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title: Niagara Module笔记
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date: 2024-02-20 11:14:46
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# 前言
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- UE4 Niagara源码解析:https://zhuanlan.zhihu.com/p/362638250
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不论Niagara Emitter有多少的Module，Module里有多少的脚本，脚本中写了多少东西。我们当然要抓住本质数据，其都是更新某个渲染器所需要的必要参数，也就是如下图所示的信息。
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也就是说，只有这些信息是每个渲染器所需要的，其会传递给渲染线程并最终提交渲染。任何其他参数仅仅为中间变量。因此我们首先关心的是这个数据是存储在什么地方的。由于一个Emitter可以拥有多个不同的Renderer。因此其本身存储在Emitter级别，而不是在Renderer级别。
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因此我们最终传递给渲染线程的数据存储在每个Emitter实例FNiagaraEmitterInstance的FNiagaraDataSet身上。不论是GPU粒子还是CPU粒子。
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# Module 变量类型
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- Input：Module输入的变量。
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- Local：单帧内存在的变量。
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- Particle：粒子级别**持久存在**的变量。
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- Emitter：发射器级别**持久存在**的变量。
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- Engine：引擎提供的只读变量。
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# 粒子属性读取
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在Module中在ParticleAttributeReader中可以读取对应的例子属性。引用的数据的方式有两种：粒子的ID或者Index索引。但是难就难在最初的我不太了解这两个是啥。大致知道是某种编号。ID的话倒是了解一点，但不知道它结果分为Index 和Acquire Tag组合在一起的。
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PS.**Niagara Debugger**工具可以用于检查粒子ID以及对应变量的变化情况。
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# 其他
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1. **发射器固定粒子ID**：勾选发射器上**RequiresPersistentIDs**选项即可固定。
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2. ExportParticleDataToBlueprint：可以输出CPU或者GPU变量
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1. 在该节点上添加蓝图变量名。之后在蓝图的BeginPlay()设置这个变量为该蓝图类。之后实现ReceiveParticleData接口。
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2. GPU 粒子数据导出是通过从 GPU 内存回读的方式进行的。这需要不可预知的非固定帧数，通常为 1-2 帧。
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3. GPU 回读性能受限于回读缓冲区的大小。建议使用最小值的 GPU 固定大小分配来捕捉特定帧中可能发生的所有事件。任何超过固定大小的事件都将无法发送。
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3. Window - GeneratedCode可以看到生成出的HLSL代码。
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Particle的Module都是c++级别写死的。基本位于`Engine\Source\Runtime\Engine\Classes\Particles`目录。基类为**UParticleModule**；Niagara的Module都是蓝图资产，引擎自带的都在 `Engine\Plugins\FX\Niagara\Content\Modules`。基类为**UNiagaraScript**。
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- UNiagaraScriptBase：定义了一些编译相关的接口。ModifyCompilationEnvironment()、ShouldCompile()以及获取模拟元数据接口GetSimulationStageMetaData()。
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- UNiagaraScript：排除掉Editor相关函数，主要的函数为：
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- IsXXXScript()系列判断函数。
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- 相关接口，PreSave、Serialize、PostLoad；基类接口实现。
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- FNiagaraVMExecutableData相关
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- 编译相关。
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- 其他。
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## Niagara里面的相关类型
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### DataInterface
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基类为UNiagaraDataInterface。
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- UNiagaraDataInterfaceTexture：NiagaraDataInterfaceTextureTemplate.ush
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- LoadTexture2D()
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- GatherRedTexture2D()
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- SampleTexture2D()
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- SamplePseudoVolumeTexture()
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- GetTextureDimensions()
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- GetNumMipLevels()
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- UNiagaraDataInterface2DArrayTexture：NiagaraDataInterfaceTexture2DArrayTemplate.ush
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- LoadTexture()
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- GatherRedTexture()
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- SampleTexture()
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- TextureDimension()
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- UNiagaraDataInterfaceVirtualTexture：NiagaraDataInterfaceVirtualTextureTemplate.ush
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- GetAttributesValid()
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- SampleRVTLayer()
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- SampleRVT()
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## Texture相关Module
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- Textures
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- SampleTexture
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- SamplePseudoVolumeTexture
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- SubUV_TextureSample
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- WorldAlignedTextureSample
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- SubUV
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- SubUVAnimation
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- V2
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- SubUVAnimation
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里面的一些节点调用一些函数，这些函数都在对应的**UNiagaraDataInterface**中的**GetFunctions()** 定义，具体的逻辑位于 对应的**xxxTemplate.ush**
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## 生成的代码
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高斯3D里Niagara采用PositionTexture生成的相关代码：
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```c++
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int2 Emitter_SampleTexture_Texture_TextureSize;
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int Emitter_SampleTexture_Texture_MipLevels;
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Texture2D Emitter_SampleTexture_Texture_Texture;
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SamplerState Emitter_SampleTexture_Texture_TextureSampler;
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void SampleTexture2D_Emitter_SampleTexture_Texture(in float2 UV, in float MipLevel, out float4 OutValue)
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{
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OutValue = Emitter_SampleTexture_Texture_Texture.SampleLevel(Emitter_SampleTexture_Texture_TextureSampler, UV, MipLevel);
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}
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void SampleTexture_Emitter_Func_(inout FSimulationContext Context)
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{
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float4 SampleTexture2D_Emitter_SampleTexture_TextureOutput_Value;
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SampleTexture2D_Emitter_SampleTexture_Texture(Context.MapSpawn.SampleTexture.UV, Constants_Emitter_SampleTexture_MipLevel, SampleTexture2D_Emitter_SampleTexture_TextureOutput_Value);
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Context.MapSpawn.OUTPUT_VAR.SampleTexture.SampledColor = SampleTexture2D_Emitter_SampleTexture_TextureOutput_Value;
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Context.MapSpawn.OUTPUT_VAR.SampleTexture.SamplerUV = Context.MapSpawn.SampleTexture.UV;
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Context.MapSpawn.Particles.SampleTexture.SampledColor = SampleTexture2D_Emitter_SampleTexture_TextureOutput_Value;
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Context.MapSpawn.Particles.SampleTexture.SamplerUV = Context.MapSpawn.SampleTexture.UV;
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}
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```
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