【UE 4.27.2】

        在UE中双击材质球会进入材质编辑界面。PBR的材质参数呈现为材质蓝图的各个节点，提供数据源，传递进材质。最后材质对其进行组织，呈现为VS，PS等着色器代码，基本流程：

本文会刨析在UE4.27.2中材质模板是如何应用的。

1.认识编辑器中的材质

        打开任意材质球，双击进入材质编辑面板:

此界面形象展示了材质参数传递到材质(实例)的过程，而材质最终的呈现是Shader，我们可以打开“window->Shader Code->HLSL Code”展开Shader界面：

注意看顶上的注释：1.MaterialTemplate.ush;2.FHLSLMaterialTranslator::GetMaterialShaderCode

两个关键信息。

2.Shader模板文件

查看MaterialTemplate.usf文件(左侧)，与展开的Shader界面(右侧)代码对比：

右侧标红部分为差异代码，绝大多数一致，其中差异部分如图：

不难看出，左侧模板文件在数值部分提供了一些占位符，而右侧则完成了字符的填充。

3.Shader模板填充

在编辑器中的Shader已完成了字符填充，而执行填充的位置如下：

3.1读取Shader模板

FHLSLMaterialTranslator::Translate

此时MaterialTemplate保留着最原始的模板字符串(含占位符)

3.2产生HLSL

原始的字符模板深拷贝，以供填充使用

主要解释一下PushParam函数：

void PushParam(const TCHAR* Data)
    {
        if(ProcessUntilPercentS())
        {
            // %s被跳过，然后此处直接替换为对应数据
            CurrentState += Data;
        }
        else
        {
            // internal error, more ReplacePercentS() calls than %s in MaterialTemplate.usf
            check(0);
        }
    }



bool ProcessUntilPercentS()
    {
        //查找CurrentInputPos中第一个%s
        const TCHAR* Found = FCString::Strstr(CurrentInputPos, TEXT("%s"));

        if(Found == 0)
        {
            return false;
        }

        // copy from input until %s
        // 将%s之前的内容给到CurrentState ，且CurrentInputPos设置到%s位置
        while(CurrentInputPos < Found)
        {
            // can cause reallocations we could avoid
            CurrentState += *CurrentInputPos++;
        }

        // jump over %s
        // 跳过后方便直接替换数据
        CurrentInputPos += 2;

        return true;
    }

巧妙地通过跳过%s和填充数据实现了替换，并通过 CurrentState 和CurrentInputPos实现对处理后数据与处理前数据的分离；

4.填充参数解析

关键填充参数来源

一共32项

获取一些公共代码

以上可以理解为Shader模板共有的一些代码，除此之外还有根据Material定义的一些数据：

这部分接口反映出了材质实例的特性；

最后填充在#line 后一个行数

以此表明之后的都是公共模板代码：

5.在材质模板中加入自己的代码

包含自己的usf文件

打开Shader模板，包含我们自己的usf文件；

我们在这个文件中可以实现自己的一套工具函数：

添加自定义节点

然后，添加一个Custom节点，在其中就可以调用我们这个函数：

值得一提的是，添加Custom节点，并把它连接到有效的Pin上，会调用FHLSLMaterialTranslator::CustomExpression我们可以在其中添加一段注释：

然后看一下此时的Shader实例文件：

我们自定义的文件及函数被使用，连接到的节点被压入Shader实例文件中。