UE4_材质节点_有关距离的_流体模拟

一、材质节点介绍：

特别注意：距离场需要独立显卡支持。

1、什么是距离场？

想象一下空间中只有两个实体, 一个球,一个圆柱.

空间由无数个点组成, 取其中任何一个点, 比如,它跟球面的最近距离是3, 跟圆柱面的最近距离是2, 那么这个点的值就是2. 空间中所有的点都按照这个方法取值, 就形成了一个标量场, 称为距离场.

距离场计算出来以后, 能够得到场中任何一个点跟所有参考物体(比如上例中的球和圆柱)之间的最近距离.

 如果距离场的值表现为图像的明度, 它的视觉印象是一个个由参考物体分割出来的渐变区域.

2、距离场的开启

点击 主（Main） 菜单上的 编辑（Edit） 并选择 项目设置（Project Settings） 将其打开。

点击 渲染（Rendering）> 软件光线追踪（Software Ray Tracing） ，可找到用于调整网格体距离场的设置。

3、距离场的查看

4、DistanceToNearestSurface（与最近表面的距离）蓝图节点

与最近表面的距离（DistanceToNearestSurface） 材质表达式节点允许材质对"全局距离场"关卡中的任何点进行取样。 这个材质表达式将输出从距离场到场景中最近遮挡体的带符号距离（以全局空间单位计）。

必须在 项目设置（Project Settings） 的 渲染（Rendering） 下启用 生成网格体距离场（Generate Mesh Distance Fields） ，此表达式才能正确工作。

节点尝试理解：

根据理解与最近表面的距离获取的应该是个标量，我们除以一个值，使渐变区域变大以观察效果。

把这个材质赋予场景中的平面，这样平面上的自发光颜色根据这个距离除以100进行发光。

这样我们就理解了这个节点了，获取到的是物体上每个像素点到最近物体表面的距离。为了验证我们在添加一个物体看看效果：

在此示例中，DistanceToNearestSurface输送到材质上的"不透明"（Opacity）输入，而该材质应用于放在关卡地板正上方的"静态网格"平面。 DistanceToNearestSurface的作用是告诉材质，"静态网格"平面仅从红色区域开始与场景中的其他"静态网格"相交。

5、DistanceFieldGradient（距离场梯度）蓝图节点

距离场梯度（DistanceFieldGradient） 材质表达式节点进行规范化（normalize）后，将输出对象在距离场中的X,Y,Z移动方向。方向是从物体到材质物体的方向。 这使DistanceFieldGradient材质表达式节点非常适合于需要模拟液体流的材质。

必须在 项目设置（Project Settings） 的 渲染（Rendering） 下启用 生成网格体距离场（Generate Mesh Distance Fields） ，此表达式才能正确工作。

材质节点尝试：

半透明材质渲染距离场是有点小问题的：

换成不透明材质效果如下：

为了看清楚效果，自发光乘以一个数值。

看另一个效果：

再看另一个效果：

看完你会发现还是规范化省事，并且这个节点是既带有方向又带有距离的。

这里是在材质中使用 DistanceFieldGradient 材质表达式的示例。 在此示例中，请务必注意，DistanceFieldGradient首先进行规范化，然后输入到"Mask Channel节点。 这样做的原因是，如果不首先对DistanceFieldGradient进行规范化，您将无法获得方向性数据。 为了方便在材质实例中进行RGB通道切换，添加了"遮罩通道"（Mask Channel）参数。

以下是作用中的DistanceFieldGradient示例。 下图显示启用各种RGB后DistanceFieldGradient将会使用的数据。

二、流体中应用：