在虚幻引擎中添加全局着色器 |
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Choose your operating system: Windows macOS Linux 本页面的内容虚幻着色器文件 全局着色器示例 创建和添加新着色器 类声明 注册着色器类型 声明像素着色器 编写简单函数 其他说明 全局着色器（Global Shaders） 是不通过材质编辑器创建的着色器。相反，全局着色器使用C++创建，它们在固定的几何体上运行，并且无需与材质或网格体结合。有时候，必须使用更高级的功能才能实现某些外观，为此，有必要自定义着色器通道。 全局着色器的部分示例包括渲染后期处理效果、分配计算着色器和清空屏幕。 虚幻着色器文件虚幻引擎使用 虚幻着色器文件（Unreal Shader） （.usf）文件存储和读取有关所使用着色器的信息。所有新建的着色器的源文件都需要存储在 Engine/Shaders 文件夹中。若着色器是插件的一部分，则应将其存储在 Plugin/Shaders 文件夹中。 在 ConsoleVariables.ini 文件中使用命令 r.ShaderDevelopmentMode=1 ，以获取有关着色器编译的详细日志。 有关更多信息，请参见 着色器开发 。 全局着色器示例作为示例，我们将创建一个简单的直通（pass-through） 顶点着色器（Vertex Shader） 以及一个会返回自定义颜色的 像素着色器（Pixel Shader） 。 创建和添加新着色器在 Engine/Shaders 文件夹中创建新的文本文件，创建自己的着色器。将其文件扩展名重命名为 .usf ，然后指定着色器名称。以下示例使用 MyTest.usf 。 然后，将以下代码添加到 MyTest.usf 文件：
MyTest.usf // 简单的直通顶点着色器 void MainVS( in float4 InPosition : ATTRIBUTE0, out float4 Output : SV_POSITION ) { Output = InPosition; } // 简单的纯色像素着色器 float4 MyColor; float4 MainPS() : SV_Target0 { return MyColor; } 类声明注意，如果要让虚幻引擎能够识别并开始编译着色器，你需要声明C++类。本示例使用顶点着色器作为该类：
MyTestVS.h #include "GlobalShader.h" // 这段代码可以在头文件或cpp文件中声明 class FMyTestVS : public FGlobalShader { DECLARE_EXPORTED_SHADER_TYPE(FMyTestVS, Global, /*MYMODULE_API*/); FMyTestVS() { } FMyTestVS(const ShaderMetaType::CompiledShaderInitializerType& Initializer) : FGlobalShader(Initializer) { } static bool ShouldCache(EShaderPlatform Platform) { return true; } };进行此操作时，有一些要求： 这是 FGlobalShader 的子类。这样一来，着色器最终会出现在全局着色器贴图中，这意味着无需材质即可找到着色器。 需要使用 DECLARE_EXPORTED_SHADER_TYPE() 宏，它会生成着色器类型在序列化时所需的导出内容。第三个参数是着色器模块所在代码模块的外部链接类型（如需要）。例如，任何不存在于渲染器模块中的C++代码。 有两个构造函数：默认构造函数和序列化构造函数。 需要使用 ShouldCache() 函数，以便确定在某些情况下是否应编译此着色器。例如，你可能不想在支持RHI的非计算着色器上编译计算着色器。 注册着色器类型着色器类型（Shader Type） 是由着色器代码指定的模板或类，映射到物理C++类。你可使用以下代码将着色器类型注册到虚幻引擎的类型列表中： // 此操作需在cpp文件上进行 IMPLEMENT_SHADER_TYPE(, FMyTestVS, TEXT("MyTest"), TEXT("MainVS"), SF_Vertex);该宏将类型（ FMyTestVS ）映射到.usf文件（ MyTest.usf ）、着色器入口（ MainVS ）和频率/着色阶段（ SF_Vertex ）。只要 ShouldCache() 方法返回 true ，它也会导致着色器添加到编译列表中。 FGlobalShader 的目标添加模块 必须 在引擎启动之前加载，否则将获得断言，例如： > `着色器类型在引擎启动后加载。请对模块使用 `ELoadingPhase::PostConfigInit` 使其提前加载。`启动游戏或编辑器后，不允许动态模块添加自己的着色器类型。 