Материалы

Материалы используются для выражения того, как графический компонент (спрайт, тайловая карта, шрифт, GUI-нода, модель и т.д.) должны быть отрендерены.

Метариал содержит теги, информацию, которая применяется конвейером рендеринга для отбора объектов для рендера. Также он содержит ссылку на шейдерные программы, которые компилируются через доступные графические драйверы и загружаются на графическое аппаратное обеспечение и запускаются в каждом кадре, когда компонент рендерится.

Для большей информации по конвейеру рендеринга, смотрите Документацию по рендеру.
Для глубого погружения в шейдерные программы, смотрите Документацию по шейдерам.

Создание материала

Чтобы создать материал, кликните правой кнопкой мыши по нужной папке в секции Assets и выберите New... ▸ Material. (Вы также можете выбрать File ▸ New... из меню и затем выбрать Material). Дайте имя новому файлу материала и нажмите Ok.

Material file

Новый материал откроется в Material Editor.

Material editor

Файл материала содержит следующую информацию:

Name: То, что определяет материал. Это имя используется для перечисления материала в ресурсе Render для включения в билд. Имя также используется в функции из API рендеринга render.enable_material(). Имя должно быть уникальным.
Vertex Program: Файл программы вершинного шейдера (.vp), который будет использоваться при рендеринге с этим материалом. Программа вершинного шейдера запускается на GPU для каждой из примитивных вершин компонента. Она вычисляет положение на экране для каждой вершины и также опционально подает на выход “изменяемые” переменные, которые интерполируются и идут на вход программе фрагментного шейдера.
Fragment Program: Файл программы фрагментного шейдера (.fp), который будет использоваться при рендеринге с этим материалом. Программа запускается на GPU для каждого фрагмента (пикселя) графического примитива и ее цель — это определить цвет отрисовки для каждого фрагмента. Обычно это делается на основе поиска по текстуре и вычислений на базе входящих переменных (изменяемые переменные либо константы).
Vertex Constants: Нормированные значения (между 0.0 и 1.0), которые будут переданы программе вершинного шейдера. Смотрите ниже список доступных констант.
Fragment Constants: Нормированные значения (между 0.0 и 1.0), которые будут переданы программе фрагментного шейдера. Смотрите ниже список доступных констант.
Samplers: Опционально вы можете сконфигурировать специфичные сэмплеры в файле материалов. Добавьте сэмплер, назовите его согласно имени, используемому в программе шейдера и установите wrap и filter параметры по вашему вкусу.
Tags: Теги, ассоциированные с материалом. Теги представлены в движке как битовая маска, которая используется в render.predicate() для отбора компонентов, которые должны быть отрисованы вместе. Смотрите Документацию по рендерингу, описывающую как это делается. Максимальное число тегов, которое вы можете использовать в проекте — 32.

Вершинные и фрагментные константы

Шейдерные константы или “uniform”-ы — это значения, которые передаются из движка в вершинные или фрагментные программы шейдеров. Для использования константы вы задаете ее в файле материала либо через свойство Vertex Constant либо через свойство Fragment Constant. Соответствующие uniform переменные должны быть определены в программе шейдера. Следующие константы могут быть установлены в материале:

CONSTANT_TYPE_WORLD: Мировая матрица. Используйте ее для преобразования вершин в пространство мира. Для некоторых типов компонентов, вершины уже расположены в пространстве мира, когда они отправляются вершинной программе (в виду пакетирования). В таких случаях, умножение на мировую матрицу в шейдере выдаст некорректные результаты.
CONSTANT_TYPE_VIEW: Матрица вида. Используйте ее для преобразования вершин в пространство отображения (камеры).
CONSTANT_TYPE_PROJECTION: Проекционная матрица. Используйте ее для преобразования вершин в пространство экрана.
CONSTANT_TYPE_VIEWPROJ: Матрица с уже перемноженными матрицей вида и проекционной матрицы.
CONSTANT_TYPE_WORLDVIEW: Матрица с уже перемноженными матрицей мира и предыдущей матрицы (перемножение матрицы вида на проекционную).
CONSTANT_TYPE_NORMAL: Матрица для вычисления ориентации по нормали. Мировое преобразование может включать не-нормированное (non-uniform) масштабирование, которое ломает ортогональность скомбинированного мир-на-отображение преобразования. Матрица нормалей используется, чтобы избежать проблем с направлениями когда преобразовываются нормали. (Нормальная матрица — это транспонированная инверсия матрицы мир-на-отображение.)
CONSTANT_TYPE_USER: Константа типа vector4, которую вы можете использовать для любых собственных данных, которые вы хотите передать в программу шейдера. Вы можете установить начальное значение константы в месте ее определения, но она изменяема через функции go.set() / go.animate(). Также вы можете получить ее значение через go.get(). Изменение константы материала одного экземпляра компонента ломает пакетирование для рендеринга и приведет к дополнительным вызовам отрисовки.
Example: ```lua go.set(“#sprite”, “tint”, vmath.vector4(1,0,0,1))

go.animate(“#sprite”, “tint”, go.PLAYBACK_LOOP_PINGPONG, vmath.vector4(1,0,0,1), go.EASING_LINEAR, 2)

## Сэмплеры

Сэмплеры используются для отбора цветовой информации из текстуры (тайловый источник или атлас). Цветовая информация может далее быть использована для вычислений в программе шейдера.

