【转载】【UE4 C++】运行时虚拟纹理 RVT 踩坑实录

ShaderJoy
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原文链接：【UE4 C++】运行时虚拟纹理 RVT 踩坑实录 | 程序员阿Tu

最近在研究道路贴合地形绘制的问题，特别适合使用 UE 的 RVT ，这篇文章除了 RVT 的入门使用外，也探索了完全使用 C++ 进行 RVT 使用的可行性。

快速上手入门

RVT(Runtime Virtual Texture) 是 4.23 版本加入的新内容，因为概念比较多，推荐先看视频快速理解。这里推荐官方的视频教程，第二部分讲的就是 RVT 。同时我也转载了一个 YouTube 上讲的不错的教程，结合这两个教程可以很快的上手 RVT 功能。

[中文直播]第 18 期 | Virtual Texture（虚拟纹理）的理解和应用 | Epic 李文磊

【UE4】RVT 运行时虚拟纹理入门介绍 | 程序员阿Tu

RVT 功能需要预先开启并重启 UE ，这一步可能会等待一段时间，之后就可以开始实战了。

入门精炼

RVT 的过程可以用胶卷照相机拍照这一过程作为类比，可以更快速的理解 RVT 的核心思想。

  1. Runtime Virtual Texture 类比为相机胶卷底片，用于记录被相机拍下的内容
  2. Runtime Virtual Texture Volume 类比为相机，用于放置相机并调整拍摄的区域
  3. Virtual Texture Material 或 Material 中的 Runtime Virtual Texture Output 结点作为拍摄内容，告诉相机需要将区域内的哪些内容纳入拍摄
  4. Material 中的 Runtime Virtual Texture Sample 结点可以实时获取拍摄内容。
  5. Actor 或 Landscape 搭配 Material ，就可以展示拍摄内容。

核心内容主要在第四步，通过 Sample 获取内容后和自身逻辑进行融合，从而可以将两部分内容同时进行展示。

这部分根据教程，在 UE4 的 Editor 中可视化操作十分方便。但我需要 RVT 的区域非常多，无法一一枚举操作，因此下面主要是探索代码动态使用 RVT 。

纯代码使用 RVT

在实践的过程中发现，基于 4.26 版本，不修改源码无法达到纯代码使用 RVT 的目的，因此下面的内容包含了修改少量源码的操作。

1. Runtime Virtual Texture Volume

翻看源码，这部分是属于 ARuntimeVirtualTextureVolume，继承自 AActor。其中有一个 URuntimeVirtualTextureComponent 负责持有 RVT ，这个 Component 在 4.26 版本已经改为 public，但其持有的 URuntimeVirtualTexture 是 protected，只开放了 Get 方法，没有 Set 方法。

翻看 URuntimeVirtualTextureComponent，class 上包含了 ENGINE_API 标记，因此这部分有两种方式去进行修改：

  • 不修改源码，创建子类继承自 URuntimeVirtualTextureComponent，添加 Set 方法访问 VirtualTexture，这种方法需要替换 Volume 的 RootComponent 和 VirtualTextureComponent
  • 修改源码，直接在 URuntimeVirtualTextureComponent 上增加 Set 方法
#include "VT/RuntimeVirtualTextureVolume.h"
#include "Components/RuntimeVirtualTextureComponent.h"

ARuntimeVirtualTextureVolume* volume = GetWorld()->SpawnActor<ARuntimeVirtualTextureVolume>();

volume->GetRootComponent()->SetMobility(EComponentMobility::Movable);

// 调整 transform
volume->SetActorLocation();
volume->SetActorRotation();
volume->SetActorScale3D();

2. Runtime Virtual Texture

翻看源码，这部分是属于 URuntimeVirtualTexture，继承自 UObject，因此可以直接 NewObject 实例化，但其中控制 Virtual Texture Tile 的相关参数也都是 protected ，但同样有 ENGINE_API 标记，如果需要调整也可以使用上一步的两种方案。

#include "VT/RuntimeVirtualTexture.h"

URuntimeVirtualTexture* rvt = NewObject<URuntimeVirtualTexture>(this, TEXT("RVT"));

volume->VirtualTextureComponent->SetVirtualTexture(rvt);

3. 写入 RVT 的 StaticMesh

这一步有代码和材质两个部分需要操作：

  • 代码上，需要设置 StaticMesh 确定写入的 RVT ，StaticMeshComponent 上开放了 RuntimeVirtualTextures 数组完成这个动作。另外，可以通过设置 VirtualTextureRenderPassType 决定StaticMesh 是否还要被渲染到屏幕上，对于只需要写入 RVT 而不需要渲染到屏幕上的设置为 Never，两个都需要的设置为 Always。
AStaticMeshActor* mesh = GetWorld()->SpawnActor<AStaticMeshActor>();

mesh->GetStaticMeshComponent()->RuntimeVirtualTextures.Add(rvt);
mesh->GetStaticMeshComponent()->VirtualTextureRenderPassType = ERuntimeVirtualTextureMainPassType::Never;
  • 材质上，需要在 StaticMesh 使用的 Material 中，将需要写入的内容，传给 Runtime Virtual Texture Output。

4. 展示 RVT 的 StaticMesh

用于展示的这部分如果同时需要展示自身，那么也需要根据上一步进行操作。

同时，展示的 StaticMesh 的 Material 中需要将 RVT 与自身进行融合，就需要使用 Runtime Virtual Texture Sample 获取 RVT 内容，这个结点内需要指定采样的 RVT ，但我们的 RVT 是代码实时生成的，因此就遇到了最棘手的问题：如何将 RVT 传到 Material 中。

虽然 UMaterialInstanceDynamic 有开放 SetTextureParameterValue 等一系列可以根据 ParamaterName 向 Material 传递内容的方法，但目前并没有开放传递 RVT 的方法。

翻看源码，UMaterialInstance 中是有 protected 的SetRuntimeVirtualTextureParameterValueInternal 方法的，但 UMaterialInstanceDynamic 没有将其开放。同时，UMaterialInstance 的 class 描述中没有 ENGINE_API 的标记，因此子类化 UMaterialInstanceDynamic 调用 Internal 方法会有链接问题。

因此，这里必须修改源码，在 UMaterialInstanceDynamic 上开放一个新的方法调用 Internal 方法。

void UMaterialInstanceDynamic::SetRuntimeVirtualTextureParameterValue(FName ParameterName, class URuntimeVirtualTexture* Value)
{
	FMaterialParameterInfo ParameterInfo(ParameterName);
	SetRuntimeVirtualTextureParameterValueInternal(ParameterInfo, Value);
}

全部设置完成后，就可以使用代码构建 RVT 了，整个流程已经在 Runtime 下验证通过。

但同时使用的 RVT 数量有限制，目前调试下来最多可以同时使用 7 个，至于原因需要通读一下源码了再回来补上了。

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