1.UE5引擎Paper2D插件上的源码已禁用IntMargin.h文件源码解读分析
2.UE5引擎Paper2D插件上的PaperFlipbookComponent.h文件源码解读分析
3.UE5在Windows平台上的WindowsEngine.ini文件源码解读分析
4.UE5 资源管理LoadAsset加载资源
5.UE5 源码结构解读——Unreal Engine 5文件系统详细导览
6.游戏引擎随笔 0x36:UE5.x Nanite 源码解析之可编程光栅化(下)
UE5引擎Paper2D插件上的IntMargin.h文件源码解读分析
深入探索Unreal Engine 5 (UE5) 的Paper2D插件时,我们发现IntMargin.h文件中定义了FIntMargin结构体,管理它用于在整数网格上描述2D区域周围空间的源码已禁用一种数据结构。FIntMargin是管理一个简单而直观的结构体,用于存储和操作2D界面元素的源码已禁用边距。它采用结构体形式,管理网站劫持检测源码包含四个公共成员变量:Left、源码已禁用Top、管理Right和Bottom,源码已禁用使用int类型存储,管理通过UPROPERTY宏标记为蓝图可读写,源码已禁用归类于Appearance类别。管理
FIntMargin设计简洁,源码已禁用仅用于存储相关数据,管理无封装或继承特性。源码已禁用UE5的代码风格倾向于使用结构体来表示简单的数据集合。FIntMargin包含了四个构造函数,分别用于不同初始化场景,便于快速实例化。结构体通过重载+和-运算符,实现边距的加法和减法操作,简化布局调整中的边距计算。同时,==和!=运算符也被重载,用于比较两个FIntMargin实例是否相等。
GetDesiredSize方法返回一个FIntPoint结构体,表示由当前边距定义的总尺寸,强化了FIntMargin在布局计算中的功能性。IntMargin.h文件的架构体现了UE5编码风格中的简洁性、直观性和高度的可读性,符合其对代码清晰度、性能和易用性的整体设计哲学。
FIntMargin结构体虽然简单,但它是UE5中Paper2D插件架构中的基本构建块之一,体现了UE5的设计原则。通过理解此类基本组件,开发者可以深入掌握UE5架构的关键步骤。在未来的版本中,UE5可能会对FIntMargin进行进一步的迭代和优化,以保持其在不断演进的技术环境中的领先地位。
UE5引擎Paper2D插件上的PaperFlipbookComponent.h文件源码解读分析
深入探讨Unreal Engine 5(UE5)Paper2D插件中的UPaperFlipbookComponent.h文件,让我们从整体框架开始。Paper2D插件是UE5专为2D游戏开发设计的,内置了一系列构建2D平面动画与图形的工具。在这些工具中,UPaperFlipbookComponent扮演着关键角色,它负责管理和播放序列帧动画。
文件中的`private`和`public`关键字,明确划分了类的成员访问权限。`private`区域内的成员方法仅供类内使用,而`public`区域则可供任何访问类实例的代码使用。此外,`virtual`关键字标识了可在派生类中重写的方法,`override`关键字则表明该方法重写了基类中的货机源码虚拟方法,这是实现多态的关键。
UPaperFlipbookComponent是UE5中的一个重要组件,它允许开发者轻松添加2D动画至游戏对象。动画通过一系列帧构成,这些帧按照特定顺序和速度播放,从而创造出动画效果。
从功能和属性的推测来看,UPaperFlipbookComponent的核心功能可能包括动画播放逻辑、帧管理、速度控制以及循环播放设置。在实际应用中,开发者可能会遇到如何优化动画性能、处理复杂动画序列以及与其他游戏对象交互等问题。
尽管无法直接访问源代码的具体实现,通过理解类的结构和功能,我们可以推测UPaperFlipbookComponent在动画处理上的设计思路和潜在的实现细节。作为Paper2D插件的核心组件,它对2D游戏动画播放的支持至关重要。
UE5在Windows平台上的WindowsEngine.ini文件源码解读分析
引言: 在深入探究UE5的底层结构时,WindowsEngine.ini文件的作用不可小觐。
它是Unreal Engine 5中对Windows平台特有的设置和优化的集合体,从音频处理到贴图流,再到系统级的性能配置,每一行代码都蕴含着引擎开发者对于性能和用户体验的考量。
