♊️ 🎅🏽 🛌🏼 虚幻引擎4中的动态网格图绘制 ✌️ 👩🏽‍🚀 🎢

在本虚幻引擎4教程中，您将学习如何在任何类型的网格上绘制颜色。

网格绘图允许玩家为游戏中的物体着色。网格绘图的示例： Super Mario Sunshine中的涂鸦（圆环）， Portal 2中的凝胶和Splatoon中的墨水。绘画可以用作游戏元素，也可以只是图形设计。尽管如此，按网格绘制为游戏设计师和美术师开辟了新的可能性。

尽管在上面的示例中几乎平等地使用了这种效果，但是您可以将网格绘制用于许多其他效果。例如，您可以使用油漆罐在物体上绘画，在角色上绘制伤口，甚至让玩家自己绘制自己的脸！

在本教程中，您将学习如何在骨架网格物体上绘制。为此，我们将执行以下操作：

将网格扩展到其UV形状
使用线迹相交点创建球形网格遮罩
使用场景捕获在渲染目标中渲染扩展的网格和球形蒙版
使用遮罩在角色材料中混合纹理。

请注意，本教程与绘制顶点无关。绘制顶点取决于网格的分辨率，并且在游戏过程中无法更改。相比之下，本教程中使用的方法不管网格的分辨率如何都可以工作，并且可以在游戏中使用。

注意：据了解，您已经了解使用虚幻引擎的基础知识。如果您是虚幻引擎的新手，那么请阅读面向初学者的虚幻引擎教程系列（共 10部分）。

注意：本教程是有关在虚幻引擎中使用渲染目标的一系列教程的第四部分：

第1部分：使用渲染目标进行绘图
第2部分：可变形的雪
第3部分：互动草
第4部分：按网格绘制

开始工作

首先下载本教程的资料。解压缩它们，转到MeshPainterStarter并打开MeshPainter.uproject 。单击播放以查看将要着色的字符。

就像在雪地和草丛中的教程中一样，此方法也需要场景捕获。为了节省时间，我已经创建了一个捕捉场景的蓝图。如果您想了解有关捕获选项的更多信息，请阅读有关在雪中创建足迹的教程。

首先，让我们找出如何在网格上绘制。

网格图

在大多数情况下，必须使用的网格已经进行了UV扫描。因此，使用渲染目标创建遮罩，然后将其应用于网格是合乎逻辑的。但是，直接在渲染目标上生成蒙版（使用“绘制材质到渲染目标”）通常会导致UV壳破裂。

这是UV立方体扫描和球形蒙版纹理的示例：

这是应用于多维数据集的蒙版：

如您所见，二维球形蒙版不会在拐角处弯曲，也不会考虑几何形状。为了生成正确的蒙版，球形蒙版必须采样世界上的位置 。使用“绘制材质来渲染目标”节点时如何访问世界上的位置？

如果您研究了通过网格绘制的方法，则可能会发现Ryan Brooke的一段视频，介绍了使用渲染目标绘制字符损坏的情况（本教程中使用的方法基于他的方法）。在视频中，他成功地生成了三维球形蒙版并将其累积在渲染目标中。他之所以能够做到这一点，是因为他创建了一个用于存储世界上网格位置的渲染目标，然后可以使用球形蒙版对其进行采样。让我们更详细地看一下这种方法。

瑞安法

此方法包括四个步骤。第一步是“部署”所需的网格。您只需要移动所有顶点即可使网格处于其UV形状。例如，这是角色的UV坐标：

这是部署到虚幻引擎之后的角色：

您可以通过简单计算世界位置的位移来扩展网格（我们将在下面讨论）。

第二步是在渲染目标中编码世界位置。这可以通过将扫描材质的颜色设置为“ 绝对世界位置”并使用场景捕获来捕获扫描来完成。渲染目标如下所示：

注意：渲染目标会更改颜色，因为角色已设置动画。这导致世界地位的不断变化。

第三步是创建球形蒙版。访问了世界上的网格位置后，我们可以将它们采样到球形蒙版上，然后直接在第二个渲染目标上绘制球形蒙版。

最后一步是在角色的材质上应用遮罩，以混合颜色，纹理或材质。这是第三和第四阶段的可视化：

现在让我们看看我提出的方法。

拟议方法

尽管Ryan的方法可行，但他需要以下条件：

两个渲染目标渲染。第一个捕获未显影的网格，第二个捕获球形蒙版。
一个用于存储世界位置的渲染目标
渲染目标以收集球形蒙版。对于要在其上绘制的每个演员，您将需要一个单独的渲染目标。

本教程中描述的方法拒绝第二次渲染，并且拒绝目标在世界上的位置。通过将扫掠和球形蒙版组合到一种材料（扫掠材料）中，这是可能的。之后，使用累加复合模式捕获扫描以累积球形蒙版。

值得注意的是，当网格没有重叠的UV时，这两种方法都效果最佳。如果UV重叠，则像素具有公共的UV空间，因此有关蒙版的信息相同。例如，角色的两只手可以在同一空间中进行UV部署。如果将遮罩应用于一只手，则也将其应用于另一只手。

现在我们已经熟悉了该方法，让我们从创建扫描材质开始。

创建平面材料

转到“ 材料”文件夹并创建一个新材料。将其命名为M_Unwrap ，然后将其打开。

更改以下选项：

阴影模型：未点亮。因此，场景捕获将无法捕获照明信息。
双面：启用。有时，展开的面可能看起来相反（这取决于对网格进行UV扫描的方式）。双面参数可确保我们看到所有反面。
用法\与“骨骼网格物体”一起使用：已启用。启用此参数后，将编译材质在骨骼网格上工作所需的着色器。

