Dream Dev

Unreal Engine - 眉透与头发

Mon, 23 Feb 2026 00:00:00 GMT

前言#

今天来搞头发半透明与角色的眉毛

分析#

参考《鸣潮》与一些其他的角色设计

先来看一看他们的设计

Pasted image 20260223132342

千咲

Pasted image 20260223132407

爱弥斯

Pasted image 20260223132442

莫宁

嗯。。太好看了。。。

眉毛#

待写

头发#

待写

你好!世界!这是一个新的开始!

Thu, 19 Feb 2026 00:00:00 GMT

你好世界. 这篇文章是本博客的第一个Markdown文章! 之后这里会更新许多有意思的东西

本站使用Firefly + Astro 驱动

使用了 GithubAction + Aliyun 进行部署

Obsidian 进行编辑

Unreal Engine - 渲染笔记

Mon, 23 Feb 2026 00:00:00 GMT

杂项#

https://blog.csdn.net/UWA4D/article/details/126028816

Unreal Engine - Angel Script

Thu, 19 Feb 2026 00:00:00 GMT

链接#

Unreal Engine - City Generator With Houdini or PCG

Thu, 19 Feb 2026 00:00:00 GMT

Houdini 相关链接#

https://zhuanlan.zhihu.com/p/609592046

PCG 相关链接#

https://www.bilibili.com/video/BV1oK87zTEhP

Unreal Engine - Shader 开发

Thu, 19 Feb 2026 00:00:00 GMT

链接#

https://zhuanlan.zhihu.com/p/36696626

WinUI3 - 学习笔记

Thu, 19 Feb 2026 00:00:00 GMT

Theme Resource#

Win UI3开发笔记（四）设置主题

Unreal Engine - Purets 学习笔记

Thu, 19 Feb 2026 00:00:00 GMT

学习链接#

初始化#

到Plugins/Puerts执行如下命令

Terminal window

1
node enable_puerts_module.js

Unreal Engine - Rendering System

Thu, 19 Feb 2026 00:00:00 GMT

1
UE 渲染系统核心类树形结构
2
├─ 1. 顶层调度与管线管理（总指挥）
3
│  ├─ FRenderCore：渲染系统根入口（初始化、渲染线程管理、CPU/GPU 桥梁）
4
│  ├─ FSceneRenderer：单帧渲染总调度（组织帧内渲染流程：剔除→绘制→后期处理）
5
│  └─ FRendererModule：渲染模块入口（注册接口、管理插件、暴露全局配置）
6
├─ 2. 场景与资源管理（数据基础）
7
│  ├─ FScene：场景渲染数据快照（存储可渲染物体、光照、相机等）
8
│  ├─ FPrimitiveSceneProxy：可渲染物体的渲染代理（游戏线程→渲染线程数据转换）
9
│  ├─ FMaterialRenderProxy：材质的渲染代理（绑定 Shader/PSO、传递材质状态）
10
│  └─ FRenderResource：GPU 资源基类（统一管理纹理、缓冲、Shader 等生命周期）
11
├─ 3. 渲染管线核心阶段（绘制逻辑核心）
12
│  ├─ FPipelineStateCache：PSO 缓存管理器（预编译、查找、复用 PSO）
13
│  ├─ FShader：Shader 基类（封装 HLSL 代码、编译选项）
14
│  │  ├─ FVertexShader（顶点着色器）
15
│  │  ├─ FPixelShader（像素着色器）
16
│  │  └─ 其他子类（GS/HS/DS/Compute Shader 等）
17
│  ├─ FShaderPipeline：Shader 组合管理器（管理 VS+PS 等完整 Shader 集，对应 PSO 变体）
18
│  └─ FCommandList：GPU 指令容器（记录绘制操作，批量提交给 GPU）
19
├─ 4. 平台适配与底层抽象（跨平台核心）
20
│  ├─ FRHI（Render Hardware Interface）：图形 API 抽象层（屏蔽 DX/Vulkan/Metal 差异）
21
│  ├─ FRHIDevice：GPU 设备抽象（代表物理显卡，执行渲染指令、管理显存）
22
│  │  ├─ FD3D12Device（DX12 实现）
23
│  │  ├─ FVulkanDevice（Vulkan 实现）
24
│  │  └─ 其他平台实现
25
│  └─ FRHIResource：GPU 底层资源抽象（FRHITexture/FRHIVertexBuffer 等，适配硬件）
26
└─ 5. 特殊渲染与后期处理
27
   ├─ FPostProcessManager：后期处理管理器（调度 Bloom/景深等特效 Pass）
28
   └─ 光线追踪核心类
29
      ├─ FRayTracingScene：构建光线追踪加速结构（BVH）
30
      └─ FRayTracingPipelineState：管理光线追踪 Shader 与渲染管线