本文将详尽地解析WindowsEngine.ini文件的每个部分,揭示其背后的逻辑和设计哲学。
每一条注释都紧跟在对应的设置项后面,解释该设置项的功能和目的。这些注释对于理解和维护配置文件至关重要,尤其是在涉及多人协作或长期项目维护时。
1、[Audio] 部分
2、[TextureStreaming] 部分
3、[SystemSettings] 部分
4、[PlatformCrypto] 部分
结语: WindowsEngine.ini文件不仅仅是一系列配置项的罗列,更是UE5为Windows平台精心调优的证明。
通过这些设置,开发者能够为玩家提供更佳的视听体验和更流畅的游戏性能。
这份文件的每一项配置都是引擎优化和平台兼容性工作的见证,展现了Unreal Engine在跨平台支持方面的卓越能力。
UE5 资源管理LoadAsset加载资源
本文探讨了在虚幻引擎的资产管理中,LoadAsset加载资源的常用方法和技术细节。
基于对相关文章、文档和源码的学习,我们了解到资源管理在虚幻引擎开发中至关重要,主要分为两类:类资源和非类资源。加载方式有同步和异步两种,同步加载虽然简单,但可能导致大资源加载时线程阻塞,而异步加载则更为灵活,但需要通过回调来完成整个流程。
直接属性引用有三种实现途径:编辑器加载、构造函数加载和查找加载。kettel源码编辑器加载允许直接从面板获取资源,如通过UPROPERTY暴露类资源,构造函数加载则借助ConstructorHelpers进行类或源资源引用,查找加载则根据资源路径动态加载,需检查加载结果。
间接属性引用则通过FSoftClassPath和FSoftObjectPath来实现,它们允许在编辑器中以链接形式拾取资源,但不自动加载,需额外代码处理。异步加载的实现方式包括FSreamableManager结合FString、FSoftObjectPath或TSoftObjectPtr,以及通过AssetRegistry在蓝图或C++代码中获取资源。
最后,通过AssetRegistry,开发者可以通过蓝图或C++代码的接口,根据资源路径获取和操作资源数据,为项目管理提供了更多灵活性和便利性。
UE5 源码结构解读——Unreal Engine 5文件系统详细导览
欢迎加入“虚幻之核:UE5源码全解”,探索Unreal Engine 5(UE5)的深层秘密。作为一款行业领先的游戏引擎,UE5不仅集成了Nanite虚拟化微多边形几何系统和Lumen动态全局光照等革新技术,还提供了一个深度解析专栏,帮助开发者、图形程序员和技术艺术家从源码级别理解其核心构造。
UE5不仅仅是一个游戏引擎,它代表了虚幻技术的巅峰,赋予了创造创新视觉和互动体验的无限可能。我们的专栏将深入探讨这些技术背后的源代码,揭示它们的工作原理,并展示如何在您的项目中实现和优化它们。
每一期专栏都是一个精心设计的知识模块,旨在让读者不仅掌握UE5的功能,更从源码层面掌握其实现细节。从资产流水线到渲染过程,从物理模拟到AI行为树,无论您希望优化当前项目性能,还是探索UE5隐藏的功能和技巧,这里都将为您提供宝贵的资源。
“虚幻之核:UE5源码全解”是您探索虚幻引擎深层秘密的起点,让我们用源码解答虚幻世界中的奥秘。
游戏引擎随笔 0x:UE5.x Nanite 源码解析之可编程光栅化(下)
书接上回。
在展开正题之前,先做必要的铺垫,解释纳尼特(Nanite)技术方案中的Vertex Reuse Batch。纳尼特在软光栅路径实现机制中,将每个Cluster对应一组线程执行软光栅,每ThreadGroup有个线程。在光栅化三角形时访问三角形顶点数据,但顶点索引范围可能覆盖整个Cluster的个顶点,因此需要在光栅化前完成Cluster顶点变换。纳尼特将变换后的顶点存储于Local Shared Memory(LDS)中,进行组内线程同步,确保所有顶点变换完成,信达源码光栅化计算时直接访问LDS,实现软光栅高性能。
然而,在使用PDO(Masked)等像素可编程光栅化时,纳尼特遇到了性能问题。启用PDO或Mask时,可能需要读取Texture,根据读取的Texel决定像素光栅化深度或是否被Discard。读取纹理需计算uv坐标,而uv又需同时计算重心坐标,增加指令数量,降低寄存器使用效率,影响Active Warps数量,降低延迟隐藏能力,导致整体性能下降。复杂材质指令进一步加剧问题。
此外,当Cluster包含多种材质时,同一Cluster中的三角形被重复光栅化多次,尤其是材质仅覆盖少数三角形时,大量线程闲置,浪费GPU计算资源。
