UE5 如何在延时渲染在材质编辑器提前使用到多灯光的数据

远离UE42026-05-26 19:30

1、首先我们要去了解custom hlsl的include file paths

  • Include File Paths 和 C/C++ 的 #include 指令功能相同，用于在编译当前材质的 HLSL 代码时，将指定的文件内容"粘贴"进来。

include file 的内容：

复制代码 
#pragma once

#ifndef IS_BASE_PASS
	#define IS_BASE_PASS 0
#endif

#ifndef SHADING_PATH_DEFERRED
	#define SHADING_PATH_DEFERRED 0
#endif

#ifndef MATERIALBLENDING_ANY_TRANSLUCENT
	#define MATERIALBLENDING_ANY_TRANSLUCENT 0
#endif

#define GM_BASEPASS_FORWARD_LIGHT_ACCESS (IS_BASE_PASS && SHADING_PATH_DEFERRED)

#if GM_BASEPASS_FORWARD_LIGHT_ACCESS

	#ifndef ForwardLightStruct
		#define GM_DEFINED_FORWARD_LIGHT_STRUCT 1
		#if MATERIALBLENDING_ANY_TRANSLUCENT
			#define ForwardLightStruct TranslucentBasePass.Shared.Forward
		#else
			#define ForwardLightStruct OpaqueBasePass.Shared.Forward
		#endif
	#else
		#define GM_DEFINED_FORWARD_LIGHT_STRUCT 0
	#endif

	#include "/Engine/Private/LightGridCommon.ush"

#endif

uint GM_GetBasePassForwardEyeIndex(FMaterialPixelParameters Parameters)
{
#if MOBILE_MULTI_VIEW
	return GetViewId(Parameters);
#else
	// 当前材质参数里没有直接等价于 BasePassPixelShader.usf 中 EyeIndex 的通用字段。
	// 非 multiview / 非 instanced stereo 路径用 0。
	return 0;
#endif
}

uint GM_GetForwardLightGridIndex(FMaterialPixelParameters Parameters)
{
#if GM_BASEPASS_FORWARD_LIGHT_ACCESS && FEATURE_LEVEL >= FEATURE_LEVEL_SM5
	const uint EyeIndex = GM_GetBasePassForwardEyeIndex(Parameters);
	const uint2 PixelPos = (uint2)((Parameters.SvPosition.xy - ResolvedView.ViewRectMin.xy) * View.LightProbeSizeRatioAndInvSizeRatio.zw);
	return ComputeLightGridCellIndex(PixelPos, Parameters.SvPosition.w, EyeIndex);
#else
	return 0;
#endif
}

#if GM_BASEPASS_FORWARD_LIGHT_ACCESS && defined(GM_DEFINED_FORWARD_LIGHT_STRUCT) && GM_DEFINED_FORWARD_LIGHT_STRUCT
	#undef ForwardLightStruct
#endif

#ifdef GM_DEFINED_FORWARD_LIGHT_STRUCT
	#undef GM_DEFINED_FORWARD_LIGHT_STRUCT
#endif

写入gbuffer的流程就是BasePass

|------------------------------------|------------------------------------------------|
| IS_BASE_PASS | 当前是否在 BasePass 中渲染 |
| SHADING_PATH_DEFERRED | 当前是否使用延迟渲染路径 |
| MATERIALBLENDING_ANY_TRANSLUCENT | 当前材质是否是透明材质 |
| GM_BASEPASS_FORWARD_LIGHT_ACCESS | 最终开关：是否在延迟渲染的 BasePass 中允许访问 Forward+ 灯光网格 |

复制代码 
#if GM_BASEPASS_FORWARD_LIGHT_ACCESS

    #ifndef ForwardLightStruct
        #define GM_DEFINED_FORWARD_LIGHT_STRUCT 1
        #if MATERIALBLENDING_ANY_TRANSLUCENT
            #define ForwardLightStruct TranslucentBasePass.Shared.Forward
        #else
            #define ForwardLightStruct OpaqueBasePass.Shared.Forward
        #endif
    #else
        #define GM_DEFINED_FORWARD_LIGHT_STRUCT 0
    #endif

    #include "/Engine/Private/LightGridCommon.ush"

