虚幻引擎常用材质节点_UE5

1 常用节点

1.1 基础运算

数学表达式 | 虚幻引擎文档 (unrealengine.com)

一维向量：值/数学定义中的向量/小于0-黑色，大于1-白色（单通道）

二维向量：二维坐标中的点/向量/R&G通道

三维向量：三维坐标中的点/向量/R&G&B通道

四维向量：R&G&B&A（比三维多了一个透明度）

一般向量和更高维向量进行运算，缺少的维度默认用0替代，但一维向量和二/三维向量进行运算，会复制其本身补全剩下两个维度（numpy的广播）

add+ ：数学含义/位移/

Subtract- 数学含义/位移/

multiply* 数学含义/缩放/

divide/ 数学含义/缩放/

power^ 数学含义/

sqrt√ 数学含义开根/

Max 同样通道取最大

Min 同样通道取最小

性能消耗+ < - < * < /，运算时候推荐用+和 *

Multiply让灰色部分更亮、Power让灰色部分更暗，二者结合可以增加对比度，可以创建一个RadialGradientExponential 圆形遮罩来试验

1-x 节点 用于取反(颜色范围必须0-1)

Lerp 线性插值 alpha为1输出b，为0输出a

Abs 绝对值 用于对称图像

Ceil 向上取整（借位取整），输出整数 区分灰度 制作阶梯状蒙版

Floor 向下取整（舍位取整），输出整数 区分灰度 制作阶梯状蒙版

Truncate 去掉小数，取整数部分

Frac 去掉整数，取小数部分，图像如下，适合做循环效果

Sign 符号函数 大于0为1 小于0为-1

Clamp 截止到指定范围

Saturate 截止到[0, 1] 比Clamp节省性能

Step(y, x) 当x>y 时输出1，x

深入理解unity中的Step节点（ShaderForge） - 知乎 (zhihu.com)

 

 

fmod 求余 可以用于取周期/延展周期 类似离散信号的缩放 适合做条纹

我在虚幻学数学_UE4美术你有必要了解的数学基础（三） - 知乎 (zhihu.com)

Desaturation 去色 使用时会把颜色往两个方向变化，0不去色1去色

Time 值随时间变化 做动态

1.2 空间变换

• TransformVector 将向量变换到指定空间，通常用于法线
• TransformPosition 将位置变换到指定空间
• Normalize 归一化

1.3 纹理

• TextureSample纹理采样 Apply View MipBias：对贴图进行mipmap
• TexCoord 物体UV坐标 连到TextureSample的第一个输入（UVs）
• TextureObject 纹理对象 连到TextureSample的第二个输入（Tex）
• Panner：控制纹素移动，输出一个UV坐标。coordinate连uv通道（TexCoord），控制uv通道向某个朝向偏移，time连time，speed连一个二维向量
• Rotator：控制纹素转动
• Mask:多维转单维（breakoutfloat函数：拆分多维）
• Append：单维转多维

1.4 图像运算

sin cos 制作波形

arctan2 用法比较固定，生成扫描图、加载转圈 的效果

arctan2fast为近似版本，性能更好

雷达图生成算法_腾讯新闻 (qq.com)

Dot 点乘 用顶点法线和摄像机向量点乘，可以得到类似菲涅尔的效果，更节省性能（ps：所有非金属都有菲涅尔效果）

 

 

• Cross叉乘 可计算物体朝向/法向
• if 消耗比较大
• TwoSidedSign 当顶点法线方向为正时输出1，反之输出-1，用于双面材质（植物）纠正背面法线（与法线贴图相乘即可）

 

 

• Distance 获取距离 用于制作圆形遮罩（输入一个UV坐标和一个点然后提高对比度）
• Fresnel 菲涅尔 第一个参数（指数）控制边缘硬度 第二个参数（基础反射部分）控制范围
• Noise 生成灰度噪声 可以自己选择算法 关卡值越高越细腻
• VectorNoise 生成彩色噪声（向量） 
• SphereMask 球形遮罩 如果A参数为世界空间的位置，可以做一个球体保护罩效果
• BumpOffset 输入高度图，通过像素偏移做视差效果

1.5 深度

• DepthFade 显示后面物体深度 通常用于求接触面（在混合模式不透明时失效）
• PixelDepth 像素深度 屏幕上的像素到摄像机的深度
• SceneDepth 场景深度 物体表面顶点到摄像机的深度
• 深度范围是0-1，但场景中的距离通常大于1米（100），所以要用除法修正
• 场景深度减去像素深度，可以模拟海的深度透视效果

1.6 位置输入

• WorldPosition绝对世界位置 获得物体每一个顶点所处的世界空间位置 用于判断面朝向
• Object Position 获得物体绝对中心所处的世界空间位置 用于判断面朝向
• Actor Position 获得Actor坐标轴所处的世界空间位置 用于判断面朝向
• WorldPosition减去ObjectPosition 可以得到挤出向量，Normalize后用于重映射法线为球体，如图

 

 

• CameraPosition 镜头（视口框）的世界位置
• CameraVector 注意是反的（物体到相机的向量）
• VertexNormalWS 世界空间中的顶点法线方向
• VertexTangentWS 世界空间中的顶点切线方向
• PixelNormalWS 世界空间中的片元（像素）法线 常被用于表现颜色
• SkyAtmosphereLightDirection 太阳光照方向

1.7 像素处理

这部分多用于后处理材质

• ScreenPosition 屏幕空间UV坐标
• SceneTexture 屏幕空间采样 比较常用的是获取场景深度和自定义深度
• 给物体设定自定义深度后，减去场景深度，可以将物体从场景中剔除，附加到后期处理盒子以获取ID贴图，辅助绘画和影视后期常用
• DDX 求偏导 水平像素的差值 可以用来计算法线
• DDY 求偏导 垂直像素的差值 可以用来计算法线
• DistanceFieldGradient
• DistanceToNearestSurface