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1.虚幻4渲染编程(Shader篇)【第十七卷：Geometry shader in UE4】
2.Re：从零开始的渲染渲染UE渲染学习-5延迟渲染管线流程
3.UE4豆知识 - CustomDepth及相关数值
4.UE4技术杂谈——多Pass渲染描边 与 细节面板扩展
5.UE4学习笔记 使用插件添加一个ShadingModel
6.剖析虚幻渲染体系（04）- 延迟渲染管线（3/3）

虚幻4渲染编程(Shader篇)【第十七卷：Geometry shader in UE4】

       在进行GI相关的研究时，我利用了UE4的管线管线GeometryShader功能，以绘制一些Debug辅助线。源码原理尽管UE4自带了画辅助线的渲染渲染接口，我还是管线管线研究了GeometryShader，这篇文章便是源码原理源码安装httpt记录了这次探索。

       值得注意的渲染渲染是，GeometryShader仅在SM4或更高版本的管线管线硬件上支持，因此移动游戏开发者可能无法利用这一功能。源码原理尽管GeometryShader能够减轻带宽压力，渲染渲染但对光栅器的管线管线负载仍然存在。

       在UE4中，源码原理Input Assembler从顶点缓冲区接收顶点数据，渲染渲染并将其转换为规范格式。管线管线这些数据随后进入顶点着色器。源码原理如果顶点着色器输出包含SV_POSITION语义，则硬件会自动进行归一化处理，以便在光栅阶段使用。若管线中绑定了几何着色器，数据还将进一步经过处理。

       以下是我使用的GeometryShader代码示例，`[maxvertexcount(n)]` 是属性语法的一部分，用于指定几何着色器每次调用时允许输出的最大顶点数量。`triangle`用于指定输入图元类型，支持的关键字包括但不限于 Line 和 Triangle。

       针对不同的图元类型，如线(Line)，参数`input`可由用户自定义。其元素数目取决于之前声明的图元类型。

       输出方面，输出对象需标记为`inout`类型，并作为类模板使用。模板参数指定了输出类型。流输出对象具有特定的方法和功能。

       通过细分模型数据，实现的效果如下图所示。实现步骤包括：在主渲染管线逻辑中编写VS和PS，创建`MyGS.cpp`和`MyGS.usf`文件并生成。然后，在延迟管线渲染器中添加渲染函数。接着，在渲染主函数中调用渲染动作。pos机联盟模式源码在`MyGS.cpp`中实现VS和PS的C++类和绘制函数。最后，完成Shader部分的代码。

       完整代码包含在渲染器.h、渲染器主渲染函数.cpp、`MyGS.cpp`和`MyGS.usf`文件中。通过这些步骤，GeometryShader可以有效减少顶点数据传输，降低带宽压力，实现更高效的数据处理。

       总结与展望，GeometryShader在UE4中展现出强大的潜力，适用于需要精细控制和优化的场景，例如绘制辅助线或进行复杂图形处理。享受这一功能带来的高效与便捷。

Re：从零开始的UE渲染学习-5延迟渲染管线流程

       本文记录UE5.3版本下延迟渲染管线流程，旨在梳理学习，不涉及实现细节。错误之处，欢迎指正。所有配图可访问GitHub查看。

       游戏引擎启动后，Tick()函数不断循环执行，一帧内处理逻辑、物理与渲染等。重点关注与渲染相关的步骤。

       Tick()中的关键部分涉及标记设置、更新渲染数据与帧同步。进入视口绘制阶段。

       视口绘制流程包括创建视口、配置矩阵、构建渲染器进行渲染与绘制元素。实现自定义渲染逻辑，如继承FSceneRenderer并重写Render()函数。UE渲染器主要为FDeferredShadingSceneRenderer与FMobileSceneRenderer。

       聚焦FDeferredShadingSceneRenderer，其名为“延迟渲染”，但通过开关可切换为前向渲染模式。FMobileSceneRenderer同样支持延迟渲染。

       附UE4时延迟渲染管线图，流程大致相似，阳西新能源码头用于流程梳理与快速定位使用。感兴趣部分已加粗标注。

       本文主要梳理流程，帮助快速定位相关内容，未深入解释延迟渲染原理或UE光照计算细节。推荐参考其他大佬文章，共同学习。

       参考内容未列于本文，建议探索更多资源。

UE4豆知识 - CustomDepth及相关数值

       本文将详细解释Unreal Engine 4中的CustomDepth及相关数值，包括PixelDepth、SceneDepth、CustomDepth和CustomStencil，以帮助理解这些关键概念在材质编辑和渲染管线中的应用。