为解决这些问题,纳尼特引入基于GPU SIMT/SIMD的Vertex Reuse Batch技术。技术思路如下:将每个Material对应的三角形再次分为每个为一组的Batch,每Batch对应一组线程,每个ThreadGroup有个线程,正好对应一个GPU Warp。利用Wave指令共享所有线程中的变换后的顶点数据,无需LDS,减少寄存器数量,增加Warp占用率,提升整体性能。
Vertex Reuse Batch技术的启用条件由Shader中的NANITE_VERT_REUSE_BATCH宏控制。
预处理阶段,纳尼特在离线时构建Vertex Reuse Batch,核心逻辑在NaniteEncode.cpp中的BuildVertReuseBatches函数。通过遍历Material Range,统计唯一顶点数和三角形数,达到顶点去重和优化性能的目标。
最终,数据被写入FPackedCluster,根据材质数量选择直接或通过ClusterPageData存储Batch信息。Batch数据的Pack策略确保数据对齐和高效存储。
理解Vertex Reuse Batch后,再来回顾Rasterizer Binning的数据:RasterizerBinData和RasterizerBinHeaders。在启用Vertex Reuse Batch时,这两者包含的是Batch相关数据,Visible Index实际指的是Batch Index,而Triangle Range则对应Batch的三角形数量。
当Cluster不超过3个材质时,直接从FPackedCluster中的VertReuseBatchInfo成员读取每个材质对应的BatchCount。有了BatchCount,xdrive源码即可遍历所有Batch获取对应的三角形数量。在Binning阶段的ExportRasterizerBin函数中,根据启用Vertex Reuse Batch的条件调整BatchCount,表示一个Cluster对应一个Batch。
接下来,遍历所有Batch并将其对应的Cluster Index、Triangle Range依次写入到RasterizerBinData Buffer中。启用Vertex Reuse Batch时,通过DecodeVertReuseBatchInfo函数获取Batch对应的三角形数量。对于不超过3个材质的Cluster,DecodeVertReuseBatchInfo直接从Cluster的VertReuseBatchInfo中Unpack出Batch数据,否则从ClusterPageData中根据Batch Offset读取数据。
在Binning阶段的AllocateRasterizerBinCluster中,还会填充Indirect Argument Buffer,将当前Cluster的Batch Count累加,用于硬件光栅化Indirect Draw的Instance参数以及软件光栅化Indirect Dispatch的ThreadGroup参数。这标志着接下来的光栅化Pass中,每个Instance和ThreadGroup对应一个Batch,以Batch为光栅化基本单位。
终于来到了正题:光栅化。本文主要解析启用Vertex Reuse Batch时的软光栅源码,硬件光栅化与之差异不大,此处略过。此外,本文重点解析启用Vertex Reuse Batch时的光栅化源码,对于未启用部分,除可编程光栅化外,与原有固定光栅化版本差异不大,不再详细解释。
CPU端针对硬/软光栅路径的Pass,分别遍历所有Raster Bin进行Indirect Draw/Dispatch。由于Binning阶段GPU中已准备好Draw/Dispatch参数,因此在Indirect Draw/Dispatch时只需设置每个Raster Bin对应的Argument Offset即可。
由于可编程光栅化与材质耦合,导致每个Raster Bin对应的Shader不同,因此每个Raster Bin都需要设置各自的PSO。对于不使用可编程光栅化的Nanite Cluster,即固定光栅化,为不降低原有性能,在Shader中通过两个宏隔绝可编程和固定光栅化的执行路径。
此外,Shader中还包括NANITE_VERT_REUSE_BATCH宏,实现软/硬光栅路径、Compute Pipeline、Graphics Pipeline、Mesh Shader、Primitive Shader与材质结合生成对应的Permutation。这部分代码冗长繁琐,不再详细列出讲解,建议自行阅读源码。
