Unreal Python UV 图自动渲染输出

前言

最近接到一个新需求，美术那边经常需要导出模型的 UV 快照进行流光等效果的制作
但hexo是 Unreal 可以查看 UV 却无法把 UV 图导出来。
所以他们只好将引擎的资源导出到 DCC 里面使用 UV 快照输出 UV 图信息。

经过我的研究，可以利用 shader 展开 uV 然后用 SceneCapture 获取展平 UV 的效果。
最后用 Unreal 的 API 输出 UV 图即可~

实现思路

首先需要实现一个 UV 平铺的材质，这是实现效果的关键。
最初我也没有什么想法，后来咨询了胡洋之后，有个教程网站有相应的实现。

https://www.raywenderlich.com/6817-dynamic-mesh-painting-in-unreal-engine-4

文章里面通过 shader 可以将角色拆成 UV 平铺的形式。
可以利用这个方法做一个简单的材质。

从材质的预览窗口也可以看到 UV 展平的效果很好地实现了。
接下来只需要构建一个相机从上往下 Capture UV 图即可。

接下来需要构建一个用于拍屏的蓝图。

蓝图里面添加三个 component ， capture相机 StaticMeshComponent SkeletalMeshComponent

相机需要设置为正交模式避免透视影响

创建一个 RenderTarget 获取相机 Capture 的信息。

最后需要注意，capture 组件的大小和材质的大小要保持一致，否则渲染出来的图片不会刚好占满了。

接下来我们已经可以在蓝图验证 Capture 的效果了

将模型附着，加上之前做好的展开 UV 的材质，就可以完美渲染出 UV 快照。
下一步可以从 RenderTarget 创建一个静态的贴图然后将贴图导出到对应的目录即可~

自动化 Capture

上述的方案在蓝图即可完成，只是蓝图默认打开并不在 Viewport 的标签页下。导致无法触发界面的更新。
于是我想到将蓝图放到场景里面进行渲染即可~

自动化输出需要解决一个问题，需要等待图片输出到 RenderTarget 才能进行到下一步的输出。
因此需要用到 Python 的延时代码触发的功能，用原生的 Python 多线程就有 Timer 类可以用。
不过 Qt 的 QTimer 用起来更加方便简单。

完整的代码在 PyToolkit 仓库里链接

# NOTE 记录和隐藏所有 Actor 的显示
vis_dict = {}
for actor in level_lib.get_all_level_actors():
    vis = actor.is_temporarily_hidden_in_editor()
    vis_dict[actor] = vis
    actor.set_is_temporarily_hidden_in_editor(True)

Capture 之前需要将场景里所有的 Actor 隐藏起来，并且记录隐藏的状态， Capture 结束之后恢复显示。

defer = QtCore.QTimer.singleShot
delay_time = 1000

for i, mesh in enumerate(meshes):
    defer(delay_time * i, partial(cls.capture, mesh))
defer(delay_time * (i + 1), partial(cls.on_finished, vis_dict))

接着利用 singleShot 延时调用 capture ，等待 1000 毫秒基本就足够了。

@classmethod
def capture(cls, mesh):
    capture_actor = level_lib.spawn_actor_from_object(BP, unreal.Vector())
    capture_comp = capture_actor.get_editor_property("capture")

    if isinstance(mesh, unreal.StaticMesh):
        static_comp = capture_actor.get_editor_property("static")
        static_comp.set_editor_property("static_mesh", mesh)
        materials = get_static_materials(mesh)
        comp = capture_actor.get_editor_property("static")
    elif isinstance(mesh, unreal.SkeletalMesh):
        skeletal_comp = capture_actor.get_editor_property("skeletal")
        skeletal_comp.set_editor_property("skeletal_mesh", mesh)
        materials = get_skeletal_materials(mesh)
        # NOTE 重新获取才可以设置 override_materials
        comp = capture_actor.get_editor_property("skeletal")

    override_materials = [UV_MAT] * len(materials)
    comp.set_editor_property("override_materials", override_materials)

    capture_comp.capture_scene()
    # NOTE 等待资源更新
    defer(delay_time / 2, partial(cls.on_capture_finish, mesh, capture_actor))

capture 函数会将内置的蓝图生成到场景里面，并且将模型和材质配置到蓝图相应的 component 上
然后调用 capture 组件的 capture_scene 来更新 RenderTarget
最后还是要等待半秒，将获取的图输出到对应目录上。

@classmethod
def on_capture_finish(cls, mesh, capture_actor):
    # NOTE 生成 2D 贴图
    name = os.path.basename(mesh.get_outer().get_name())
    texture = render_lib.render_target_create_static_texture2d_editor_only(RT, name)

    # NOTE 导出图片
    exporter = unreal.TextureExporterTGA()
    output_path = os.path.join(cls.export_dir, "%s.tga" % name)
    export_asset(texture, output_path, exporter)
    capture_actor.destroy_actor()
    asset_lib.delete_asset(texture.get_path_name())