UE奶瓜学习笔记#
UE快捷键：#
在场景中播放奶瓜粒子：选中时 /? 未选中时 shift + /?
开头：#
定值参数 float浮点 Vector矢量等等 + 表达式 随机值 曲线 最大最小值等 = Emitter节点（节点的先后顺序不同，结果不同。节点互相之间可能有继承和需求关系。）
一个或者多个Emitter节点 组成 Emitter发射器（一个系统可由多个发射器组成）（发射器类似Unity中ps粒子定位，不过自定义程度高很多）
Emitter发射器 组成 Niagar粒子效果（这是在UE场景中能被调用的最小资源单位）
重点：奶瓜本质是一个点属性模拟器，本质是一堆点的各种参数数据在进行运算模拟（用纯理性纯数据去模拟各种美术效果）
0201：发射器#
发射器运算顺序：Emitter Spawn → Emitter Update → Particle Spawn → Particle Update → Render
emitter spawn只在该发射器被激活的那一帧计算，例如初始位置等（类似void Start）
emitter update在游戏运行时的每一帧都在运算，例如速度对粒子的位置影响等（类似void Update）
particle spawn只在粒子被发射出来的那一帧计算，例如初始位置，颜色等
particle update在游戏运行时的每一帧都在计算，例如速度对粒子的位置影响等
Render在收集了当前帧的所有粒子属性后，使用这些属性渲染最终的模型和材质效果。一个发射器可以有多个render，读取不同属性渲染不同效果。
使用的属性会被binding，所以在debug时通常是从binding往回找。例如位置不对，看一下位置binding是哪个属性，通过这个属性运算的过程找问题。
0202：属性用法实战#
创建完全空置发射器→创建属性，为属性直接赋值
→修改binding，使用自定义属性渲染粒子
→位置 速度 加速度 阻力 的运算关系
引擎自带的属性是和其他自带节点配套使用的。
Emiter state 决定了发射器的时间概念
Scratch Pad 提供给你临时写个节点的功能，仅能被当前粒子系统引用。（所有自己写的module，如果搜索不到，可能是你没有正确设置使用位置，默认只能被用在粒子里，而不能用在发射器或者系统里）
注意谨慎在update模式下使用random等每帧求知的函数，可能造成效果错误，要明确究竟是初始时（spawn）赋值合适，还是运行时（update）赋值合适。
位置 速度 加速度 阻力 的运算关系是重中之重！
0203：手写自定义解算器#
创建module并内置运算逻辑 → 一但特定module被引用则在系统内的属性会被上锁，避免错误修改。
→ 在module内写算法时，逻辑关系很重要，一定要逻辑清晰（不要跨节点set和get值）
→ 通过View Option观察节点的输入和输出属性
→ 在写复杂的节点时，时刻记得写comment备注你的思路。
→ 正确设置节点的使用位置（默认只在粒子里用到，参照0202）
→暴露到library中，才能被调用到，这个经常性被遗忘。
在module内写算法时，逻辑关系很重要，一定要逻辑清晰（不要跨节点set和get值）
0301：发射器的创建和继承#
单独显示发射器，点击发射器左上角的小人图标
Dynamic Impute的值，如果和默认值不同，则是黄色回车图标，点击回归默认值。绿色回车图标代表和父级不同，点击回归父级默认值
创建新的发射器-继承（继承的发射器创建后会有父级关系（继承模板发射器则不会有））
创建新的发射器-模板（从模板创建的发射器没有基础关系，相当于copy了所有的属性和节点成为新的发射器。）
发射器继承 → 一个被继承的发射器，右上角有小图标，并且名称右侧有一个灰色的名字，是其父级发射器名字。
→ **发射器的继承，本质是继承了所有节点，以及节点的默认值。**
→ 在子级Emitter修改节点内的数据，造成和父级不同时，则父级的修改不会影响子级
→ 任何父级的节点增加删减，都会同步到所有子集发射器。
→ 你可以重新设置新的父级，或者删除父级（删除后父级的任何操作不影响子集）
→ <u>建议你在创建系统时确定系统关系，并保持所有关键发射器的继承关系以便于后续增加和修改功能。</u>