GPU端软光栅入口函数依旧是MicropolyRasterize,线程组数量则根据是否启用Vertex Reuse Batch决定。
首先判断是否使用Rasterizer Binning渲染标记,启用时根据VisibleIndex从Binning阶段生成的RasterizerBinHeaders和RasterizerBinData Buffer中获取对应的Cluster Index和光栅化三角形的起始范围。当启用Vertex Reuse Batch,这个范围是Batch而非Cluster对应的范围。
在软光栅中,每线程计算任务分为三步。第一步利用Wave指令共享所有线程中的Vertex Attribute,线程数设置为Warp的Size,目前为,每个Lane变换一个顶点,最多变换个顶点。由于三角形往往共用顶点,直接根据LaneID访问顶点可能重复,为确保每个Warp中的每个Lane处理唯一的顶点,需要去重并返回当前Lane需要处理的唯一顶点索引,通过DeduplicateVertIndexes函数实现。同时返回当前Lane对应的三角形顶点索引,用于三角形设置和光栅化步骤。
获得唯一顶点索引后,进行三角形设置。这里代码与之前基本一致,只是写成模板函数,将Sub Pixel放大倍数SubpixelSamples和是否背面剔除bBackFaceCull作为模板参数,通过使用HLSL 语法实现。
最后是光栅化三角形写入像素。在Virtual Shadow Map等支持Nanite的场景下,定义模板结构TNaniteWritePixel来实现不同应用环境下Nanite光栅化Pipeline的细微差异。
在ENABLE_EARLY_Z_TEST宏定义时,调用EarlyDepthTest函数提前剔除像素,减少后续重心坐标计算开销。当启用NANITE_PIXEL_PROGRAMMABLE宏时,可以使用此机制提前剔除像素。
最后重点解析前面提到的DeduplicateVertIndexes函数。
DeduplicateVertIndexes函数给每个Lane返回唯一的顶点索引,同时给当前Lane分配三角形顶点索引以及去重后的顶点数量。
首先通过DecodeTriangleIndices获取Cluster Local的三角形顶点索引,启用Cluster约束时获取所有Lane中最小的顶点索引,即顶点基索引。将当前三角形顶点索引(Cluster Local)减去顶点基索引,得到相对顶点基索引的局部顶点索引。
接下来生成顶点标志位集合。遍历三角形三个顶点,将局部顶点索引按顺序设置到对应位,表示哪些顶点已被使用。每个标志位是顶点的索引,并在已使用的顶点位置处设置为1。使用uint2数据类型,最多表示个顶点位。
考虑Cluster最多有个顶点,为何使用位uint2来保存Vertex Mask而非位?这是由于Nanite在Build时启用了约束机制(宏NANITE_USE_CONSTRAINED_CLUSTERS),该机制保证了Cluster中的三角形顶点索引与当前最大值之差必然小于(宏CONSTRAINED_CLUSTER_CACHE_SIZE),因此,生成的Triangle Batch第一个索引与当前最大值之差将不小于,并且每个Batch最多有个唯一顶点,顶点索引差的最大值为,仅需2个位数据即可。约束机制确保使用更少数据和计算。
将所有Lane所标记三个顶点的Vertex Mask进行位合并,得到当前Wave所有顶点位掩码。通过FindNthSetBit函数找出当前Lane对应的Mask索引,加上顶点基索引得到当前Lane对应的Cluster Local顶点索引。
接下来获取当前Lane对应的三角形的Wave Local的三个顶点索引,用于后续通过Wave指令访问其他Lane中已经计算完成的顶点属性。通过MaskedBitCount函数根据Vertex Mask以及前面局部顶点索引通过前缀求和得到当前Lane对应的Vertex Wave Local Index。
最后统计Vertex Mask所有位,返回总计有效的顶点数量。
注意FindNthSetBit函数,实现Lane与顶点局部索引(减去顶点基索引)的映射,返回当前Lane对应的Vertex Mask中被设置为1的位索引。如果某位为0,则返回下一个位为1的索引。如果Mask中全部位都设置为1,则实际返回为Lane索引。通过二分法逐渐缩小寻找索引范围,不断更新所在位置,最后返回找到的位置索引。
