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title: 自定义材质属性
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date: 2026-05-03 00:00:00
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excerpt: 新增 MaterialProperty、BlendMode 和材质标记
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tags:
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- ARC
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- Rendering
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- Material
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rating: ⭐
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# 自定义材质属性
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返回 [[Rendering]]
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## 概述
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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。
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## 新增材质属性
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| 属性 | 枚举值 | 类型 | 用途 |
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|------|--------|------|------|
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| `MP_OrthoBlendWeight` | float | 顶点 | [[正交投影混合]]权重，0=透视，1=正交 |
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| `MP_ScreenAlignedMeshOffset` | float3 | 顶点 | [[屏幕对齐网格]]偏移（像素单位） |
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| `MP_ScreenAlignedMeshScale` | float3 | 顶点 | [[屏幕对齐网格]]缩放 |
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| `MP_ScreenSpaceDepthOffset` | float | 顶点 | [[屏幕空间深度偏移]]值 |
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| `MP_LocalPositionScale` | float3 | 顶点 | [[局部位置缩放]]系数 |
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### Shader 端访问函数
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在 `MaterialTemplate.ush` 中生成对应的访问函数：
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```hlsl
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float GetMaterialOrthoBlendWeight(FMaterialVertexParameters Parameters) { %s; }
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float3 GetMaterialScreenAlignedMeshOffset(FMaterialVertexParameters Parameters) { %s; }
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float3 GetMaterialScreenAlignedMeshScale(FMaterialVertexParameters Parameters) { %s; }
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float GetMaterialScreenSpaceDepthOffset(FMaterialVertexParameters Parameters) { %s; }
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float3 GetMaterialLocalPositionScale(FMaterialVertexParameters Parameters) { %s; }
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```
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`%s` 由 `HLSLMaterialTranslator` 在编译时替换为材质图表达式。
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## 新增混合模式
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| 混合模式 | 枚举值 | 混合公式 | 用途 |
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|---------|--------|---------|------|
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| `BLEND_X2Multiply` | — | `DestColor × SourceColor × 2` | 双倍乘法混合，用于深色叠加 |
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| `BLEND_AdditiveForUI` | — | `Dest + Source × SourceAlpha` | UI 专用加法混合 |
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### X2Multiply 雾效处理
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在 `BasePassPixelShader.usf` 中为 X2Multiply 提供自定义雾效混合：
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```hlsl
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#elif MATERIALBLENDING_X2MULTIPLY
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half3 FoggedColor = lerp(
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float3(0.5, 0.5, 0.5), // 中灰（乘法中性色）
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Color,
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Fogging.aaa * Fogging.aaa);
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Out.MRT[0] = half4(FoggedColor, Opacity);
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```
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## 新增材质标记
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| 标记 | 类型 | 说明 |
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|------|------|------|
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| `bScreenAlignedMesh` | bool | 启用[[屏幕对齐网格]]渲染模式 |
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| `bForcedPrepass` | bool | 强制该材质走 Early-Z PrePass（ASW/Wizcorp） |
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### bForcedPrepass
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在 `BasePassRendering.cpp` 中控制深度绘制行为：
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```cpp
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// 强制 PrePass 的材质始终写入深度
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if (Material.bForcedPrepass)
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{
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// 走 DepthPass 而非依赖 BasePass 深度写入
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}
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```
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可在材质实例中覆盖（`MaterialEditor` 中显示为可覆盖属性）。
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## REDMaterialInstanceDynamic
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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。
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## 完整代码解析
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### MaterialTemplate.ush — 新增材质属性访问函数
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```hlsl
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// MaterialTemplate.ush — 新增材质属性访问函数
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// ASW Change : 2016/03/29 ~ 2016/06/29 Takuro.K
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// 正交投影混合权重 (float)
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// 材质图中连接到此 Pin 的表达式会在编译时替换 %s
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float GetMaterialOrthoBlendWeight(FMaterialVertexParameters Parameters)
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{
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%s; // 由 HLSLMaterialTranslator 填充
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}
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// 屏幕对齐网格偏移 (float3, 像素单位, 基于1280x720)
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float3 GetMaterialScreenAlignedMeshOffset(FMaterialVertexParameters Parameters)
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{
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%s;
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}
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// 屏幕对齐网格缩放 (float3)
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float3 GetMaterialScreenAlignedMeshScale(FMaterialVertexParameters Parameters)
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{
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%s;
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}
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// 屏幕空间深度偏移 (float, 正值向远推)
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float GetMaterialScreenSpaceDepthOffset(FMaterialVertexParameters Parameters)
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{
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%s;
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}
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// 局部位置缩放 (float3, 在WorldTransform前应用)
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float3 GetMaterialLocalPositionScale(FMaterialVertexParameters Parameters)
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{
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%s;
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}
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```
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### PixelDepthOffset 修复
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```hlsl
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// ASW Change : 2020/10/29 Takeshi.N
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// 修复 PC 平台 PixelDepthOffset 为 0 或负值时的噪声问题
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// 当 PDO <= 0 时，直接使用原始 SvPosition.z 而非计算值
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DeviceDepth = lerp(
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DeviceDepth, // PDO > 0：使用计算后的深度
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MaterialParameters.SvPosition.z, // PDO <= 0：使用原始深度
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step(PixelDepthOffset, 0) // step 函数：PDO<=0 返回 1
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);
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```
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## 关联文档
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- [[正交投影混合]] — 使用 `MP_OrthoBlendWeight`
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- [[屏幕对齐网格]] — 使用 `MP_ScreenAlignedMeshOffset/Scale`
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- [[BasePass修改]] — `bForcedPrepass` 的影响
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## 代码修改情况
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| 文件路径 | 行号 | 修改类型 | 修改内容 |
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| `Shaders/Private/MaterialTemplate.ush` | L2235~L2240 | 新增 | `GetMaterialOrthoBlendWeight` 函数 |
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| `Shaders/Private/MaterialTemplate.ush` | L2243~L2252 | 新增 | `GetMaterialScreenAlignedMeshOffset/Scale` 函数 |
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||
| `Shaders/Private/MaterialTemplate.ush` | L2255~L2260 | 新增 | `GetMaterialScreenSpaceDepthOffset` 函数 |
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||
| `Shaders/Private/MaterialTemplate.ush` | L2263~L2268 | 新增 | `GetMaterialLocalPositionScale` 函数 |
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||
| `Shaders/Private/MaterialTemplate.ush` | L2584~L2587 | 新增 | PixelDepthOffset ≤ 0 时使用原始深度 |
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| `Source/Runtime/Engine/Public/SceneTypes.h` | — | 新增 | `MP_OrthoBlendWeight` 等枚举值 |
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| `Source/Runtime/Engine/Classes/Materials/Material.h` | — | 新增 | `bScreenAlignedMesh`、`bForcedPrepass` 标记 |
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||
| `Source/Runtime/Engine/Classes/Materials/REDMaterialInstanceDynamic.h` | 全文 | **新增文件** | 自定义 MaterialInstanceDynamic |
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||
| `Source/Runtime/Engine/Private/Materials/REDMaterialInstanceDynamic.cpp` | 全文 | **新增文件** | 实现 |
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||
| `Source/Runtime/Engine/Private/Materials/HLSLMaterialTranslator.cpp` | — | 修改 | 新属性编译支持 |
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||
| `Source/Editor/MaterialEditor/` | — | 修改 | 编辑器 UI 支持 |
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