Unreal Engine - Engine Editor Style

Thu, 19 Feb 2026 00:00:00 GMT

目前 5.6的CoreStyle::Create部分实现已经迁移到

1
Engine/Source/Runtime/SlateCore/Private/Styling/StarshipCoreStyle.cpp

Unreal Engine - Tonemapping 定制化

Thu, 19 Feb 2026 00:00:00 GMT

预览#

ACES

NAES

Log2

Gran Turismo

前言#

最近在深挖 Unreal Engine (UE) 的卡通渲染（NPR）管线，发现 UE 自带的 Tonemapping（色调映射）方案使用的是 Filmic ACES 算法。虽然 ACES 在写实渲染中表现优异，拥有极高的动态范围拟真度，但在风格化的卡通渲染中，它往往会使画面“脏”且颜色过于写实。

如果不对其进行修改，目前常见的做法只能是完全关闭 Tonemapping，但这又会导致高光溢出处理不好。参考了市面上其他成熟的二次元渲染引擎，我决定对 UE 的 PostProcess 管线进行定制，接入几种更适合卡渲的 Tonemapping 算法。

算法选型与分析#

拟引入的算法#

为了给美术提供更多样化的风格选择，我在 PostProcess 中新增以下三种算法：

NAESTonemap: 许多二次元项目中常用的算法，色彩还原度较好。
Log2Tonemap: 基于对数空间的映射，过渡较为柔和。终末地在用
GTTonemap (Gran Turismo): 参数可控性强，高光过渡自然。原神、米家游戏

源码分析#

在动手修改之前，我们需要梳理 UE 渲染管线中 Tonemap 的执行逻辑。主要涉及的文件如下：

C++ 层面:
- PostProcessTonemap.h/cpp
- PostProcessCombineLUTs.h/cpp
Shader 层面:
- PostProcessTonemap.usf
- PostProcessCombineLUTs.usf
- TonemapCommon.ush

渲染管线追踪#

通过 PIX 截帧分析，我们可以观察到 PostProcess 的 Pass 分布：

Pasted image 20260219175327

关键点在于 Tonemap Pass 实际上非常依赖于 CombineLUTs Pass 生成的一张 32x32x32 的 LUT（Look-Up Table）图。

在 PostProcessTonemap.usf 中可以印证这一点：

1
half3 OutDeviceColor = ColorLookupTable(FinalLinearColor);

而在 ColorLookupTable 函数中，核心逻辑是采样 ColorGradingLUT：

1
half3 ColorLookupTable( half3 LinearColor )
2
{
3
    // ... (Log/Linear 转换逻辑)
4

5
    float3 UVW = LUTEncodedColor * LUTScale + LUTOffset;
6

7
#if USE_VOLUME_LUT == 1
8
    half3 OutDeviceColor = Texture3DSample( ColorGradingLUT, ColorGradingLUTSampler, UVW ).rgb;
9
#else
10
    half3 OutDeviceColor = UnwrappedTexture3DSample( ColorGradingLUT, ColorGradingLUTSampler, UVW, LUTSize, InvLUTSize ).rgb;
11
#endif
12

13
    return OutDeviceColor * 1.05;
14
}

这意味着真正的 ToneMapping 计算逻辑发生在该 LUT 的生成阶段，也就是 CombineLUTs Pass。

深入 PostProcessCombineLUTs.usf，在 CombineLUTsCommon 函数中找到了核心计算行：

1
// Tonemapped color in the AP1 gamut
2
float3 ToneMappedColorAP1 = FilmToneMap( ColorAP1 );
3
ColorAP1 = lerp(ColorAP1, ToneMappedColorAP1, ToneCurveAmount);