       首先，了解这些概念的前提是对UE4材质编辑器的基本操作和渲染管线有所认识。PixelDepth，即像素深度，是当前像素点与摄像机的距离，但无法获取特定位置的深度，主要用于像素着色器处理。

       SceneDepth，场景深度，是屏幕上的深度信息映射，适用于半透明材质的后处理，由于图形渲染顺序，它能获取深度Buffer。CustomDepth则是自定义深度通道，通过开启“Render Custom Depth”功能，将特定物体的PixelDepth映射到单独Buffer，仅显示开启区域，其他区域用大值填充。

       CustomStencil，又称CustomDepthStencil，实际上是一个模板值，用于物体分类处理，而非深度值。SceneDepth与CustomDepth的差异在于前者是全局的深度信息，后者则能排除非目标区域。而CustomDepth与CustomStencil的区别在于，后者允许根据模板值对不同物体进行个性化处理。溯源码燕碎024

       在实践中，你可以通过视口的缓冲显示菜单查看CustomDepth和CustomStencil的可视化，同时，别忘了在项目设置中启用自定义深度和模具通道。如果遇到模板可见但可视化图像缺失的情况，记得检查项目设置以解决问题。

UE4技术杂谈——多Pass渲染描边 与 细节面板扩展

       同时关注公众号，更多精彩内容不错过。

       在《UE4技术杂谈——后处理 之 遮挡描边》中，我们了解了如何通过屏幕后处理技术实现场景对象的描边效果。然而，此方法对GPU带宽要求较高，不太适合移动设备。本文将介绍一种基于网格体多Pass渲染技术的描边实现，无需修改引擎源代码，更适合移动端或前向渲染管线。

       UE4引擎受限于其架构，不能直接在材质代码中编写多Pass渲染逻辑，也没有类似UE5的“Overlay Material”功能。因此，我们通过插件方式支持多Pass渲染框架，该插件允许动态添加或删除StaticMesh材质。在本教程中，将展示如何定制细节面板，以及如何实现描边效果。

       效果展示如下：圆锥体与球体分别使用两个材质渲染，一个用于主体颜色（红色），另一个用于描边效果。此外，扩展了静态网格体组件中的材质部分细节面板，添加按钮用于快速添加或删除材质。

       以下是实现描边效果的关键知识点和步骤，重点在于如何利用引擎接口动态管理材质，以及如何定制细节面板：

       描边材质实现（%）

       StaticMesh动态添加材质（%）

       定制引擎StaticMeshComponent组件材质部分的细节面板（%）

       接下来，我们逐步实现上述目标。

       描边材质实现采用“法线外扩 + 正面剔除”的算法，通过设置材质参数实现背面剔除，仅渲染背面部分，达到描边效果。具体包括设置材质域、混合模式、vs示波器上位机源码着色模型和双面属性等。

       StaticMesh动态添加材质的关键在于，通过创建新的网格体描述（FMeshDescription）并构建新的StaticMesh实例，从而添加额外材质。同时，实现删除材质功能，而不影响原有模型。

       定制细节面板涉及扩展组件显示，实现添加或删除材质按钮。此功能通过继承IDetailCustomization接口并实现CustomizeDetails函数完成。

       总结：本文通过插件方式扩展了UE4引擎功能，实现了多Pass渲染下的描边效果，并展示了如何定制组件细节面板。实现过程中，关键在于理解引擎接口并灵活应用，以达到高效渲染和用户友好界面的目标。

UE4学习笔记 使用插件添加一个ShadingModel

       此文章借鉴了以下三篇文章，在此对分享者表示感谢。

       1. [UE4]插件添加ShadingModel

       2. Ue4 使用MaterialCustomOutput自定义ShadingModel

       3. UE4（虚幻）学习笔记--虚幻4.自定义shadermodel

       在学习UE4渲染管线过程中，发现添加ShadingModel时，通常需要修改源码版引擎的源码。本文介绍一种无需修改引擎源码的方式，添加自定义ShadingModel，并定制延迟渲染的光照计算。

