学习笔记水材质制作 Unlocking the Unreal Engine Material Editor

前言

这一次填上之前留下说分析水制作的坑。
结合官方素材的水以及 Udemy - Unlocking the Unreal Engine Material Editor 教程的水
总结一波关于水制作的一些知识点。

水的基本形态

制作水最重要要实现波光粼粼的波浪效果
而这种效果毋庸置疑要用到panner节点对贴图进行偏移

这里使用法线贴图分别朝向不同方向进行偏移

贴图在不同方向上的偏移就有了湖水荡漾的效果
毕竟法线贴图只是扭曲了光线，无法挪动模型上的顶点，因此置换贴图制作起伏才能让效果更加真实。

同样使用法线贴图相似的偏移值制作荡漾，最后乘以起伏系数方便后面调整波浪高度。

将上面的法线贴图连接到 Normal 上，置换贴图连接到 World Position Offset 上

基本上水的 7 成效果已经完成了。

更进一步的制作需求有两点

物体接触到水的泡沫

水底下的效果

接触泡沫

根据上期教程的 Hologram 全息投影材质制作就可以知道。
要制作物体接触产生的效果需要用到 DistanceToNearestSurface 节点
这个节点需要配合 AbsoluteWroldPosition 节点一起使用。

可以看到如果直接使用到颜色通道上的效果是白茫茫一片的，
因为这里生成的数值太大了，需要除以一个系数才能看到效果。

可以看到物体接触得区域都有了黑色的过渡渐变了
我们可以将效果翻转实现接触处的区域为白色，不接触的地方为黑色。

经过限制数值范围以及 1 减数值的操作之后就可以看到上面的效果。

可以将前面的数值水波叠加回去就可以生成上面的效果。

下面我们可以优化泡沫的效果
添加一张泡沫贴图并让贴图进行偏移

将泡沫效果和边缘的效果叠加到一起

泡沫效果已经出现在沿岸的区域了，但是效果很假，很明显地可以看到有黑白过渡的效果。
因此这里需要用 HeightLerp 节点让灰度图的过渡更加真实。

可以看到泡沫的过渡自然了很多
那到底 HeightLerp 在这里实现了什么操作呢？

其实 HeightLerp 就是让过渡贴图和高度贴图混合，让过渡更加自然。
那 A 和 B 有分别代表了什么呢？

其实 A 和 B 代表了过渡贴图的取值区间范围

打开 HeightLerp 节点可以看到就是 Lerp 节点上的两个值。

因此如果A 和 B 的数值对调就可以实现反向取值

最后按照教程的数值调整到 0.1 - 0.7 的区间
需要注明这里的过渡贴图是根据接触模型产生的，
因此不到0是因为 0 - 0.1 是湖中心的区域了，0.7 - 1则是很靠近岸边了，这些区域都按照边界取值即可。
也就是说 0 - 0.1 的区域为黑色没有效果，0.7 - 1 的区间为白色，全部效果
最后贴图将粗糙度也连上可以增强水的质感。

可以看到，做到这里的效果已经很棒了。
加入粗糙度之后水的反光质感出来，真的真实了很多。
湖面远处也有了波光粼粼的感觉。

水底下的效果

透光

要制作水底下的效果首先要获取到模型下面的湖底的图像
然后再根据这里的图像进行处理
我们需要用到 ScreenPosition 和 SceneColor 连个节点配合使用

要制作透光效果，需要将材质转为 translucent 透明材质
否则使用 SceneColor 会出现报错

转成 translucent 之后会导致粗糙度等材质效果失效

因此还需要设置一下 Light Mode 为 SurfaceTranslucencySurface 这样属性就会回来。

我们可以复制一个 HeightLerp 节点将过渡贴图和泡沫都保留
靠岸的的地方添加偏太阳的颜色，让岸边的泡沫偏暖色。
最后湖水不靠岸的地方连接 ScreenPosition 以及 SceneColor ，就可以生成上图所示的透光效果。
ScreenPosition 可以获取屏幕上的UV空间， SceneColor则可以获取到屏幕上的像素。
这两个一结合就可以获取到湖水之下的像素，并且叠加到湖面上。
这样就形成了一种清水的透光效果。