最近在用UE4的Instancing, 发现限制很多。

Unity有instancing的attribute array (uniform/constant buffer),通过InstanceID来访问每个instance的数据,实现每个实例的不同的参数(通常的一种做法)。

然而Unreal没有这样的功能,只有一些instancing的vertex buffer。

shader:

 #if USE_INSTANCING && !USE_INSTANCING_EMULATED
float4 InstanceOrigin : ATTRIBUTE8; // per-instance random in w
half4 InstanceTransform1 : ATTRIBUTE9; // hitproxy.r + 256 * selected in .w
half4 InstanceTransform2 : ATTRIBUTE10; // hitproxy.g in .w
half4 InstanceTransform3 : ATTRIBUTE11; // hitproxy.b in .w
#endif // USE_INSTANCING && !USE_INSTANCING_EMULATED

C++:

 template <class FloatType>
struct FInstanceStream
{
FVector4 InstanceOrigin; // per-instance random in w
FloatType InstanceTransform1[]; // hitproxy.r + 256 * selected in .w
FloatType InstanceTransform2[]; // hitproxy.g in .w
FloatType InstanceTransform3[]; // hitproxy.b in .w
int16 InstanceLightmapAndShadowMapUVBias[];
...
};

在不改动引擎代码的前提下(不熟悉,风险大), 总结了以下workaround:

其中第一种是简单的颜色映射。

后面的几种是为了解决多个参数的方式,因为只有一个随机值,导致随机化不理想。比如一个实例有两个随机颜色,用PerInstanceRandom去查两个颜色表【蓝,黄,绿】和【黑,白,灰】那么第一个颜色是蓝色的时候,第二个颜色一定是黑色,而实际需求的很可能是两个颜色也要随机搭配。

解决方法是把一个随机值映射为多个。前两种比较类似,一个用随机函数,一个用纹理采样。最后一种是hack, 取每一位的数字就不一样。虽然hack,有很多限制,但是目前用起来还算可以。
事实上,后面两种都是第一种的特化,第二种Fn=TextureSample(Texn, x), 第三种Fn=frac(x*10^n),虽然我一开始想到的就是第三种最简单的hack。

  1. Simple senario

    • map to color

      • create an color LUT table (i.e. using photoshop, filter mode need to set as point/nearest if interpolation is not expected)
      • make float2: use PerInstanceRandom as x
      • link to TextureSample node's uv pin
    • map to value
      • PerInstanceRandom * (max-min) + min
    • could be done in blueprint
  2. Multiple variation attributes:(i.e. speed/color/move range/angular speed/etc.)
    • Simply map PerInstanceRandom to multiple attributes works but may not have expected results
    • i.e. instances with 2 different color, using PerInstanceRandom to access 2 color tables, lets say [Blue, Yellow, Cyan] and [Black, White, Grey]
      because using the same PerInstanceRandom as UV, when the first color is "Blue", the second "random" color will always be "Black".
      while the expected result may need be any combinations of the color in the 2 tables, not fixed combinations.
    • Solution: remap PerInstanceRandom to multiple random data
      • 1.multiple custom random function

        • random0 = F0(PerInstanceRandom)
        • random1 = F1(PerInstanceRandom);
        • ...
        • randomn = Fn(PerInstanceRandom);
        • get color using random0;
        • get speed/color2 using random1;
        • ...
        • pros: can map PerInstanceRandom to any count of random numbers
        • cons: custom math/random function need to be written for each attribute variation
      • 2.using random noise texture: similiar as above while using texture sampling
        • random0 = sample(RandomNoiseTexture0, float2( PerInstanceRandom, 0));
        • random1 = sample(RandomNoiseTexture1, float2(PerInstancerandom, 0));
        • ...
        • pros: easy & simple; blueprint friendly; can map PerInstanceRandom to any count of random number
        • cons: one additional random noise texture for each attribute - extra workflow & runtime cost (texture uniform may exceed?)
          - this could be avoid by using a single random texture with multiple rows: randomn = sample(Texture, float2(PerInstanceRandom, (0.5+n)/N));
      • 3.simple hack: most significant digit shift
        • random0 = PerInstanceRandom;
        • random1 = frac(random0*10);
        • random2 = rac(random1*10);
        • ...
        • pros: simple & easy; blueprint friendly
        • cons: precision lost on each iteration; max attribute variations limited to 5-6, due to floating point precision issue. last random number( i.e. random5 ) have lowest resolution: approximately 10 (probably 0.0~0.9 or even less), but still good to be used as index/uv to sampling color table if color count is small.
        • if variation count is small, this method is personally recommended.

note: the last 2 methods can be consider as an speicialization of the first one: 2. Fn=TextureSample(x),  3.Fn=frac(x*10^n)

note2: instance's AbsoluteWorldPosition could be used to generate attribute variations.