最后,出于验证目的进行了Vertex Reuse Batch的性能测试。在材质包含WPO、PDO或Mask时关闭Vertex Reuse Batch功能,与开启功能做对比。测试场景为由每颗万个三角形的树木组成的森林,使用Nsight Graphics进行Profiling,得到GPU统计数据如下:
启用Vertex Reuse Batch后,软光栅总计耗时减少了1.毫秒。SM Warp总占用率有一定提升。SM内部工作量分布更加均匀,SM Launch的总Warp数量提升了一倍。长短板Stall略有增加,但由于完全消除了由于LDS同步导致的Barrier Stall,总体性能还是有很大幅度的提升。
至此,Nanite可编程光栅化源码解析讲解完毕。回顾整个解析过程,可以发现UE5团队并未使用什么高深的黑科技,而是依靠引擎开发者强悍的工程实现能力完成的,尤其是在充分利用GPU SIMT/SIMD机制榨干机能的同时,保证了功能与极限性能的实现。这种能力和精神,都很值得我们学习。
UE5 ModelingMode & GeometryScript源码学习(一)
前言
ModelingMode是虚幻引擎5.0后的新增功能,用于直接在引擎中进行3D建模,无需外接工具,实现快速原型设计和特定需求的模型创建。GeometryScript是用于通过编程方式创建和操控3D几何体的系统,支持蓝图或Python脚本,提供灵活控制能力。
本文主要围绕ModelingMode与GeometryScript源码学习展开,涵盖DMC简介、查找感兴趣功能源码、动态网格到静态网格的代码介绍。
起因
在虚幻4中,通过RuntimeMeshComponent或ProceduralMeshComponent组件实现简单模型的程序化生成。动态网格组件(DynamicMeshComponent)在UE5中提供了额外功能,如三角面级别处理、转换为StaticMesh/Volume、烘焙贴图和编辑UV等。
将动态网格对象转换为静态网格对象时,发现官方文档对DMC与PMC对比信息不直接涉及此转换。通过搜索发现,DynamicMesh对象转换为StaticMesh对象的代码位于Source/Runtime/MeshConversion目录下的UE::Modeling::CreateMeshObject函数中。
在UE::Modeling::CreateMeshObject函数内,使用UEditorModelingObjectsCreationAPI对象进行动态网格到静态网格的转换,通过HasMoveVariants()函数接受右值引用参数。UEditorModelingObjectsCreationAPI::CreateMeshObject函数进一步处理转换参数,UE::Modeling::CreateStaticMeshAsset函数负责创建完整的静态网格资产。
总结转换流程,DynamicMesh对象首先收集世界、变换、资产名称和材质信息,通过FCreateMeshObjectParams对象传递给UE::Modeling::CreateMeshObject函数,该函数调用UE::Modeling::CreateStaticMeshAsset函数创建静态网格资产。
转换为静态网格后,程序创建了一个静态网格Actor和组件。此过程涉及静态网格属性设置,最终返回FCreateMeshObjectResult对象表示转换成功。
转换静态网格为Volume、动态网格同样在相关函数中实现。
在Modeling Mode中添加基础形状涉及UInteractiveToolManager::DeactivateToolInternal函数,当接受基础形状时,调用UAddPrimitiveTool::GenerateAsset函数,根据面板选择的输出类型创建模型。
最后,UAddPrimitiveTool::Setup函数创建PreviewMesh对象,UAddPrimitiveTool::UpdatePreviewMesh()函数中通过UAddPrimitiveTool::GenerateMesh生成网格数据填充FDynamicMesh3对象,进而更新到PreviewMesh中。
文章总结了Modeling Mode与GeometryScript源码的学习路径,从动态网格到静态网格的转换、基础形状添加到输出类型对应函数,提供了一条完整的流程概述。
UE5实践1.配置环境以及简单的shadingmodel添加