       第一篇文章已详细介绍了修改思路，本文重点记录插件创建与添加模块的步骤。

       以4..2版本为例，首先新建一个插件，模板选择Blank。新建完成后，打开plugins所在位置，进入source文件夹。

       将ToonShader文件夹复制一份，改名为ToonShaderBootstarp，并将ToonShaderBootstarp文件夹中的ToonShader全部改成ToonShaderBootstarp（包括文件名与其中变量名）。

       注意：在ToonShaderBootstrap.Build.cs文件中，需要在PrivateDependencyModuleNames.AddRange中加入"Projects","DeveloperSettings"，否则在之后的修改和编译中会产生错误。

       之后在插件根目录中的ToonShader.uplugin中添加该模块，然后重新生成sln，该模块就添加完成了。

       编译成功后，将ToonShader.uplugin中ToonShaderBootstarp模块的Type改为"UncookedOnly"，LoadingPhase改为"EarliestPossible"，否则会报关联不上插件源码的错误。

       编译成功后，进入引擎，新建C++ Class，选择MaterialExpressionCustomOutput类，再新建一个Class，选择developerSettings类。

       接下来修改ToonShaderOutput.h与ToonShaderOutput.cpp，编译通过后，继续修改ToonShaderBootstarp.cpp。

       修改ToonShaderBootstrapSettings.h，增加插件的启动和关闭参数，然后修改配置文件的方法和正常修改源码添加ShadingModel的方法相似。

       插件成功加载后，可以在Material里面看见ToonShader节点。

       自定义ShadingModel添加完成。

       总结：

       1. ToonShader模块实现了UMaterialExpressionCustomOutput的子类，为运行时模块。

       2. ToonShaderBootstrap模块在引擎启动Shader编译前加载，用以向虚幻引擎Shader文件夹中替换默认Shader文件。

       ShadersOverride文件夹下存放了shader文件，Default文件用来恢复，Override用来做替换，新增的Shader文件都需要存放在Toon目录下。

       本文记录了在UE4中踩的坑，希望对大家有所帮助。

剖析虚幻渲染体系（）- 延迟渲染管线（3/3）

       本文深入剖析了虚幻引擎（UE）的延迟渲染体系，特别关注了延迟渲染管线中的几何通道（BasePass）、光照通道（LightingPass）、半透明渲染（Translucency）以及后处理阶段（PostProcessing）。

       在BasePass中，UE的BasePass处理不透明物体的几何信息，如法线、深度、颜色、AO、粗糙度、金属度等，并将这些信息写入GBuffer中。BasePass的渲染逻辑与Pre Pass类似，使用的是网格自身的材质，但在shader中不启用光照计算，类似于Unlit模式。

       LightingPass阶段负责计算开启阴影的光源的阴影图、光源对屏幕空间像素的贡献量、光源对透明体积的光照贡献等，核心逻辑在RenderLights中。渲染光源时，会先绘制无阴影的光源，再绘制带阴影的光源，无阴影光源支持Tiled和Clustered。最终，所有光源在屏幕空间执行绘制，提升光照计算效率。

       Translucency阶段处理半透明物体的渲染，所有半透明物体在视图空间由远到近逐个绘制到离屏渲染纹理中，然后用单独的pass计算和混合光照结果。UE4中，半透明渲染队列有标准队列和分离队列，分离队列需要在工程设置中开启，所有半透明物体默认在分离队列中渲染。

       PostProcessing阶段包含不需要GBuffer的Bloom、色调映射、Gamma校正等以及需要GBuffer的SSR、SSAO、SSGI等。后处理阶段使用GraphBuilder管理Pass之间的依赖关系和资源生命周期，自动裁减无用的Pass并优化资源、PSO、渲染指令。所有后处理在EPass中指定，UE提供了自定义后处理材质。

       本文总结了延迟渲染管线在UE中的实现，解释了各阶段的关键概念、技术细节以及它们之间的关系。通过本文，读者能对延迟渲染管线有更全面的理解。

       随着硬件技术与软件技术的不断进步，延迟渲染管线将在PC平台持续发挥重要作用，并有望在移动平台得到支持。未来，延迟渲染的变种技术与更高效的算法、工程技术将被引入商业游戏引擎，结合现代轻量级图形API、RDG、GPU驱动管道等技术，将使延迟渲染管线展现出更耀眼的光芒。