→ 父级发射器的节点在子级不可被删除，只能被Disable。
→ 任何子级的修改都不会影响父级。
→ 继承关系可以很长，叫做继承链条。
0301：火花Emitter模板#
NoiseForce 强度和频率参数
Engine ower position 指的是粒子系统在世界中的位置。simulation position 模拟位置，根据local space 和非 local space 判断使用位置
Size by speed 根据粒子速度缩放粒子尺寸
initial Location to Velocity 节点，创建基于初始位置的速度节点。以后会经常用到。
Velocity facing 基于速度的朝向
Curve+Random 来重分配数值，得到权重数据的方法。
0302：火花Emitter模板的材质#
依照速度控制贴图读取，伪造更好看的动态模糊（奶瓜自由度很高的一种体现，类似把粒子速度放到了Unity粒子里的CustomData里调用）
Niagara和材质的沟通其实也就是Binding!!! → 使用Dynamic Parameter传参数到材质
→ 类似ParticleColor也是通过一样的方法传递信息的，只是名字不同而已。如果可能，你甚至可以强行覆盖一些属性传递自定义的值（例如将color当做自定义 的density使用）
→ Dynamic Parameter 支持最多四组Vector4，注意在节点内调用时，不要覆盖其他值。（类似CustomData）
0303：蓝图施法和效果优化#
时刻在正式游戏中观察效果，确保效果在场景中正确，它可能和预览窗口里差别非常大！ （替换Default Game Effect蓝图模板中的NiagaraTemplate，就可以在游戏中看到效果了。）
Emitter必须Apply后，才能看到System里的更新。
一定注意当前修改的是Emitter还是System，很容易错误操作。
材质中的ResponseAA是透明材质中会影响到小粒子的重要参数，在用小粒子和细碎物体的情况下，需要勾选上。
可以为文件夹添加颜色或用favorite文件夹。方便查找目录
0304：Flare主材质制作#
MaskPick节点（选择一个RGBA通道遮罩）（黑白图一般选绿色质量更高说是）
DepthFade节点依据深度对透明物体做淡化。注意这依赖引擎的深度通道（材质instance是主材质的分支，有主材质暴露出的参数可以调整，以产生不同的变体效果。）
材质和材质instance（实例）（有些参数隐藏于function中，打开才可以看到。）（每一个静态材质开关相当于创建了额外的分支，在项目中尽量避免超过4个static以上的开关。）
0305：Flare的Emitter制作#
Flare光斑效果的表现（反比例衰减）（中心很亮，衰减很快（比较接近真实物理感））
CameraOffset功能，其实是将粒子的渲染位置贴近摄像机，注意不是粒子的实际位置，并非particle.postion
F2快捷键，所有UE的重命名操作几乎都是这个快捷键。
按G隐藏场景图标（其实是隐藏所有标记为hidden in game的组件。）
按T取消选择场景中的透明物体，直接选中Opaque（不透明）物体。
Play时按X可以变速（游戏模板功能）
0306：粒子灯光#
灯光对场景的影响，可以让特效更脚踏实地，但消耗也非同一般。
如果你没看到灯光，可能是亮度不够强，或者是范围不够大，这两个参数要紧密配合才能看到结果。（使用optimization view mode - lightcomplexity观察灯光复杂度）（灯光范围是非常容易被过度调大的参数，需要加以重视。）
预览粒子效果快捷键/?（需要选中想要在场景中预览的粒子）
Volumetric雾效果，需要开启height fog中的volumetric fog（体积雾）（这个雾会受到光强度和scattering强度影响，在亮度过高时衰减会过慢。）
部分灯光的默认属性，没有在原有属性库中，需要创建新属性，并从binding中抄过来
所有在spawn时设置的值，都保存了初始值（带有initalnamespace）在Update时可以读取使用
在特效中最常用的是指数衰减的灯光模式，可避免中心过渡曝光，以及边缘过于暗的情况。（通常特效的灯光衰减指数为2-5为好）