环境配置:使用Windows 系统,Unreal引擎版本5.0.2,Rider版本.1.1,Epic Games。首先,需要关联GitHub账户以访问私有引擎源码,通过github.com/EpicGames/Unreal获取源码。
构建项目:解压源码后,执行Setup命令,等待下载引擎文件,大约需时G左右,注意预留足够的磁盘空间。接着运行GenerateProjectFiles生成项目文件,此时可以看到.sln文件,可使用Rider或Visual Studio打开并构建项目。构建过程中可能会耗时较长,例如在晚上:开始构建,次日3:左右完成,最终成功启动引擎。
解决BUG:启动引擎后可能会遇到模块加载问题,这通常与使用Rider导致的插件加载问题有关。解决方法是在代码中将相关插件的EnabledByDefault属性设置为false即可。
自定义着色模型:在配置环境后,可以参考相关文章进行自定义着色模型的添加。具体步骤包括修改C++文件中的EngineTypes.h、MaterialShader.cpp、Material.cpp、MaterialShared.cpp等文件,以实现着色模型的添加。同时,需要修改HLSLMaterialTranslator.cpp、ShaderMaterial.h、ShaderMaterialDerivedHelpers.cpp、ShaderGenerationUtil.cpp等文件,以完成Gbuffer的写入。此外,调整PixelInspectorResult.h、PixelInspectorResult.cpp、PixelInspectorDetailsCustomization.cpp等文件,以优化序列化显示。
修改着色模型部分:通过修改ShadingCommon.ush、Definitions.usf、BasePassCommon.ush、DeferredShadingCommon.ush、ShadingModelsMaterial.ush等文件,实现自定义着色模型的添加。同时,需要调整ToonShadingCommon.ush、ShadingModels.ush、BasePassPixelShader.usf文件,以支持多光源的自定义着色模型。
最终效果:通过上述步骤,可以实现自定义着色模型的添加,支持多光源渲染,并得到支持多光源的CustomShadingModel效果。此外,还存在一种无需修改引擎代码的方法实现自定义着色模型。
UE5在编辑器本地化上的Editor.ini文件源码解读分析
在UE5的开发流程中,本地化为游戏触及全球玩家提供了关键支持。Editor.ini文件作为本地化流程的核心组件,负责定义从源代码到最终本地化资源的完整路径。注释详尽,为开发者提供深入理解,便于管理并控制本地化工作。
一、通用设置在[CommonSettings]部分,定义了本地化流程的基础,包括支持的文化和本地化文件存放位置。此配置确保流程覆盖所需文化,精准控制文件布局。
文本收集流程分为多个步骤,从源码到编辑器资产,再到项目元数据,全面覆盖所需文本。
(1)从源码收集步骤使用GatherTextFromSource命令,精准设定搜索路径、排除规则和文件类型,确保收集相关文件。
(2)从资产收集步骤聚焦于编辑器内的UMAP和UASSET文件,提取编辑器内容,包括地图和其他资源,确保全面覆盖。
(3)从元数据收集步骤专注于项目设置和配置,预加载模块和路径设定实现精细控制,确保内容范围精准。
本地化文件生成流程包括清单、档案、导入PO文件、生成本地化资源、导出到PO文件和生成报告等步骤,形成完整的工作流。
(1)清单生成使用GenerateGatherManifest命令,创建包含待翻译文本的清单。
(2)档案文件存储翻译文本,GenerateGatherArchive命令实现,并清除过时的空条目。
(3)InternationalizationExport命令导入翻译人员提供的PO文件。
(4)生成.locres文件,UE5运行时使用的本地化资源格式,通过GenerateTextLocalizationResource命令实现。
(5)导出到PO文件步骤为后续的翻译或审核工作提供便利。
(6)生成报告审计和质量保证,包括词数统计和文本冲突,维护高质量本地化至关重要。
Editor.ini文件在UE5的本地化工作流中扮演核心角色,从源头到最终资源,提供清晰路径,确保开发流程国际化,提升效率和翻译质量。
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