这里的 FilmToneMap 就是 UE 默认的 ACES 算法入口。我们要做的，就是在这里截获并替换为我们自定义的算法。

引擎修改实施#

1. 扩展 C++ 参数 (Parameter)#

我们需要让上层逻辑（PostProcessVolume）能够传递“使用哪种 Tonemap”的参数给 Shader。

PostProcessCombineLUTs.cpp#

首先在 Shader 参数结构体 FCombineLUTParameters 中添加字段：

PostProcessCombineLUTs.cpp

1
SHADER_PARAMETER(uint32, TonemapperType)

然后在 GetCombineLUTParameters 函数中绑定数据更新：

1
// 找到 Parameters.ToneCurveAmount 附近，添加：
2
UPDATE_CACHE_SETTINGS(Parameters.TonemapperType, Settings.TonemapType, bHasChanged);

Scene.h (定义枚举)#

在 Scene.h 中定义 Tonemap 的类型枚举，方便在编辑器中选择：

Scene.h

1
UENUM()
2
enum ETonemapType : int
3
{
4
    TT_None       UMETA(DisplayName = "None"),
5
    TT_ACES       UMETA(DisplayName = "ACES (Default)"),
6
    TT_NAES       UMETA(DisplayName = "NAES"),
7
    TT_LOG2       UMETA(DisplayName = "Log2"),
8
    TT_GT         UMETA(DisplayName = "Gran Turismo")
9
};

同时在 FPostProcessSettings 结构体中添加属性：

1
// Scene.h - FPostProcessSettings
2
UPROPERTY(EditAnywhere, BlueprintReadWrite, Category = Overrides, meta = (PinHiddenByDefault, InlineEditConditionToggle))
3
uint8 bOverride_TonemapType : 1;
4

5
/** Select the tonemapper to use. */
6
UPROPERTY(interp, BlueprintReadWrite, Category = "Color Grading|Misc", meta = (editcondition = "bOverride_TonemapType"))
7
TEnumAsByte<ETonemapType> TonemapType;

其他必要的注册与初始化#

为了让参数在引擎各个环节（如各种 View、Debug 视图）生效，还需要修改以下几处：

OpenColorIO 渲染准备 (FOpenColorIORendering::PrepareView):

1
InView.FinalPostProcessSettings.bOverride_TonemapType = 1;
2
InView.FinalPostProcessSettings.TonemapType = ETonemapType::TT_ACES;

Debug 绘制 (FPostProcessSettingsDebugBlock::OnDebugDraw):
```
1
UE_DRAW_PP(TonemapType);
```
混合逻辑 (FPostProcessUtils::BlendPostProcessSettings):
```
1
UE_SET_PP(TonemapType);
```
构造函数初始化 (FPostProcessSettings::FPostProcessSettings):
```
1
TonemapType = ETonemapType::TT_ACES;
```
View 设置覆盖 (FSceneView::OverridePostProcessSettings):
```
1
SET_PP(TonemapType);
```

ShowFlags 定义 (ShowFlagsValues.inl):

1
SHOWFLAG_ALWAYS_ACCESSIBLE(TonemapType, SFG_PostProcess, NSLOCTEXT("UnrealEd", "TonemapTypeSF", "Tonemap Type"))

最终设置兜底 (FSceneView::EndFinalPostprocessSettings):

1
if (!Family->EngineShowFlags.TonemapType)
2
{
3
    FinalPostProcessSettings.TonemapType = ETonemapType::TT_ACES;
4
}

传递参数到 Shader#

最后回到 PostProcessTonemap.cpp，将 View 中的设置传给 Shader 参数：

PostProcessTonemap.cpp

1
// 在 AllocParameters<FLUTBlenderPS::FParameters> 处
2
PassParameters->TonemapperType = View.FinalPostProcessSettings.TonemapType;
3

4
// 在 AllocParameters<FLUTBlenderCS::FParameters> 处
5
PassParameters->TonemapperType = View.FinalPostProcessSettings.TonemapType;

2. Shader 实现#

新建核心算法文件#

我们在 Shader 目录下新建 Toon/ToonPostProcess_Tonemap.ush，集中管理我们的算法。

ToonPostProcess_Tonemap.ush显示更多显示更少

1
#pragma once
2

3
#include "../TonemapCommon.ush"
4

5
#define TOON_TONEMAPPING_TYPE_NONE     0
6
#define TOON_TONEMAPPING_TYPE_ACES     1
7
#define TOON_TONEMAPPING_TYPE_NAES     2
8
#define TOON_TONEMAPPING_TYPE_LOG2     3
9
#define TOON_TONEMAPPING_TYPE_GT       4
10