0307：特殊情况下的效果优化#
CameraFade在接近摄像机时渐渐隐去效果。
ParticleShrink在接近摄像机时使particle收缩变小。
这种优化依据不同的项目类型时需要取舍的，有些项目可能特效尺寸相对固定，有些则变化很大。都需要根据特定情况选择。
EX01：完美光斑#
材质混合模式AlphaComposite：亮的地方用Translucent（相乘），暗的地方用Add（相加），最后的效果会看起来比较舒服，暗部不会有相乘带来的黑边剔除亮部也保留了细节（但是要注意在粒子里需要同时K颜色跟透明度两个值控制消失，单用A或者单用RGB都不行，结束时两个都需要为0）
SD里用两个噪波图叠加后加极坐标遮罩做出光斑贴图
0401 0402：材质基础 数值化思考#
UE计算时，如果调用了单通道和多通道计算，则默认视为单通道分成等值的三通道。（这个描述中指的不是最终输出的颜色，是指运算过程中产生的计算。例如Emissive是输出RGB结果，而Opacity则只有单通道R。）
Power 幂运算 快捷键E → 幂大于1时，输入值大于1则值增加。输入值小于1则值减小。
→ 幂为1时结果不变。
→ 幂小于1时，输入值大于1则值减小。输入值小于1则增加。
材质编辑器按T键导入在Content中选中的贴图。
加（A）减（无） 乘（M）除（D）（输入值为负数时结果为0）
Lerp（A* (1-C)) + (B* C) 快捷键L（超出值域的值计算，请通过线形图来脑补）（你不太可能用到Alpha输入三维数的情况，但它是可执行的。）
一减 1-x 快捷键O（大部分情况下作为反转使用，在作为反转使用时，切记输入值的范围为（0-1）结果才正确。
UV，是一个横纵分别为RG线性增长的坐标系。其范围默认是0-1，也对应了整张贴图的横纵重复。
Clamp 钳制限制值到一个具体的范围里，大多数情况下为限制到0-1，则这种情况下可以直接用saturate以节省性能。
勾选 allow negative value 使材质输出负值，光照模式必须选择为unlit。
0403：灰尘材质#
SilenceMoon_Dissolve原创的超好用溶解节点 → 所谓的溶解dissolve，都是在用减法的方法处理贴图数据，根据灰度信息优先剔除部分像素，辅助一些调控参数。
→ Dissolve数值可能在0-1范围之外，这是跟edge sharpness有关的，需要调整时注意
→ edge sharpness越高则边缘越锋利（软溶解跟硬溶解）
→ 输入的ramap map范围应该在0-1之内
→ offset功能可以让你依据同样的纹理独立出另一套有滞后/提前的效果。
在贴图中分通道存储数据，并在材质中调用后着色/计算溶解等，可以最大优化材质，并提供更高的灵活性。
如果数据不需要每帧动态控制材质，尽量不要麻烦dynamic parameter，因为每一个通道都要Niagara传递信息给材质，有额外的开销。例如静态的颜色，静态的参数。（静态值完全可以通过material instance来赋值和做变化。）
0404：灰尘模拟#
非常轻的粒子形态的模拟要点：体积大质量小阻力大（不会有过高的速度），容易被空气乱流影响（高noise），节奏不宜太强。
在调整类似的粒子效果时，可以先选择一条路线，通常是先完成物理形态的模拟，再进行亮度，透明度等调整。最后整体观察来做最后微调。
灰尘在烧尽时，发的光不会太强，如果做的太强会反常识，因为余烬的温度一般是低的。
在处理节奏时，这种灰尘/余烬通常是在主要效果表现完成后，作为环境元素存在的，给玩家一种主要的故事（爆破）讲完了但（残余能量）“余韵犹存”的感觉。
0405：烟雾材质#
在Particle Color用于控制Base Color后，你可以使用三个dynamic paramter通道控制自发光效果。
Sub UV Blend：在两帧图像之间混合，提升图像过渡的流畅性，多用于棱角清晰的subUV，但采样数x2
Motion Vector：这是一个通过偏移上一帧纹理到下一帧（近似）进一步避免帧混合过于明显的技术。需要一个预烘焙的MotionVector数据贴图（低精度即可）
课程提供的SilenceMoon_SubUVMotionVectors自带两种技术，非常推荐你在做高精度烟雾时使用。（你并不需要自己写MV算法或者使用SubUV采样器）（但仍然需要打开Nigara中的subUVBlend选项）