       对于想要深入理解UE延迟渲染管线的读者，本文提供了一些思考问题，以助于深化对延迟渲染管线的理解与掌握。

UE4移动端Modulated Shadow渲染管线改进

       UE4移动端的Modulated Shadow技术采用Per-Object方式，为每个投影物体独立计算阴影，相较于Cascaded Shadow Maps的共用资源，其在提高阴影精度上更具优势。这个优势源于对阴影深度图采样精度的提升，Per-Object方式可以直接控制物体在阴影深度图中的区域占比，减少视锥分割带来的阴影距离降低问题。

       然而，这种独立计算方式也带来挑战，即阴影重叠问题。在UE4（4..1）移动端的Modulated Shadow中，尚未处理阴影混合，导致角色手持武器时，角色和武器的阴影会相互重叠，影响视觉效果。为解决这一问题，本文将探讨如何改进渲染管线。

       解决思路在于调整渲染流程：首先，通过在全局GRenderTargetPool中创建一个中间RenderTarget（MobileScreenShadowMask），将其作为每个Per-Object阴影视锥的输出目标。然后，将原ShadowColor与背景颜色的相乘过程移到这个中间RenderTarget上，使用屏幕空间延迟阴影计算，以减少阴影重叠的影响。具体步骤包括：1) 申请并关联中间RenderTarget；2) 切换渲染目标到MobileScreenShadowMask；3) 绘制阴影视锥并将结果输出到中间Target；4) 对中间Target进行颜色处理，消除重影区域；5) 融合处理后的阴影颜色与背景颜色；6) 恢复渲染流程并确保后续内容正常绘制。

       完整修改后的引擎库，包括了上述步骤，能够有效改善Modulated Shadow的阴影融合问题。此外，为了进一步提升阴影质量，可以考虑在移动端实现WorldNormal的计算，参照非移动端的Per-Object阴影实现方法。

UE4理论介绍梳理

       深入解析UE4理论：蓝图与3D渲染技术详解

       对于UE4新手来说，蓝图是一个强大且直观的逻辑构建工具。无需编写代码，只需通过拖拽和连接节点，蓝图就能在虚拟机环境中运行，修改后无需重新编译。详细了解蓝图的运作原理和使用方法，可以访问官方文档：UE4蓝图指南。

       蓝图采用直观的拖拽式编程，主要区分于宏、函数和事件。C++与蓝图的交互主要通过事件或特定标记的函数。蓝图间的通信机制包括直接操作、事件调度器以及接口，特别在处理渲染和3D流程时显得尤为重要。

       揭秘3D渲染管线

       UE4的3D渲染过程涉及数据准备、顶点处理、光栅操作和像素处理四个关键阶段。其中，屏幕映射、光栅化和片元着色器是决定画面效果的关键步骤。像素点的显示则包含裁切、透明、模板和深度测试后的混合写入遮罩，每个环节都影响着最终视觉效果。

       渲染流程从顶点着色器生成图元，经过片元着色器计算颜色，再到细分曲面和几何着色器扩展形状。UE4的渲染功能包括遮挡处理、几何体渲染、路径选择、剔除与渲染命令，以及GPU渲染技术，如延迟渲染、半透明处理和PostProcess后处理。游戏线程优化同样重要，如Tick操作、蓝图处理、资源管理和类间通讯，均直接影响性能表现。

       为了深入剖析性能瓶颈，你可以利用GPU分析器（Ctrl+Shift+,）、调整光照复杂度（Alt+7,）、静态光重叠查看（视口左上角）和光照贴图密度（Alt+0,），以及理解反射计算方式。UHT解析C++头文件和UBT收集信息，是理解类型系统的关键，如UStruct、UFunction、UScriptstruct、UClass和UEnum等，以及接口和元数据的设计。

       深入编译与内存管理

       UE4的编译系统由UHT解析头文件和UBT编译链接组成。类型系统设计精细，如UField统一处理数据，便于遍历和封装属性和方法。C++Static自动注册简化了注册过程，而UE4的Static自动注册扩展则能收集更多类型信息。内存管理方面，UE4支持内置的垃圾回收（UObject）和智能指针（非UObject），包括追踪式、非实时等多种回收策略，通过簇化技术如UMaterial和UParticleSystem提升性能。

       最后，了解标记宏的使用规范，如UCLASS、UPROPERTY和UFUNCTION，以及元数据的meta=()标记，能优化编辑器行为并控制资源打包。通过这些技术，你将能更深入地掌握UE4的理论基础，为你的游戏开发之旅打下坚实的基础。