11
// ========================== NAES Tonemap ==========================
12
float3 NAESTonemap(float3 input, float MaxBrightness)
13
{
14
    // 按最大亮度进行缩放，防止 HDR 高光在曲线末端被错误截断
15
    input = input / MaxBrightness;
16
    input = (1.36 * input + 0.047) * input / ((0.93 * input + 0.56) * input + 0.14);
17
    return input * MaxBrightness;
18
}
19

20
// ========================== Gran Turismo Tonemap ==========================
21
float W_f(float x, float e0, float e1)
22
{
23
    if (x <= e0) return 0;
24
    if (x >= e1) return 1;
25
    float a = (x - e0) / max(e1 - e0, 0.00001);
26
    return a * a * (3 - 2 * a);
27
}
28

29
float H_f(float x, float e0, float e1)
30
{
31
    if (x <= e0) return 0;
32
    if (x >= e1) return 1;
33
    return (x - e0) / max(e1 - e0, 0.00001);
34
}
35

36
float GranTurismoTonemap(float x, float MaxBrightness)
37
{
38
    float P = MaxBrightness;
39
    float a = 1;
40
    float m = 0.22;
41
    float l = 0.4;
42
    float c = 1.33;
43
    float b = 0;
44
    float l0 = (P - m) * l / a;
45
    float L0 = m - m / a;
46
    float L1 = m + (1 - m) / a;
47
    float L_x = m + a * (x - m);
48
    float T_x = m * pow(x / m, c) + b;
49
    float S0 = m + l0;
50
    float S1 = m + a * l0;
51
    float C2 = a * P / max(P - S1, 0.00001);
52
    float S_x = P - (P - S1) * exp(-(C2 * (x - S0) / P));
53
    float w0_x = 1 - W_f(x, 0, m);
54
    float w2_x = H_f(x, m + l0, m + l0 + 0.00001);
55
    float w1_x = 1 - w0_x - w2_x;
56
    return T_x * w0_x + L_x * w1_x + S_x * w2_x;
57
}
58

59
float3 GranTurismoTonemap(float3 color, float MaxBrightness)
60
{
61
    return float3(
62
        GranTurismoTonemap(color.r, MaxBrightness),
63
        GranTurismoTonemap(color.g, MaxBrightness),
64
        GranTurismoTonemap(color.b, MaxBrightness)
65
    );
66
}
67

68
// ========================== Log2 Tonemap ==========================
69
float3 Log2Tonemap(float3 color, float MaxBrightness) {
70
    color = color / MaxBrightness;
71
    float3 logColor = log2(max(color, 0.0001));
72
    float3 compressed = exp2(logColor * 0.33) * 1.4938 - 0.7;
73
    float3 tonemapped = lerp(color, compressed, step(0.3, color));
74
    return saturate(tonemapped) * MaxBrightness;
75
}
76

77
// ========================== 入口函数 ==========================
78
float3 ApplyTonemapper(uint TonemapperType, float3 LinearColor, float MaxBrightness)
79
{
80
    if (TonemapperType == TOON_TONEMAPPING_TYPE_NONE)
81
    {
82
        return LinearColor;
83
    }
84
    else if (TonemapperType == TOON_TONEMAPPING_TYPE_NAES)
85
    {
86
        return NAESTonemap(LinearColor, MaxBrightness);
87
    }
88
    else if (TonemapperType == TOON_TONEMAPPING_TYPE_LOG2)
89
    {
90
        return Log2Tonemap(LinearColor, MaxBrightness);
91
    }
92
    else if (TonemapperType == TOON_TONEMAPPING_TYPE_GT)
93
    {
94
        return GranTurismoTonemap(LinearColor, MaxBrightness);
95
    }
96
    return FilmToneMap(LinearColor);
97
}

显示更多显示更少

修改 CombineLUTs Shader#

在 PostProcessCombineLUTs.usf 中引入我们的新文件，并修改 CombineLUTsCommon 逻辑。

1. 引入文件与定义参数

PostProcessCombineLUTs.usf

1
#include "Toon/ToonPostProcess_Tonemap.ush" // Added
2

3
uint TonemapperType; // 对应 C++ 的 Parameter

2. 修改函数签名与调用

修改 CombineLUTsCommon 签名，增加 InTonemapperType 参数：

1
float4 CombineLUTsCommon(float2 InUV, uint InLayerIndex, uint InTonemapperType)