0406：向量（重点！！！）#
贴图、材质里的颜色，可以表达颜色、位置，方向和强度三种数值，而它们的本质都是向量。
向量的两个重要属性，方向和长度。 → 乘以等值时（相当于等比放大坐标系），可以等比例增加长度但方向不变。
→ 向量维度不同，可以表示定值（1D，单轴），平面向量（2D，XY直角坐标系）；空间向量（3D，XYZ三维直角坐标系）
→ 2D向量主要用于贴图置换，UV坐标操作，平移等。
→ 3D向量主要用于三维世界位置移动，缩放，计算光影（法线），旋转等。
一般软件生成的贴图（非HDR）只能存储正值的数据，所以类似法线贴图，向量贴图等，会以0.5作为中值，以牺牲精度的方法存储负值。
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0407：半透明材质光照#
半透明材质是特效使用最多的一种材质，而在UE中，这种类型的材质对光照的支持是很有限的，因为UE的延迟渲染框架的原因。
调整半透明材质的Shading mode → volumetric光照按照体素方法计算，无论外形如何。（你可以通过命令：r.TranslucencyLightingVolumeDim增加体积光照细分，但每增加一倍，性能下降8倍（理论上），默认值为64）
→ PreVertex只计算每顶点，不适用于需要增加细节的情况，但是性能很好。
→ **开启Directional才能启用法线**
→ Surface TV有比较好的反射，可以做玻璃和水。
→ ForwardShading是非常昂贵的渲染模式，但拥有Opaque的高质量光影渲染效果（但延迟渲染的功能会失效）
烟雾的法线只能近似和模拟，不能完美实现。这是因为光会在烟雾中散射，而不是像接近表面一样直接反射。 → 课程中使用的EmberGen制作的所有烟雾贴图，但建议大家再等一等，Niagara很快也会推出更适合UE的类似插件、工具。
→ 六点图模式可以实现2贴图6角度的光照，比课程中的2角度要有更好的效果。但只能将光照计算过程放在材质里，对UE的多光源支持并不好。不推荐项目使用。
使用DepthFade接近地面的值来做假AO提升与环境接触的感觉。
0501：烟雾模拟#
根据实际使用的过程，适当修材质，增加必要的dynamic parameter。这在你构建模板的过程中需要仔细思考。每增加一个调整点都会增加调整的复杂度，增加性能消耗
烟雾效果想要做好？ → 与实体的交互（opacity based depth fade）伪造AO
→ 随机化（随机的subuv贴图，随机选择）
→ **烟雾越薄，AO，Normal应该越弱（蒸汽/寒气/干冰）烟雾越厚，AO，Normal应该越强。（燃油烟，大型爆炸，火灾）**
→ 正确合理的光照（lit mode，normal）（写实风）
→ 尽量保证烟雾粒子之间的连接（尺寸变化，发射数量）
烟雾是特效中性能最容易爆炸的部分 → 使用ParticleCutout功能来裁切无用的subUV像素，可以一定程度缓解烟雾高消耗的问题。
→ 保持烟雾粒子之间连续即可，尽量减少重叠。通过透明度调整厚度感，而非数量。
→ **烟雾的方片和高材质消耗很容易造成overdraw，所以切记不要通过疯狂发射数量来提升烟雾细节，这非常不专业。**
一定要在PIE的模式下看效果哦。
0502：石块材质#
Roughness是目前PBR渲染中最有特点的部分，能模拟物体微表面对光的反射。
Roughness越高则反射越模糊 → Mesh在渲染时的耗费远高于默认的sprite，尤其是面数较高的情况，所以要尽量少用低面模型（修改最低最高Lod），或者直接烘焙成subUV贴图使用。
→ 了解mesh editor中对于模型load编辑的部分。主要是Lod数量，每一级的占屏比/面数 减少级别。
→ 目前Niagara还不支持动态模型LOD，所以依据物体大小正确评估你需要的模型面数并合理使用最合适的LOD，在项目中至关重要。
使用不透明材质，并且直接配合贴图即可
Static Mesh LOD根据模型占屏比例调整面数，以节省性能。
由于默认情况下（非光线追踪）UE计算反射是烘焙的反射球（reflection capture）+屏幕空间反射SSR。所以并不准确。因此物体反射在材质预览窗口与场景里大不相同也是常有的情况。
