正交投影混合

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概述

正交投影混合（OrthoBlend）是 ARC 引擎实现动画风格透视扁平化的核心技术。在动画/格斗游戏中，角色需要减少透视畸变以保持美术控制的外观，这通过在透视投影和正交投影之间进行混合来实现。

引擎提供了两个版本：

V1 (USES_ORTHO_BLEND_POSITION)：简单的 X 轴正交混合
V2 (USES_ORTHO_BLEND_POSITION2)：基于物体中心距离的全透视校正（"Purse correction"）

实现细节

V1：X 轴正交混合

在 Common.ush 中定义：

float4 GetOrthoBlendPosition(
    float4 WorldPosition,
    float4x4 ViewProjectionMatrix,
    float weight)
{
    float4 ScreenPosition = mul(WorldPosition, ViewProjectionMatrix);

    // 计算正交投影的 X 坐标
    float OrthoScreenPositionX = dot(
        ResolvedView.OrthoViewProjectionX, WorldPosition);

    // 在透视和正交之间混合 X 轴
    ScreenPosition.x = lerp(
        ScreenPosition.x,
        OrthoScreenPositionX * ScreenPosition.w,
        weight * ResolvedView.OrthoBlendParameter);

    return ScreenPosition;
}

OrthoBlendParameter 从 C++ 端通过 ViewUniformShaderParameters 传入，全局控制混合强度。weight 来自材质属性 MP_OrthoBlendWeight，允许逐材质控制。

V2：全透视校正

float4 GetOrthoBlendPosition2(
    float4 WorldPosition,
    float4x4 ViewProjectionMatrix,
    float weight,
    float3 ObjWorldPosition)
{
    // 计算顶点相对于物体中心的偏移
    float3 offset = WorldPosition.xyz - ObjWorldPosition.xyz;

    // 物体中心到相机的距离（沿视线方向）
    float dist = abs(dot(
        ObjWorldPosition.xyz - ResolvedView.WorldCameraOrigin.xyz,
        ResolvedView.ViewForward.xyz));

    // 将顶点"拍平"到与物体中心相同距离的平面
    float3 origin = ResolvedView.WorldCameraOrigin.xyz
        + ResolvedView.ViewForward.xyz * dist;
    WorldPosition.xy = origin.xy + offset.xy;

    // ... 后续投影变换
}

V2 的原理：将所有顶点投影到与物体中心等距的平面上，消除了前后肢体因透视导致的大小差异。

全 VertexFactory 覆盖

两个版本均在所有顶点着色器中实现：

顶点着色器	文件
BasePass	`BasePassVertexShader.usf`
DepthOnly	`DepthOnlyVertexShader.usf`
PositionOnlyDepth	`PositionOnlyDepthVertexShader.usf`
HitProxy	`HitProxyVertexShader.usf`
DebugViewMode	`DebugViewModeVertexShader.usf`

覆盖的 VertexFactory：

LocalVertexFactory.ush
GpuSkinVertexFactory.ush
LandscapeVertexFactory.ush
MeshParticleVertexFactory.ush
所有 Particle VertexFactory

材质属性

通过 MP_OrthoBlendWeight 材质属性控制每个材质的混合权重：

// MaterialTemplate.ush
float GetMaterialOrthoBlendWeight(FMaterialVertexParameters Parameters)
{
    %s;  // 由材质图生成
}

C++ 端支持

SceneRendering.cpp：计算 OrthoBlendParameter 并写入 ViewUniformBuffer
SceneTypes.h：MP_OrthoBlendWeight 枚举值
HLSLMaterialTranslator.cpp：材质编译支持

关联文档

自定义材质属性 — MP_OrthoBlendWeight 的定义
屏幕对齐网格 — 另一种屏幕空间变换方案
局部位置缩放 — 局部空间的顶点变换

修改文件列表

文件	修改类型
`Shaders/Private/Common.ush`	新增 `GetOrthoBlendPosition` / `GetOrthoBlendPosition2`
`Shaders/Private/BasePassVertexShader.usf`	调用正交混合
`Shaders/Private/DepthOnlyVertexShader.usf`	调用正交混合
`Shaders/Private/PositionOnlyDepthVertexShader.usf`	调用正交混合
`Shaders/Private/HitProxyVertexShader.usf`	调用正交混合
`Shaders/Private/DebugViewModeVertexShader.usf`	调用正交混合
所有 VertexFactory `.ush`	提供 ObjWorldPosition

4.1 KiB Raw Blame History Unescape Escape