3. 替换 SDR/默认路径的 Tonemap 调用

将原本的 FilmToneMap 替换为 ApplyTonemapper：

1
// 原代码：
2
// float3 ToneMappedColorAP1 = FilmToneMap( ColorAP1 );
3

4
// 修改后：
5
float3 ToneMappedColorAP1 = ApplyTonemapper( InTonemapperType, ColorAP1, 1.0f);
6
ColorAP1 = lerp(ColorAP1, ToneMappedColorAP1, ToneCurveAmount);

4. 适配 HDR 路径 (ST2084 & ScRGB)

UE 对 HDR 输出有单独的处理逻辑，我们需要把 ACESOutputTransform 的部分替换掉，同时保留 HDR 的亮度处理。

针对 TONEMAPPER_OUTPUT_ACES1000nitST2084 等情况：

1
else if( GetOutputDevice() == TONEMAPPER_OUTPUT_ACES1000nitST2084 || GetOutputDevice() == TONEMAPPER_OUTPUT_ACES2000nitST2084)
2
{
3
    float3 ODTColor;
4
    float PeakBrightness = OutputMaxLuminance / 100.0f;
5

6
    // 如果是 None 或 ACES，保持原样
7
    if (InTonemapperType == TOON_TONEMAPPING_TYPE_NONE || InTonemapperType == TOON_TONEMAPPING_TYPE_ACES)
8
    {
9
        #if USE_ACES_2
10
            ODTColor = ACESOutputTransform(...);
11
        #else
12
            FACESTonemapParams AcesParams = ComputeACESTonemapParams(...);
13
            ODTColor = ACESOutputTransform(GradedColor, (float3x3)WorkingColorSpace.ToAP0, AcesParams);
14
        #endif
15
    }
16
    else
17
    {
18
        // 应用自定义 Tonemap
19
        ODTColor = ApplyTonemapper(InTonemapperType, GradedColor, PeakBrightness);
20
    }
21

22
    ODTColor = mul(AP1_2_Output, ODTColor);
23
    OutDeviceColor = LinearToST2084(ODTColor);
24
}

针对 ScRGB 的修改同理，将 ACESOutputTransform 替换为 ApplyTonemapper 并除以 UE_SCRGB_WHITE_NITS。

5. 修改 MainPS 入口

最后更新 Pixel Shader 的入口调用：

1
// MainPS
2
#if USE_VOLUME_LUT == 1
3
void MainPS(FWriteToSliceGeometryOutput Input, out float4 OutColor : SV_Target0)
4
{
5
    OutColor = CombineLUTsCommon(Input.Vertex.UV, Input.LayerIndex, TonemapperType);
6
}
7
#else
8
void MainPS(noperspective float4 InUV : TEXCOORD0, out float4 OutColor : SV_Target0)
9
{
10
    OutColor = CombineLUTsCommon(InUV.xy, 0, TonemapperType);
11
}
12
#endif

到此也就修改结束了

修改的文件与Commit#

CommitLink - MOON ENGINE

Pasted image 20260219174543

Dream Dev

Unreal Engine - 眉透与头发

前言#

分析#

眉毛#

头发#

你好!世界!这是一个新的开始!

Unreal Engine - 渲染笔记

杂项#

Unreal Engine - Angel Script

链接#

Unreal Engine - City Generator With Houdini or PCG

Houdini 相关链接#

PCG 相关链接#

Unreal Engine - Shader 开发

链接#

WinUI3 - 学习笔记

Theme Resource#

Unreal Engine - Purets 学习笔记

学习链接#

初始化#

Unreal Engine - Rendering System

Unreal Engine - Engine Editor Style

Unreal Engine - Tonemapping 定制化

预览#

前言#

算法选型与分析#

拟引入的算法#

源码分析#

渲染管线追踪#

引擎修改实施#

1. 扩展 C++ 参数 (Parameter)#

PostProcessCombineLUTs.cpp#

Scene.h (定义枚举)#

其他必要的注册与初始化#

传递参数到 Shader#

2. Shader 实现#

新建核心算法文件#

修改 CombineLUTs Shader#

修改的文件与Commit#

参考#