Компоненты типа спрайт, тайловая карта, GUI или эффект частиц автоматически получают набор `sampler2D`. Первый объявленный `sampler2D` в программе шейдера автоматически привязывается к изображению, на которое ссылается графический компонент. Поэтому сейчас нет необходимости указывать какие-либо сэмплеры в файле материалов для этих компонентов. Более того, эти типы компонентов сейчас поддерживают только одну текстуру. (Если вам нужно множество текстур в шейдере, вы можете использовать вызов [`render.enable_texture()`](/ref/render/#render.enable_texture) и устанавливать текстурные сэмплеры вручную из своего рендер скрипта.)

![Sprite sampler](/manuals/images/materials/sprite_sampler.png)

```glsl
-- mysprite.fp
varying mediump vec2 var_texcoord0;
uniform lowp sampler2D MY_SAMPLER;
void main()
{
    gl_FragColor = texture2D(MY_SAMPLER, var_texcoord0.xy);
}

Вы можете задать настройки сэмплера для компонента добавив сэмплер по имени в файле материалов. Если вы не устанавливаете свой сэмплер в файле материалов, будут использованы глобальные настройки graphics проекта.

Sampler settings

Для компонентов типа модель, вам необходимо задать ваши сэмплеры в файле материала с теми настройками, которые вы хотите. Далее после этих действий редактор позволит вам выставить текстуры для любого модельного компонента, который использует этот материал:

Model samplers

-- mymodel.fp
varying mediump vec2 var_texcoord0;
uniform lowp sampler2D TEXTURE_1;
uniform lowp sampler2D TEXTURE_2;
void main()
{
    lowp vec4 color1 = texture2D(TEXTURE_1, var_texcoord0.xy);
    lowp vec4 color2 = texture2D(TEXTURE_2, var_texcoord0.xy);
    gl_FragColor = color1 * color2;
}

Model

Настройки сэмплера

Name

Имя сэмплера. Это имя должно совпадать с заданной в фрагментном шейдере sampler2D переменной.

Wrap U/W

Режим развертки для осей U и V:

WRAP_MODE_REPEAT – повторит данные текстуры вне диапазона [0,1].
WRAP_MODE_MIRRORED_REPEAT – повторит данные текстуры вне диапазона [0,1], но каждое второе повторение будет зеркально отражено.
WRAP_MODE_CLAMP_TO_EDGE — будет приводить данные текстуры со значениями больше 1.0 к значению 1.0, а любые значения меньше 0.0 будут приводиться к значению 0.0 — то есть крайние пиксели будут повторяться до края.

Filter Min/Mag

Фильтрация для увеличения и уменьшения. Ближайшая фильтрация требует меньше вычислений, чем линейная интерполяция, но может привести к артефактам алиасинга. Линейная интерполяция часто дает более плавные результаты :

FILTER_MODE_NEAREST – использует тексель с координатами ближайшими к центру пикселя.
FILTER_MODE_LINEAR – устанавливает взвешенное линейное среднее для массива текселей 2x2, которые лежат ближе всего к центру пикселя .
FILTER_MODE_NEAREST_MIPMAP_NEAREST – выбирает ближайшее значение текселя в отдельной MIP-карте.
FILTER_MODE_NEAREST_MIPMAP_LINEAR – выбирает ближайший тексель из двух ближайших лучших вариантов MIP-карт и затем линейно интерполирует между этими двумя значениями.
FILTER_MODE_LINEAR_MIPMAP_NEAREST – линейное интерполирование в пределах отдельной MIP-карты.
FILTER_MODE_LINEAR_MIPMAP_LINEAR – использует линейную интерполяцию для вычисления значения на каждой из двух карт, а затем выполняет линейную интерполяцию между этими двумя значениями.

Буферы констант

Когда конвейер рендеринга отрисовывает, он берет значения констант из буфера по-умолчанию — системного буфера констант. Вы можете создать собственный буфер констант, чтобы перекрыть константы по-умолчанию и вместо этого выставить uniform-ы для программы шейдера программно в рендер скрипте:

self.constants = render.constant_buffer() -- <1>
self.constants.tint = vmath.vector4(1, 0, 0, 1) -- <2>
...
render.draw(self.my_pred, self.constants) -- <3>

Создаем новый буфер констант
Устанавливаем константу tint в ярко-красный
Рисуем предикат используя наши собственные константы

Учтите, что элементы констант буфера ссылаются как обычная Lua таблица, но вы не можете итерироваться по буферу с помощью вызовов pairs() или ipairs().

Languages

Did you spot an error or do you have a suggestion? Please let us know on GitHub!

GITHUB