#endif

  • 如果开关开启，且 ForwardLightStruct 没有被外部定义过，就定义它

  • 根据材质类型（透明 / 不透明），指向不同的 Uniform Buffer

  • Uniform Buffer 是 CPU 传递给 GPU 的数据块，这里包含灯光网格的索引、光源列表等

  • 然后包含 LightGridCommon.ush------这个文件里定义了 ComputeLightGridCellIndex、GetForwardLightingDataFromGrid 等核心函数

在材质编辑器的 Custom 节点中，HLSL 代码会被封装在一个函数里。这种"隔离"环境限制了你直接访问很多引擎内部功能，而这些功能通过 #include 相应的头文件就能解锁。

当你通过 Include File Paths 引入一个头文件时，就相当于把那个文件的全部内容"粘贴"到了 Custom 节点的代码中，从而获得了访问其中所有声明的能力。这正是你突破 Custom 节点限制的关键。例如，通过包含 /Engine/Private/LightGridCommon.ush，你可以：

  • 调用内部函数 ：你可以使用 ComputeLightGridCellIndex() 来获取当前像素的灯光网格索引，或者使用 GetLocalLightDataFromGrid() 来获取光源数据。这些函数是引擎内部多光源算法的核心，通常无法直接调用。

  • 获取核心数据结构 ：可以访问 ForwardLightStruct 这样的 Uniform Buffer。这个结构体里存储着所有经过剔除（Culling）的光源列表，是 Forward+ 渲染的核心数据。

  • 引用全局变量 ：除了 View.XXX，还能访问 ResolvedView 等更丰富的渲染状态变量。

复制代码 
float3 Sum = 0.0.xxx;

#if GM_BASEPASS_FORWARD_LIGHT_ACCESS && FEATURE_LEVEL >= FEATURE_LEVEL_SM5
	const uint GridIndex = GM_GetForwardLightGridIndex(Parameters);
	const FCulledLightsGridHeader Header = GetCulledLightsGridHeader(GridIndex);
	const uint NumLights = min(Header.NumLights, GetMaxLightsPerCell());
	const uint EyeIndex = GM_GetBasePassForwardEyeIndex(Parameters);

	LOOP
	for (uint LightIndex = 0; LightIndex < NumLights; ++LightIndex)
	{
		const FLocalLightData LocalLight = GetLocalLightDataFromGrid(Header.DataStartIndex + LightIndex, EyeIndex);
		float3 LightPos = UnpackLightTranslatedWorldPosition(LocalLight);
        float3 LightDir = normalize(LightPos - GetTranslatedWorldPosition(Parameters));
        Sum += saturate(dot(LightDir,WorldNormal));
	}
#endif

return Sum;

  1. 判断是否可用 ：首先检查 GM_BASEPASS_FORWARD_LIGHT_ACCESS 和 FEATURE_LEVEL >= FEATURE_LEVEL_SM5，确保当前渲染环境支持访问 Forward+ 灯光网格数据。

  2. 获取当前像素的光源列表：

    • GridIndex = GM_GetForwardLightGridIndex(Parameters)：根据像素位置计算它在 3D 灯光网格中的格子索引

    • Header = GetCulledLightsGridHeader(GridIndex)：获取该格子包含的光源列表元数据（起始位置、数量等）

    • NumLights = min(Header.NumLights, GetMaxLightsPerCell())：获取实际需要处理的光源数量

  3. 遍历所有影响该像素的光源：

    • 对于每个光源，获取其完整属性数据（位置、颜色、半径等）

    • 将光源位置从编码格式解包到世界空间

    • 计算从像素指向光源的方向向量

    • 通过 saturate(dot(LightDir, WorldNormal)) 计算兰伯特漫反射强度（光线与法线的夹角余弦值，限制在 0-1 范围）

  4. 输出结果：将所有光源的漫反射强度累加后返回，这个值可以连接到材质的自发光或基础颜色等引脚。

以上是HLSL代码，其中GM_BASEPASS_FORWARD_LIGHT_ACCESS是include file path的文件里面定义的宏

FEATURE_LEVEL 是 UE5 着色器系统中的一个全局宏 。它并不是一个普通的变量，而是在着色器编译时，由引擎根据当前渲染平台的功能级别预定义并注入到代码中的。

GM_GetForwardLightGridIndex(Parameters);

是include file path的文件BasePassForwardLightGrid.ush声明的自定义函数

GetCulledLightsGridHeader

GetCulledLightsGridHeader和 FCulledLightsGridHeader 在BasePassForwardLightGrid.ush文件中的LightGridCommon.ush文件下：