声明像素着色器接下来，使用以下代码声明像素着色器： class FMyTestPS : public FGlobalShader { DECLARE_EXPORTED_SHADER_TYPE(FMyTestPS, Global, /*MYMODULE_API*/); FShaderParameter MyColorParameter; FMyTestPS() { } FMyTestPS(const ShaderMetaType::CompiledShaderInitializerType& Initializer) : FGlobalShader(Initializer) { MyColorParameter.Bind(Initializer.ParameterMap, TEXT("MyColor"), SPF_Mandatory); } static void ModifyCompilationEnvironment(EShaderPlatform Platform, FShaderCompilerEnvironment& OutEnvironment) { FGlobalShader::ModifyCompilationEnvironment(Platform, OutEnvironment); // 添加自己的着色器代码定义 OutEnvironment.SetDefine(TEXT("MY_DEFINE"), 1); } static bool ShouldCache(EShaderPlatform Platform) { // 例如，可跳过 "Platform == SP_METAL" 的编译 return true; } // Fshader 接口。 virtual bool Serialize(FArchive& Ar) override { bool bShaderHasOutdatedParameters = FGlobalShader::Serialize(Ar); Ar SetColor(RHICmdList, Color); // 预先设置GPU，以绘制实体四边形 RHICmdList.SetRasterizerState(TStaticRasterizerState::GetRHI()); RHICmdList.SetBlendState(TStaticBlendState::GetRHI()); RHICmdList.SetDepthStencilState(TStaticDepthStencilState::GetRHI(), 0); // 设置顶点 FVector4 Vertices[4]; Vertices[0].Set(-1.0f, 1.0f, 0, 1.0f); Vertices[1].Set(1.0f, 1.0f, 0, 1.0f); Vertices[2].Set(-1.0f, -1.0f, 0, 1.0f); Vertices[3].Set(1.0f, -1.0f, 0, 1.0f); // 绘制四边形 DrawPrimitiveUP(RHICmdList, PT_TriangleStrip, 2, Vertices, sizeof(Vertices[0])); }清除可在运行时切换的控制台变量，从而在代码库中对此进行测试。使用以下代码执行此操作： static TAutoConsoleVariable CVarMyTest( TEXT("r.MyTest"), 0, TEXT("Test My Global Shader, set it to 0 to disable, or to 1, 2 or 3 for fun!"), ECVF_RenderThreadSafe ); void FDeferredShadingSceneRenderer::RenderFinish(FRHICommandListImmediate& RHICmdList) { [...] // *** // 在即将完成渲染之前插入代码，因此我们可覆盖屏幕内容！ int32 MyTestValue = CVarMyTest.GetValueOnAnyThread(); if (MyTestValue != 0) { FLinearColor Color(MyTestValue == 1, MyTestValue == 2, MyTestValue == 3, 1); RenderMyTest(RHICmdList, FeatureLevel, Color); } // 终止插入代码 // *** FSceneRenderer::RenderFinish(RHICmdList); [...] }运行项目并使用波浪号（~）键打开控制台窗口，测试刚刚添加的控制台变量的功能。然后输入以下任一命令以设置变量： 输入 r.MyTest 并且把数值设置为1、2、3，更改颜色。 输入 r.MyTest 0 禁用着色器通道。 其他说明如需调试.usf文件的编译信息和/或查看已处理的文件，请参见 调试着色器编译过程 。 你可以在运行未烘焙的游戏或编辑器时修改.usf文件，以便快速迭代。请使用键盘快捷键 Ctrl + Shift + . （句号），或打开控制台窗口并输入命令 recompileshaders changed ，以便选择并重新编译着色器。 |
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