UE4 编写着色器以及各种宏的理解

参考链接：如何为 UE4 添加全局着色器（Global Shaders） - Unreal Enginehttps://docs.unrealengine.com/5.1/zh-CN/adding-global-shaders-to-unreal-engine/如何为 UE4 添加全局着色器（Global Shaders） - Unreal Engine

参考链接：虚幻4渲染管线入门 - 知乎 

参考链接：https://www.cnblogs.com/wellbye/p/5837108.html

编译失败可以参考文章：【UE·Editor篇】UE编辑器开发的常见编译失败原因总结_水曜日鸡的博客-CSDN博客_implement_module

1，如何让ue4读取并编译着色器

// This can go on a header or cpp file
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;
	}
};

1，继承于FGlobalShader类

2，用 DECLARE_EXPORTED_SHADER_TYPE() 这个宏可以生成导出信息，对序列化该 shader 类型是必须的。在需要的时候，第三个参数是代码模块的外部链接类型，该 shader 模块位于这个代码模块中

3，两个构造函数，分别是默认构造和用于序列化。

4，ShouldCache() 函数需要用来判定该 Shader 是否需要在特定情形下进行编译（比如，我们应该并不希望在一个没有计算 Shader 能力的 RHI 上编译一个需要计算能力的 Shader）。

class FBlurLightShaftsPixelShader : public FGlobalShader
{
public:
    DECLARE_GLOBAL_SHADER(FBlurLightShaftsPixelShader);
    SHADER_USE_PARAMETER_STRUCT(FBlurLightShaftsPixelShader, FGlobalShader);
    
    BEGIN_SHADER_PARAMETER_STRUCT(FParameters, )
        SHADER_PARAMETER_STRUCT_INCLUDE(FLightShaftPixelShaderParameters, LightShafts)
        SHADER_PARAMETER_RDG_TEXTURE(Texture2D, SourceTexture)
        SHADER_PARAMETER(FVector4, RadialBlurParameters)
        RENDER_TARGET_BINDING_SLOTS()
    END_SHADER_PARAMETER_STRUCT()

    static bool ShouldCompilePermutation(const FGlobalShaderPermutationParameters& Parameters)
    {
        return IsFeatureLevelSupported(Parameters.Platform, ERHIFeatureLevel::SM5); 
    }

    static void ModifyCompilationEnvironment(const FGlobalShaderPermutationParameters& Parameters, FShaderCompilerEnvironment& OutEnvironment)
    {
        OutEnvironment.SetDefine(TEXT("NUM_SAMPLES"), GLightShaftBlurNumSamples);
    }
};
IMPLEMENT_GLOBAL_SHADER(FBlurLightShaftsPixelShader, "/Engine/Private/LightShaftShader.usf", "BlurLightShaftsMain", SF_Pixel);

其中，DECLARE_GLOBAL_SHADER(...)会设置一些默认的成员变量及函数SHADER_USE_PARAMETER_STRUCT(...)宏的用于将声明的FParameters结构体与shader中的字段进行绑定。

使用下面宏来声明FParameters结构体，此处的FParameters为固定用法，不能写成其他的名字

        BEGIN_SHADER_PARAMETER_STRUCT(FParameters,)

                ....//与Shader中的参数对应.....

                RENDER_TARGET_BINDING_SLOTS()

        END_SHADER_PARAMETER_STRUCT()

通过这种方式来声明参数结构体，将C++代码与shader中的参数对应，C++中参数可少写，即只会更新结构体中的参数。其中的RENDER_TARGET_BINDING_SLOTS()会添加RenderTarget接口。（看不懂）

这种声明方式与GraphBuilder相结合，可使开发得到极大的简化。若使用RenderPass的方式，可使用另外的方式来设置参数。

在声明了shader类后，使用IMPLEMENT_GLOBAL_SHADER(...)来将shader类与shader文件中的实现进行对应，即对shader进行实现。参数分别为IMPLEMENT_GLOBAL_SHADER(类名，shader文件路径，shader文件中的方法名，shader类型)

该结构体和实现可写在类的外面甚至另外的文件中，方便访问即可。

shader内容可以参考LigthShaftShader.usf，注意在写自己的shader时需包含#include "Common.ush"

2，IMPLEMENT_SHADER_TYPE

这个宏将类型 (FMyTestVS) 映射到 .usf 文件 (MyTest.usf) 上，该 Shader 的入口 (MainVS)，以及 frequency/shader stage (SF_Vertex)。并且它也使得该 Shader

在 ShouldCache() 方法返回 true 时，能够加入到编译列表中

3,IMPLEMENT_MODULE

ue4的代码是模块的形式来组织。

在源码层面，一个包含*.build.cs的目录就是一个模块。

这个目录里的文件在编译后都会被链接在一起，比如一个静态库lib，或者一个动态库dll。

不管是哪种形式，都需要提供一个给外部操作的接口，也就是一个IModuleInterface指针。

*注意这里并不是说调用模块内任何函数（或类）都要通过该指针来进行，实际上外部代码只要include了相应的头文件，就能直接调用对应的功能了（比如new一个类，调一个全局函数等），因为实现代码要么做为lib被链接进exe，或是做为dll被动态加载了。

这个IModuleInterface指针是用来操作做为整体的模块本身的，比如说模块的加载、初始化和卸载，以及访问模块内的一些全局变量（向下转成具体的模块类型后）

外部获取这个指针，只有一个办法，就是通过FModuleManager上的LoadModule/GetModule。

而FModuleManager去哪里找需要的模块呢？

1、在动态链接情况下，根据名字直接找对应的dll就行了，做为合法ue4模块的dll，必定要导出一些约定的函数，来返回自身IModuleInterface指针。

2、在静态链接时，去一个叫StaticallyLinkedModuleInitializers的Map里找，这就要求所有模块已把自己注册到这个Map里。

以上2点基本就是FModuleManager::LoadModule的内容。