GM_GetBasePassForwardEyeIndex(Parameters);

是include file path的文件BasePassForwardLightGrid.ush声明的自定义函数

FLocalLightData

是include file path的文件BasePassForwardLightGrid.ush里面包含了的头文件：

#include "/Engine/Private/LightGridCommon.ush"

头文件包含了LightData.ush

LightData.ush里面定义了FLocalLightData

0.0.xxx 是 HLSL 中的一种 swizzle（分量重组） 写法，意思是：将标量 0.0 当作一个只有 x 分量的向量，然后通过 .xxx 将其复制三份，构成一个 float3 向量，效果等同于 float3(0.0, 0.0, 0.0) 或 0.0.xxx。

在 HLSL 中，任何标量（如 0.0）都可以隐式地当作一个只有 .x 分量的向量，因此可以像向量一样使用 .x、.y、.z、.w 等 swizzle 操作。例如：

  • (0.0).xxx → float3(0,0,0)

  • (1.0).xxy → float3(1,1,0)

  • (2.5).x → 还是 2.5（标量）

所以 0.0.xxx 实际上等价于 (0.0).xxx。由于编译器允许省略括号，就写成了 0.0.xxx。

复制代码 
struct FCulledLightsGridHeader
{
	uint NumLights;
	uint NumMegaLights;
	uint DataStartIndex;
	uint MegaLightsDataStartIndex;
	bool bHasRectLight;
	bool bHasTexturedLight;
};
  • bHasTexturedLight："纹理光源"广义上指其光照属性由纹理决定的光源。在UE中，这通常指使用了光源函数（Light Function） 的光源。通过将材质应用到光源上，可以创造出类似水底焦散、云层阴影或霓虹灯图案等丰富的光照效果。此外，它也可以指使用IES描述文件的光源，以模拟真实灯光的分布曲线。
相关推荐
法雅特吉他1 天前
吉他面板材质技术解析：合板 vs 面单 vs 全单
经验分享·新媒体运营·学习方法·材质·内容运营
友人.2271 天前
补充章节：VSCode Wokwi 无法可视化连线？在线 Wokwi 网页拖拽绘图方案
ide·vscode·编辑器
zhanghaofaowhrql1 天前
为CSDN博客编辑器安装自定义CSS主题，打造个性化写作界面
前端·css·编辑器
HAPPY酷1 天前
【ROS2】 机械臂架构 vs UE5 游戏开发架构 终极对照表
架构·ue5
DoomGT1 天前
UE5 - 制作游戏中切换窗口后游戏自动暂停功能
游戏·ue5·ue4·虚幻·虚幻引擎·unreal engine
workbuddy小能手1 天前
用 WorkBuddy 部署 Node.js 项目实战：基金导航站与 Markdown 编辑器同机上线
人工智能·ai·node.js·编辑器·workbuddy
华万通信king1 天前
用 WorkBuddy 把两个 Node 网站搬上云：基金导航站 + Markdown 编辑器，宝塔托管实战复盘
人工智能·编辑器·workbuddy
Zhang～Ling2 天前
Vim 多模式详解：命令、插入、底行与插件配置
linux·编辑器·vim
fenghx2582 天前
仅用于个人记录：火狐有网，Vscode的codex连不上
vscode·编辑器
HhzZzzzz_2 天前
萨科微slkor2026年7月6日“每日芯闻”。国际芯闻：
人工智能·智能手机·编辑器
热门推荐
012026 AI 编程工具终极实战指南：Cursor vs Claude Code vs Copilot，开发者该怎么选？022026 年 AI 编程工具终极横评：Cursor vs Claude Code vs Copilot vs Windsurf03GitHub 镜像站点042026 年 AI 大模型 & AI 编程工具实战全总结05AI科技热点日报 | 2026年07月01日06AI 编程 IDE 全景解析 2026：Agent 全面接管开发链路07【AI】2026 年具身智能模型和世界模型总结082026 AI 编程工具选型横评：Cursor / Claude Code / Trae / Copilot 到底选谁（建议收藏·避坑版）09Claude Code、Codex、Cursor三分天下：2026年AI编程Agent生态全景剖析102026年7月AI圈大地震：GPT-5.6被政府限制、Claude入驻Slack、Anthropic自研芯片