接下来，我们扩展网格。为此，请创建以下图表。请注意，我已经在MPC_Global 资产中创建了CaptureSize和UnwrapLocation参数 。

因此，我们将在指定位置以指定大小执行UV扫描。请注意，如果网格的唯一UV扫描位于单独的通道中，则需要更改TextureCoordinate节点的Coordinate Index 。例如，如果唯一的UV坐标在通道1中，则必须将Coordinate Index设置为1 。

下一步是创建球形蒙版。为此，我们需要两个参数：交点和球体的半径。创建选定的节点：

对于球形蒙版内的像素，此方案将返回白色，对于球形蒙版内的像素，此方案将返回黑色。不必担心为参数设置值，因为我们会简单地进行此操作。

将“ 绝对世界位置”节点设置为“ 绝对世界位置”（不包括“材质明暗器偏移”）很重要 。这是必要的，因为像素在世界中的位置将由于展开而发生变化。不包括“材质明暗器偏移”，可以让我们在部署之前在世界范围内处于起步位置。

这就是清扫材料所需要的。单击“ 应用”并关闭材料。接下来，我们需要将材料应用于角色以进行扩展。

角色部署

在本教程中，抓斗的蓝图将进行部署和抓取。首先，我们需要一个动态的扫描材质实例。转到Blueprints文件夹并打开BP_Capture 。然后将突出显示的节点添加到Event BeginPlay中 。确保将Parent设置为M_Unwrap 。

接下来，我们需要一个函数来执行扫描和捕获。创建一个名为PaintActor的新函数。然后创建以下输入：

ActorToPaint：类型必须具有值Actor 。这是我们将对其进行扫掠和捕获的演员。
HitLocation：输入Vector 。这将是球形蒙版的中心点。
BrushRadius：键入Float 。球形蒙版的半径，以世界为单位。

尽管此绘制方法可以与任何actor一起使用，但我们仅检查结果的actor是否继承自Character类。为了简化代码，我们将骨架网格物体组件存储在一个变量中，因为我们将不得不多次引用它。为此，我们将添加选定的节点：

现在是时候进行球形掩模的开发和应用了。为此，将选定的节点添加到节点链的末尾：

这是每行的作用：

首先，我们保留网格源材料，以便以后可以重新应用它。然后我们应用扫掠材料。
这条线通过扫描材料的交点和笔刷半径以应用球形蒙版

要测试扫掠，我们首先需要跟踪玩家的直线以获得相交点。

获取相交点

单击编译，然后返回到主编辑器。然后关闭BP_Player 。打开“ 拍摄”功能并添加突出显示的节点。对于本教程，将Brush Radius设置为10 。

单击编译，然后关闭BP_Player 。单击“ 播放” ，然后在角色上单击鼠标左键以向下钻取并应用球形蒙版。

如果您不了解蒙版为何继续移动，那是因为零件相对于球形蒙版移动。但是，这不是问题，因为我们仅在相交时执行扫掠捕获。

现在我们已经解开了网格，我们需要进行扫掠捕获。

扫掠捕获

对于初学者，最好在扩展的网格后面添加一个不亮的黑色平面。这样可以避免UV壳边缘上的接缝。打开BP_Capture ，然后添加一个名为BackgroundPlane的平面组件。为了节省时间，我已经创建了黑色材质。对于材质，选择M_Background 。

在本教程中，我们使用500×500单位进行展开和捕获，因此背景平面应不小于这些尺寸。将缩放设置为 （5.0，5.0，1.0） 。

由于平面的位置和扫掠的位置相同，因此最好将平面向下移动以避免z冲突。为此，请设置位置值（0.0，0.0，-1.0） 。

接下来，我们需要执行捕获。返回PaintActor函数并添加突出显示的节点：

因此，我们将捕获扩展的网格，然后将再次应用网格的源材料。

在结果方案中，场景捕获将覆盖渲染目标的内容。为了积累球形蒙版，我们需要将场景捕获添加到先前的内容中。为此，选择SceneCapture组件，然后将Scene Capture \ Composite Mode设置为Additive 。

单击“ 编译” ，然后关闭蓝图。现在我们需要在角色材质中使用渲染目标。

口罩使用

转到“ 角色\模特\材料”，然后打开“ M_Mannequin” 。然后添加突出显示的节点。将纹理样本设置为RT_Capture 。

此方案将在蒙版为白色时显示红色，在蒙版为黑色时显示橙色。但是，我们可以混合纹理或材质层。

单击“ 应用”并关闭材料。单击播放，然后在角色上单击鼠标左键以开始绘制。

接下来要去哪里？

可以从此处下载完成的项目。

尽管在本教程中我们使用了球形蒙版，但这并不是唯一可以使用的图形。毕竟，有立方体，圆柱体，圆锥体等等！要了解有关这些形状的形式以及如何使用它们的更多信息，您可以阅读以下两篇文章：

如果要学习在网格上绘制的另一种方法，请阅读Tom Lohman的文章Rendering Wounds on Characters 。代替累积球形蒙版，它使用固定数量的球形蒙版。此方法的优点是便宜（取决于球形蒙版的数量）和动画化蒙版的相对简单性。该方法的缺点是严格限制了球形掩模的数量。

虚幻引擎4中的动态网格图绘制