发射的最终效果取决于场景中的反射情况，以及高光强度，越强则反射越亮。
0503：碎块发射器#
碰撞（它只能近似，不能完全的真实） → 碰撞距离，可以改善物体与地面的穿插，mesh approx size可以在静态模型面板中找到
→ 摩擦力影响在倾斜平面上的加速度
→ 弹力每次碰撞后弹跳的高度（修改每次碰撞的随机角度可以让效果看上去更真实，也是对微表面的一种模拟）
→ Rest模式用于避免多次碰撞的粒子反复碰撞。
→ CPU模式（ray trace，准确计算，消耗CPU很高）适合做少量的，准确的。
→ 每一个System里的Emitter都相当于是父级Emitter的子级
→ GPU模式适合做巨量的 → SceneDepth可能在画面之外或者遮挡处失效，不支持透明物体（没有写入Depth通道的）
→ Distance Field需要在项目设置中打开；精度根据distance field，支持透明物体。
→ **在移动端模式下，对GPU的支持非常有限，也不建议开启任何基于表面的碰撞，性能开销很大。**
→ Mesh distance field需要在mesh设置中添加和更改精度。形状越复杂的物体，例如有镂空等，需要更高的精度。越高占用显存越大
0504 0505：力与质量#
在Niagara中集成了力系统，想要发挥它的作用，让做出来的效果物理更准确，可以为粒子指定Mass属性 → 当你决定使用Niagara的物理部分算法时，时刻记住先调整出正确的物理形态，再加入美术的随机感觉，否则会陷入混乱！
→ 因为在观感上，物体的大小差别并不大，而mass则差别很大。所以很容易产生大的物体很迟缓，小的物体速度特别快的情况。这是正常的（物理的）。 → **为了解决上述问题，我们可以人为修改Mass的比例，让大物体的Mass更小，小物体的更大，就有了NM_MassExp节点，通过重新调整Mass的指数增长曲线来得到效果。（3为线性，1为原始效果）** → 当你使用了Mass和Force后，请避免直接设置物体的Velocity等物理属性，容易出现意外之外的效果。
F=M*A力学公式-from牛顿。其中A=F/M则受到相同力的情况下，速度（加速度的结果）取决于Mass
M=V*D其中V为体积（长宽高之积）D为density为物体的密度。是固定常值。
出于使用Force的原因，我们重新调整了NM_InitialPosToVel的节点，使其能够为速度服务，也可以使输出值为Normalized结果。与位置解耦。 → 涉及到了动态Bool变量来改变结果。值得注意的是，动态Bool的两条路线都会参与计算，且可以在运行时修改。如果差别很大，建议转化为静态。 → 涉及到了Bool静态变量来切换负值。这种方式的Bool不能动态修改。
部分属性，例如Transient（临时的）会被隐藏，需要你点小眼睛才能看到。Transient类型在每帧解算一次后会重置/销毁，以节约内存
0506：旋转#
Mesh有三个轴向，所以旋转不再是单独的值控制，而是三个轴向上的 → 计算Mesh旋转的物理相关节点：rotationforce与rotationsolver，需要单独添加否则结果不正确，注意会增加额外的消耗（你可通过meshorientation和updateorientation来制作更cheap的旋转方式但这并不物理）
→ Collision上勾选结算碰撞旋转，可以让mesh在碰撞时产生更合理的旋转，建议勾选。
效果Polish → 必须在Niagara Object上勾选Cast Shadow才能投射阴影。GE模板默认已经带有该功能。
→ **勾选light模块里的affect translucent才能照亮烟雾**
→ **材质里调整respond to decal避免decal贴在某些物体上（此处测试有bug，物体仍然被贴花影响）可以通过在object上取消勾选receive decals完全避免贴花影响（教程中讲解了如何修改GE模板）**
Bug修复！请大家注意我们在0504 0505两节中修改NM_InitialPosToVel的参数名，导致之前制作的发射器丢失了默认值，请把参数名称改回来即可修复。该Bug属于Niagara系统不完善，应该会在后续修复。（4.27已修复）