[工作积累] Tricks with UE4 PerInstanceRandom的更多相关文章

  1. [工作积累] D3D10+ 中 Pixel Shader 的input semantic和参数顺序

    由于semantic的使用,我们有理由相信 vertex shader的output 和 pixel shader的input是按照semantic来匹配的,而跟传入顺序无关.印象dx9时代是这样. ...

  2. [工作积累] UE4 并行渲染的同步 - Sync between FParallelCommandListSet & FRHICommandListImmediate calls

    UE4 的渲染分为两个模式1.编辑器是同步绘制的 2.游戏里是FParallelCommandListSet并行派发的. mesh渲染也分两类,static mesh 使用TStaticMeshDra ...

  3. [工作积累] UE4 TAA ReProjection的精度处理

    先贴一个UE4 TAA的slidehttps://de45xmedrsdbp.cloudfront.net/Resources/files/TemporalAA_small-59732822.pdf ...

  4. [工作积累] Google/Amazon平台的各种坑

    所谓坑, 就是文档中没有标明的特别需要处理的细节, 工作中会被无故的卡住各种令人恼火的问题. 包括系统级的bug和没有文档化的限制. 继Android的各种坑后, 现在做Amazon平台, 遇到的坑很 ...

  5. [工作积累] 32bit to 64bit: array index underflow

    先贴一段C++标准(ISO/IEC 14882:2003): 5.2.1 Subscripting: 1 A postfix expression followed by an expression ...

  6. [工作积累] bitfield

    ISO/IEC 14882:2003: 9.6 Bit-fields [class.bit] A member-declarator of the form identifieropt : const ...

  7. [工作积累] GCC 4.6 new[] operator内存对齐的BUG

    对于用户没有定义dctor(包括其所有成员)的类来说, new CLASS[n] 可能会直接请求sizeof(CLASS)*n的空间. 而带有dctor的 类, 因为delete[]的时候要逐个调用析 ...

  8. [工作积累] TAA Ghosting 的相关问题

    因为TAA要使用上一帧的历史结果,那么在相机移动的时候,颜色就会有残留,出现ghosting(残影). 由于上一帧历史是累积的,是由上一帧的直接渲染结果和上上帧的结果做了合并,所以ghosting并不 ...

  9. [工作积累] shadow map问题汇总

    1.基本问题和相关 Common Techniques to Improve Shadow Depth Maps: https://msdn.microsoft.com/en-us/library/w ...

随机推荐

  1. Java利用cors实现跨域请求

    由于ajax本身实际上是通过XMLHttpRequest对象来进行数据的交互,而浏览器出于安全考虑,不允许js代码进行跨域操作,所以会警告 网站开发,在某些情况下需要用到跨域. 什么是跨域? 跨域,指 ...

  2. flv文件解析(纯c解析代码)

    参考链接: 1. FLV科普12 FLV脚本数据解析-Metadata Tag解析 https://blog.csdn.net/cabbage2008/article/details/50500021 ...

  3. 介绍一下Spring Cloud Config

    Spring Cloud Config为分布式系统中的外部配置提供服务器和客户端支持.使用Config Server,您可以在所有环境中管理应用程序的外部属性.客户端和服务器上的概念映射与Spring ...

  4. 策略模式(Strategy Model)

    定义:一个类的行为或算法能在运行时被改变,将一组算法封装成一系列对象,通过这些对象灵活改变系统功能: 实现方式: 首先定义个strategy接口,然后创建一系列对象(strategy objects) ...

  5. mysql5.5.25 中文问题 my.ini没有及配置问题 修改默认编码方式

    1.当你向mysql输入中文后,用select查询结果中文变成了问号,那你就往下看. 2.打开cmd,进入mysql,输入show variables like"%char%";可 ...

  6. 运维route语法

    Linux系统的route命令用于显示和操作IP路由表(show / manipulate the IP routing table).要实现两个不同的子网之间的通信,需要一台连接两个网络的路由器,或 ...

  7. mongo常用sql

    基本查询  db.getCollection('chdr').find({chdrnum:"test123456"}) lookup关联查询 db.getCollection ( ...

  8. NLP相似度之tf-idf计算

    当然,在学习过程中也是参考了很多其他的资料,代码都是一行一行敲出来的. 一.将多个文件合并成一个文件,避免频繁的打开和关闭 import sys for line in sys.stdin: ss = ...

  9. 手动调用run方法和普通方法调用没有区别

    手动调用run方法和普通方法调用没有区别

  10. 在Raspbian Stretch系统上设置Home Assistant开机启动

    较新的Linux发行版趋向于用systemd管理守护进程,如果您不确定系统是否正在使用systemd,您可以使用以下命令进行检查: -o comm= 如果上述命令返回字符串systemd,说明系统正在 ...