纹理，最大的延展用于所有视口。即时在游戏中，它有时也可能更大（如 SceneCaptureActors 可能拥有一个更小的视口、Matinee 黑边、分屏、VR...）。纹理坐标材质表现为这个较大的纹理提供 UV。如只需要一个相对偏移（如像素尺寸边沿检测），需要缩放至正确的尺寸。SceneTexture 材质表现拥有对尺寸的输出和尺寸的倒转（对像素偏移有效有用）。如希望获得视口 UV（如向视口映射纹理），可使用 ScreenPosition 材质表现或手动进行所需的计算（更多操控将使运行减慢）。因此需要 ViewSize 材质表现。可使用控制台变量 r.ViewPortTest（可用于测试各种视口配置）进行全面测试。
过滤纹理查找
SceneTexture 材质表现拥有一个复选框，可获得 [双线性] 过滤查找。使用此选项将使渲染变慢，建议只在必要时使用。许多屏幕空间纹理不支持过滤（如 GBuffer）。不公开此属性可使引擎根据需求压缩数据（打包将防止过滤）。
替代色调映射器
使用“Replacing the Tonemapper”可混合位置即可使用自定义色调映射器覆盖引擎色调映射器。此功能尚在开发中，功能仍不齐全，并可能进行修改。

我们已开始将部分后期处理设置参数对色调映射器公开，但这部分仍可能进行较大幅度的修改。这些数值作为材质参数公开，须设置准确的命名。

矢量参数：
Engine.FilmWhitePoint
标量参数：
Engine.FilmSaturationEngine.FilmContrast
如要获得参数，须从后期处理材质创建材质实例！

仍可使用自身的参数并以其他后期处理材质设定的方式进行混合。
已知问题
以下问题仍需修复：

材质表现 SceneTexture

SeparateTranslucency 无法使用。

部分查找无法在一些通路中使用（我们不会对一部分进行修复，因为它们对性能的消耗过大）。

MaterialFunction 可能报错，但仍能在有后期处理域的材质中使用。

材质

PostProcessMaterial 中的 UV 可能不在 0-1 范围内（如在编辑器中减小视口尺寸时），它与查找对齐，但难以应用晕映之类的效果。

后期处理材质的资源缩略图显示不正确。

不支持透明度输出（须通过不透明度）。

材质编辑器中的预览材质显示不正确。

存在这样的情况 - 材质变更未反映到后期处理的变更中。应对方法：重启编辑器。

利用 Content Browser 可对后期处理材质进行简单过滤。

混合

将两个后期处理体积域和一个混合半径混合时，可能出现非柔和过渡。结合默认材质实例设置使用未束缚的体积域可防止这种情况的发生。
常见问题
能将“Lighting only mode”纹理作为输入吗？

不行，没有作为中间步骤的可用数据。对此查看模式，我们无视材质颜色将其生成。如需将此作为快速选项，需要重建较大部分的渲染代码。

为什么 SceneColor 查找显示有条带，但使用 PostProcessInput0 时却未显示？

使用 SceneColor 时，我们创建了一个场景的低精度副本，使查找进入当前写入的纹理中（通常情况是在不可能的位置进行网格体渲染）。在后期处理中应该使用 PostProcessInput0。

一次后期处理的内存消耗是多少？

内存消耗取决于屏幕分辨率。色调映射前使用 HDR（每像素 8 字节），之后使用 LDR（每像素 4 字节）。

如何降低后期处理的渲染消耗？

测量目标平台、保持较低的纹理查找数、执行较少的数学运算、减少相关纹理查找、避免随机纹理查找（可能因为纹理缓存缺失而变慢）。

能使用多少次通路？

每次通路均会增加性能消耗。建议只在必要时组合通路和启动通路。总体游戏功能（为获得更佳的性能，可将 noise 添加到引擎通路）。

后期处理和混合的 CPU 性能消耗如何？

混合材质的性能消耗极低。所有材质实例属性都将被混合，只有一个包含这些设置的后期处理材质通路被渲染。

我需要使用“Before Tonemapper”获得有效的临时抗锯齿。使用一种颜色时，它已经被色调映射，因此看起来存在色差。如何避免这些情况的出现？

没有简单的解决方案。需要执行倒转色调映射操作（高消耗）。由于人眼存在适应性，颜色可能仍然存在色差。可将 EyeAdaptation 层级对 SceneTextures 公开，以便对其进行补偿。

如何获得后期处理图表的完整 dump 文件？

r.CompositionGraphDebug 可将图表日志存入控制台。范例：
FRenderingCompositePassContext:Debug 'PostProcessing' ---------Node#1 'SceneColor'    ePId_Output0 (2D 1136x768 PF_FloatRGBA RT) SceneColor Dep:2Node#4 'Velocity'    ePId_Output0 (2D 1136x768 PF_G16R16 RT) Velocity Dep:1Node#2 'SceneDepthZ'    ePId_Output0 (2D 1136x768 PF_DepthStencil) SceneDepthZ Dep:1Node#5 'MotionBlurSetup0MotionBlurSetup1'    ePId_Input0:Node#4 @ ePId_Output0 'Velocity'    ePId_Input1:Node#1 @ ePId_Output0 'SceneColor'    ePId_Input2:Node#2 @ ePId_Output0 'SceneDepthZ'    ePId_Output0 (2D 568x384 PF_FloatRGBA RT) MotionBlurSetup0 Dep:2    ePId_Output1 (2D 568x384 PF_FloatRGBA RT) MotionBlurSetup1 Dep:1Node#6 'QuarterResVelocity'    ePId_Input0:Node#5 @ ePId_Output0 'MotionBlurSetup0MotionBlurSetup1'    ePId_Input1:    ePId_Output0 (2D 284x192 PF_FloatRGBA RT) QuarterResVelocity Dep:1Node#7 'VelocityBlurX'    ePId_Input0:Node#6 @ ePId_Output0 'QuarterResVelocity'    ePId_Input1:    ePId_Output0 (2D 284x192 PF_FloatRGBA RT) VelocityBlurX Dep:1...

cj6800

真是是好人啊，，过来看看

wrcl20

多少钱，看看

yiefn

合集看着不错。

寡妇年

好东西这么多....

mmtvs8

谢谢楼主分享哈！

v23v

版主我爱你

尉迟沛冬

很想看看看了

皇甫灿耀

快没金币了，看看需要多少？

v23v1d

不会又要钱吧