UE4学习笔记（2）——材质学习

上一篇给大家介绍了streamingLevel，这篇就要和大家说说材质了，UE4材质相关的东西很多，要学起来比较复杂，今天通过一个让物体从透明逐渐显现出实体的实例，来初步了解一下UE4的材质、材质实例的一些基本知识。

1. 我们的目标是让物体从透明逐渐显现，那么先整理一下实现思路，如果开发过游戏或者对模型有一些基本的了解，一般都会想到，通过调节材质的Alpha通道，使其从0调节到1的过程，物体的透明度就会从纯透明变化到实体。如果是U3D，直接获取材质的Alpha通道进行调节即可，实现起来非常简单，下面我们来看一下UE4的实现方法。

2. UE4的材质分为5种类型，Opaque，Masked，Translucent，Additive，Modulate，其中Opaque是默认类型，为不透明材质。 Translucent为可透明材质。显而易见我们这里选用Translucent类型。 在Opaque模式下，材质的Opacity属性是灰的，不可调节。 换成Translucent模式，该属性点亮，但是很多其他属性例如金属性等都变灰，会损失很多的材质信息，这个我们后面进行分析和处理。

3. 我们把材质的Blend mode改为Translucent，并且为材质添加一个Scalar Parameter，（在材质编辑器的右边Palette中找到Scalar Parameter并拖拽到编辑器中），并把它与Opacity相连。相当于为材质的透明度关联了一个参数，我们只需要在游戏中调节该参数就可以控制该材质的透明度了。

4. 在UE4中，材质有点类似于类，在真正的应用中，我们一般会使用材质实例，材质实例相当于材质的实例化，所以为了实现该功能，可以先参考官方文档https://docs.unrealengine.com/latest/INT/Engine/Rendering/Materials/MaterialInstances/index.html材质实例部分，来了解一下UE4材质的强大功能。 在UE4中，材质实例分为两种类型：静态(Constant)  和 动态（Dynamic Instance），其中静态的材质实例，只能在运行前进行一次计算，在游戏中不会发生变化。动态材质实例在运行过程中是可以进行计算的。所以我们要用的就是动态材质实例。 其实动态与静态实例是不需要 手动设置的，根据材质本身的不同，UE4会自动判断。

5. 我们在编辑好的材质上点右键，可以看到Create Material Instance的选项，点击就可以生成该材质的实例，点开材质实例可以看到左边Parameter Group中，我们添加的Scalar Parameter已经在里面了，改变他的值可以在预览窗口中看到材质实例的变化。

6. 到此为止我们要实现功能的材质实例已经搞定啦，下面我们来实现其逻辑，首先我们创建一个类，起名叫ATransparatableActor,继承Actor类， 为其创建两个UMaterialInstance属性，以及一个UStaticMeshComponent的列表，用来保存Actor中所有的静态模型（因为预先不知道Actor中会有多少个模型，所以为了实现透明渐变，必须为所有的模型都换上可透明材质）

UPROPERTY(EditAnywhere, BlueprintReadWrite, Category = "ChangeTransparentalbe")
UMaterial* M_TransparentalbeMaterial;
UPROPERTY(EditAnywhere, BlueprintReadWrite, Category = "ChangeTransparentalbe")
UMaterial* M_OpaqueMaterial;
TArray<UStaticMeshComponent*> Components;

其中M_TransparentalbeMaterial为可透明材质，M_OpaqueMaterial为不可透明材质，Components为模型列表。

7. 之后添加一个timeline用来调节Alpha的值，来产生透明变换，Timeline是UE4的一个空间，具体可以参考UE4的文档，后续会介绍其功能

UPROPERTY()
UTimelineComponent* Timeline;
FOnTimelineFloat InterpFunction｛｝;
UPROPERTY(EditAnywhere, BlueprintReadWrite, Category = "ChangeTransparentalbe")
UCurveFloat* fCurve;

其中InterpFunction是Timeline绑定的函数，fCurve是Timeline的曲线参数。

8. 最后实现逻辑部分代码，逻辑就是在透明变换之前，为Actor所有的静态模型换上可透明材质，之后通过把timeline的值付给Scalar Parameter调节材质实例的Opacity参数，实现渐变过程，在Opacity参数达到1后，也就是变为纯不透明物体时，把材质换位不可透明材质。

//构造函数，初始化timeline
AATransparentableActor::AATransparentableActor(const FObjectInitializer& ObjectInitializer)
:Super(ObjectInitializer)
｛
PrimaryActorTick.bCanEverTick = true;
// Initiate the timeline
Timeline = ObjectInitializer.CreateDefaultSubobject<UTimelineComponent>(this, TEXT("Timeline"));
//Bind the Callbackfuntion for the float return value
InterpFunction.BindUFunction(this, FName｛ TEXT("TimelineFloatReturn") ｝);
｝
// Called when the game starts or when spawned
void AATransparentableActor::BeginPlay()
｛
Super::BeginPlay();
if (fCurve)
｛
Timeline->AddInterpFloat(fCurve, InterpFunction, FName｛ TEXT("Alpha") ｝);
｝
｝
bool AATransparentableActor::IsTransforming()
｛
if (Timeline->IsPlaying())
｛
return true;
｝
else
｛
return false;
｝
｝
// Called every frame
void AATransparentableActor::Tick( float DeltaTime )
｛
Super::Tick( DeltaTime );
if (IsTransforming()) ｛
TransformByAlpha();
｝
｝
void AATransparentableActor::SetTransparentable() 
｛
//TArray<UStaticMeshComponent*> Components;
this->GetComponents<UStaticMeshComponent>(Components);
if (M_TransparentalbeMaterial) ｛
for (int32 Index = 0; Index != Components.Num(); ++Index)
｛
UStaticMeshComponent* targetComp = Components[Index];
targetComp->SetMaterial(0, M_TransparentalbeMaterial);
｝
｝
｝
void AATransparentableActor::SetOpaque()
｛
//TArray<UStaticMeshComponent*> Components;
this->GetComponents<UStaticMeshComponent>(Components);
if (M_OpaqueMaterial) ｛
for (int32 Index = 0; Index != Components.Num(); ++Index)
｛
UStaticMeshComponent* targetComp = Components[Index];
targetComp->SetMaterial(0, M_OpaqueMaterial);
｝
｝
｝
void AATransparentableActor::StartTransform()
｛
Timeline->Play();
｝
void AATransparentableActor::TransformByAlpha()
｛
//TArray<UStaticMeshComponent*> Components;
this->GetComponents<UStaticMeshComponent>(Components);
float AlphaFloat = 0.0f;
if (fCurve)
｛
AlphaFloat = fCurve->GetFloatValue(Timeline->GetPlaybackPosition());
｝
for (int32 Index = 0; Index != Components.Num(); ++Index)
｛
UStaticMeshComponent* targetComp = Components[Index];
targetComp->SetScalarParameterValueOnMaterials("alpha", AlphaFloat);
｝
｝

9. 我们 要注意的是，如果材质为可透明材质，那么即便Opacity参数为1，该物体也是透明的，如果多个透明物体叠加会出现严重的效率瓶问题，要尽量避免该情况发生。