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title: 自定义材质属性
date: 2026-05-03 00:00:00
excerpt: 新增 MaterialProperty、BlendMode 和材质标记
tags:
  - ARC
  - Rendering
  - Material
rating: ⭐
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# 自定义材质属性

返回 [[Rendering]]

## 概述

ARC 引擎在 UE4 材质系统中新增了多个材质属性（MaterialProperty）、混合模式（BlendMode）和材质标记，为卡通渲染的顶点变换和特殊效果提供材质图级别的控制能力。

## 新增材质属性

| 属性 | 枚举值 | 类型 | 用途 |
|------|--------|------|------|
| `MP_OrthoBlendWeight` | float | 顶点 | [[正交投影混合]]权重，0=透视，1=正交 |
| `MP_ScreenAlignedMeshOffset` | float3 | 顶点 | [[屏幕对齐网格]]偏移（像素单位） |
| `MP_ScreenAlignedMeshScale` | float3 | 顶点 | [[屏幕对齐网格]]缩放 |
| `MP_ScreenSpaceDepthOffset` | float | 顶点 | [[屏幕空间深度偏移]]值 |
| `MP_LocalPositionScale` | float3 | 顶点 | [[局部位置缩放]]系数 |

### Shader 端访问函数

在 `MaterialTemplate.ush` 中生成对应的访问函数：

```hlsl
float  GetMaterialOrthoBlendWeight(FMaterialVertexParameters Parameters) { %s; }
float3 GetMaterialScreenAlignedMeshOffset(FMaterialVertexParameters Parameters) { %s; }
float3 GetMaterialScreenAlignedMeshScale(FMaterialVertexParameters Parameters) { %s; }
float  GetMaterialScreenSpaceDepthOffset(FMaterialVertexParameters Parameters) { %s; }
float3 GetMaterialLocalPositionScale(FMaterialVertexParameters Parameters) { %s; }
```

`%s` 由 `HLSLMaterialTranslator` 在编译时替换为材质图表达式。

## 新增混合模式

| 混合模式 | 枚举值 | 混合公式 | 用途 |
|---------|--------|---------|------|
| `BLEND_X2Multiply` | — | `DestColor × SourceColor × 2` | 双倍乘法混合，用于深色叠加 |
| `BLEND_AdditiveForUI` | — | `Dest + Source × SourceAlpha` | UI 专用加法混合 |

### X2Multiply 雾效处理

在 `BasePassPixelShader.usf` 中为 X2Multiply 提供自定义雾效混合：

```hlsl
#elif MATERIALBLENDING_X2MULTIPLY
    half3 FoggedColor = lerp(
        float3(0.5, 0.5, 0.5),  // 中灰（乘法中性色）
        Color,
        Fogging.aaa * Fogging.aaa);
    Out.MRT[0] = half4(FoggedColor, Opacity);
```

## 新增材质标记

| 标记 | 类型 | 说明 |
|------|------|------|
| `bScreenAlignedMesh` | bool | 启用[[屏幕对齐网格]]渲染模式 |
| `bForcedPrepass` | bool | 强制该材质走 Early-Z PrePass（ASW/Wizcorp） |

### bForcedPrepass

在 `BasePassRendering.cpp` 中控制深度绘制行为：

```cpp
// 强制 PrePass 的材质始终写入深度
if (Material.bForcedPrepass)
{
    // 走 DepthPass 而非依赖 BasePass 深度写入
}
```

可在材质实例中覆盖（`MaterialEditor` 中显示为可覆盖属性）。

## REDMaterialInstanceDynamic

新增 `REDMaterialInstanceDynamic` 类（`REDMaterialInstanceDynamic.h/.cpp`），扩展了标准 `UMaterialInstanceDynamic`，可能用于运行时的卡通渲染材质参数控制。

## 完整代码解析

### MaterialTemplate.ush — 新增材质属性访问函数

```hlsl
// MaterialTemplate.ush — 新增材质属性访问函数
// ASW Change : 2016/03/29 ~ 2016/06/29 Takuro.K

// 正交投影混合权重 (float)
// 材质图中连接到此 Pin 的表达式会在编译时替换 %s
float GetMaterialOrthoBlendWeight(FMaterialVertexParameters Parameters)
{
%s;    // 由 HLSLMaterialTranslator 填充
}

// 屏幕对齐网格偏移 (float3, 像素单位, 基于1280x720)
float3 GetMaterialScreenAlignedMeshOffset(FMaterialVertexParameters Parameters)
{
%s;
}

// 屏幕对齐网格缩放 (float3)
float3 GetMaterialScreenAlignedMeshScale(FMaterialVertexParameters Parameters)
{
%s;
}

// 屏幕空间深度偏移 (float, 正值向远推)
float GetMaterialScreenSpaceDepthOffset(FMaterialVertexParameters Parameters)
{
%s;
}

// 局部位置缩放 (float3, 在WorldTransform前应用)
float3 GetMaterialLocalPositionScale(FMaterialVertexParameters Parameters)
{
%s;
}
```

### PixelDepthOffset 修复

```hlsl
// ASW Change : 2020/10/29 Takeshi.N
// 修复 PC 平台 PixelDepthOffset 为 0 或负值时的噪声问题
// 当 PDO <= 0 时，直接使用原始 SvPosition.z 而非计算值
DeviceDepth = lerp(
    DeviceDepth,                            // PDO > 0：使用计算后的深度
    MaterialParameters.SvPosition.z,        // PDO <= 0：使用原始深度
    step(PixelDepthOffset, 0)               // step 函数：PDO<=0 返回 1
);
```

## 关联文档

- [[正交投影混合]] — 使用 `MP_OrthoBlendWeight`
- [[屏幕对齐网格]] — 使用 `MP_ScreenAlignedMeshOffset/Scale`
- [[BasePass修改]] — `bForcedPrepass` 的影响

## 代码修改情况

| 文件路径 | 行号 | 修改类型 | 修改内容 |
|---------|------|---------|---------|
| `Shaders/Private/MaterialTemplate.ush` | L2235~L2240 | 新增 | `GetMaterialOrthoBlendWeight` 函数 |
| `Shaders/Private/MaterialTemplate.ush` | L2243~L2252 | 新增 | `GetMaterialScreenAlignedMeshOffset/Scale` 函数 |
| `Shaders/Private/MaterialTemplate.ush` | L2255~L2260 | 新增 | `GetMaterialScreenSpaceDepthOffset` 函数 |
| `Shaders/Private/MaterialTemplate.ush` | L2263~L2268 | 新增 | `GetMaterialLocalPositionScale` 函数 |
| `Shaders/Private/MaterialTemplate.ush` | L2584~L2587 | 新增 | PixelDepthOffset ≤ 0 时使用原始深度 |
| `Source/Runtime/Engine/Public/SceneTypes.h` | — | 新增 | `MP_OrthoBlendWeight` 等枚举值 |
| `Source/Runtime/Engine/Classes/Materials/Material.h` | — | 新增 | `bScreenAlignedMesh`、`bForcedPrepass` 标记 |
| `Source/Runtime/Engine/Classes/Materials/REDMaterialInstanceDynamic.h` | 全文 | **新增文件** | 自定义 MaterialInstanceDynamic |
| `Source/Runtime/Engine/Private/Materials/REDMaterialInstanceDynamic.cpp` | 全文 | **新增文件** | 实现 |
| `Source/Runtime/Engine/Private/Materials/HLSLMaterialTranslator.cpp` | — | 修改 | 新属性编译支持 |
| `Source/Editor/MaterialEditor/` | — | 修改 | 编辑器 UI 支持 |