Gamebryo材质系统详解（Shader Tree）
接触GB引擎也有大半年了，这段时间一直是在做与渲染相关的内容，所以对GB的材质系统也有了那么点点了解
在这里用口水话来叙述一下它的结构和原理，可能有些地方不详细，甚至会有理解错误的，希望大家多多指教。
其实网上有很多文章都已经介绍过GB的材质系统了，不过我看了下大部分都是直接翻译的GB文档里面的内容，
而我这里是按照我的意思，用我的叙述方式来给大家分享一下，有什么地方说错了的，还希望大家纠正一下，谢谢！
先看上图，这是我临时使用简单的UML工具建立的GB材质系统结构图，把主要的元素列出来了，标注了他们的关系（图里只用了继承、依赖、聚合）
下面我们从上到下一个一个的讲解每个类的功能：
NiMaterial
这个类是核心的类，它和NiMaterialLibrary也是唯一暴露了接口（NiMaterial::GetMaterial）给外部逻辑使用的类，其实这个类其他接口我没用过
（除了SetDefaultWorkingDirectory，它是设置ShaderTree生成的Shader文件目录的）。此类中有一个重要的静态成员ms_pkMaterials，所有
的材质被创建之后都会被放在这个数组中。
NiMaterialDescriptor
此类在shader tree也是一个非常核心的类，它负责在运行时刻通过获取用户设置的属性（NiProperty），以及而外的数据信息（NiExtraData）来
保存当前状态信息到成员，然后在生成Shader的逻辑过程中获取这些信息来决定Shader tree应该怎么生成，应该使用哪些Shader节点，应该怎么
排列这些节点，并且引擎还会把这些状态信息存入的集合的标识存入一个数组，当下一个物体的状态于当前状态一致的时候就不用再重新生成Shader，
而直接从Cache中获得对应的材质对象。这些渲染状态其实是可以自定义的，并非DX的硬件渲染状态！（我第一次听说这个的时候还以为是DX内置的
渲染状态呢 -。-！）此对象的生成和使用是在NiFragmentMaterial::GenerateDescriptor函数中（再次注明此状态通过物体的属性来决定的）。
NiGPUProgramDescriptor
该类其实和NiMaterialDescriptor大同小异，NiMaterialDescriptor是整个完整着色程序所有的渲染状态的集合，而此类只是区分了顶点着色程序和
像素着色程序而已。例如：NiStandardVertexProgramDescriptor和NiStandardPixelProgramDescriptor
NiMaterialNode
它是对shader程序的函数进行封装，每个NiMaterialNode就代表一个完整的shader函数，此类中可以定义函数的多个传入参数和传出参数，而它的
子类NiMaterialFragmentNode才可以函数内容、描述，而函数内容则可以指定多个，根据不同的shader版本选择对应的函数内容（这点比较灵活）
NiMaterialNodeLibrary
此类是着色程序片段的集合，它代表一个或者多个完整的shader代码的超级集合，其实就是一个“工具箱”，在生成shader的逻辑中通过函数名字来
筛选需要的节点，然后组成一个完成的shader程序。
NiMaterialInstance
此类是NiAVObject包装材质的一个中间产物，通过此类可以使用同一个材质实例包装出多个材质对象给物体使用，这样就保证全局只有一个材质对象
NiMaterialLibrary
从类名的语义上大家都应该知道它主要是做什么的，它有两个方法非常常用：
GetMaterial：从当前NiMaterial的静态数组中获取材质
CreateMaterial：如果材质不存在，则从材质库（也许是使用DLL来封装的材质库）中创建一个材质
NiFragment
此类其实是一个辅助类，它帮助NiMaterial的子类分担部分可独立的工作，并且还会把自己所以来的NiMaterialNodeLibrary拷贝给所帮助的材质类
NiTerrainFragmentLighting
它是地形的辅助类，主要负责地形材质的光照部分，例如动态灯光，阴影贴图的着色程序的生成
NiFragmentOperations
此类也是地形的辅助类，主要负责地形材质的着色程序中类型转换、简单运算等相关工作
NiSingleShaderMaterial
此类是一个特殊的材质对象，它是负责从文件加载shader代码并初始化此对象，它支持NSF、FX、FXL格式文件，而它不是通过文件名
来索引shader的，而是通过文件里面的技术(FX：technique)和实现（NSF：Implementation）来识别的。
NiStandardMaterial
其实这个类都没什么将的了，GB文档和网上许多文章都详细讲解了此类，我这里就简单的带过一下，它其实就是使用shader tree封装了
一个标准的、完整的、超大集合功能函数，基本上可以识别引擎里面所有标准的渲染状态（例如：雾NiFogProperty、Alpha混合等等）
此类是可以被扩展的，意思就是在项目中可以替换标准材质，具体方案请联系作者，这里就不多讲了。
NiTerrainMaterial，NiWaterMaterial
类似NiStandardMaterial，具体就不多说，其实地形感觉比NiStandardMaterial还要复杂，因为它多了2个辅助类出来，里说负责只是
相对于内容而言，不管它再复杂，它的原理都是一样的，详细就只有靠自己去研究了。
NiSpotShadowWriteMaterial
它继承标准材质，也就意味着它包含了标准材质所有的内容和特性，并且它在标准材质的基础上特例化了部分内容。
终于表述完了，我相信我描述的应该足够详细了（至少比目前其他的文章要详细点），希望读者看了能帮助你快速理解GB的材质系统，
这里只是描述了GB材质系统的结构和每个元素的功能，下一篇文章准备继续讲解GB材质的工作原理，也就是说材质是怎么被生成出来的，
又是怎么被应用的，最后是怎么运转的！
至于上一篇的水还没来得及优化，是因为目前项目还没打算花时间优化，不过它是肯定需要优化的，也有优化的地方，等优化完了再继续详解水吧
小弟博客刚开不久，希望大家发表评论支持一下，非常感谢！
好了，时间非常晚了，得睡觉了，大家晚安！