在虚幻引擎中使用彩色半透明阴影 | 虚幻引擎 5.7 文档

本教程将介绍如何配置虚幻引擎来投射彩色半透明阴影。此功能在许多应用中都很有用，常见例子就是透过彩色玻璃窗的彩色光。

虚幻引擎中的半透明阴影颜色。

半透明阴影颜色

阴影在穿过半透明表面时所呈现的颜色即为半透明阴影颜色。这个过程也称为透射透过材质的彩色光量由其 不透明度（Opacity） 值（介于0和1之间）以及投射到材质上的光强度决定。

例如，如果不透明度值设置为 0 ，则材质完全透明，不会透射颜色或投射阴影。
如果不透明度设置为 1 ，则材质完全不透明并且完全不透光。
当不透明度值 介于0和1 之间时，透过该对象的光将染上材质的 基础颜色 ，并且阴影会继承一些颜色。

与各种光照系统的兼容性

并非所有虚幻引擎的光照和全局光照系统都支持半透明阴影颜色。下方图表详细说明了哪些光照功能支持半透明彩色阴影。

光照系统	半透明彩色阴影
CPU Lightmass	是，仅限静态光源
GPU Lightmass	是，仅限静态光源
Lumen全局光照	否
硬件光线追踪	否
路径追踪器	是，需要薄的半透明着色模型

此列表中值得注意的一点是 Lumen全局光照 ，它目前不支持半透明阴影颜色。

因为Lumen全局光照在所有新的UE5项目中默认启用，这意味着如果你要在关卡中使用彩色半透明阴影，你需要在 项目设置（Project Settings） 或 PostProcessVolume 中手动禁用Lumen。

以下小节介绍了如何设置场景和材质才能投射半透明彩色阴影。

在UE5中禁用Lumen

按照以下步骤在当前关卡中禁用Lumen全局光照。

在工具栏中点击创建图标，并选择 体积（Volumes） > PostProcessVolume 。
在关卡中选择PostProcessVolume，并在细节面板（Details Panel）中，搜索 "extent" 。启用 无限范围（未限制）（Infinite Extent (Unbound)） 设置，这样PostProcessVolume的影响范围为整个关卡。
在细节面板（Details Panel）中搜索 Global Illumination 。启用 方法（Method） 设置，并使用下拉菜单将全局光照方法从 Lumen 更改为 无（None） 。

此设置可禁用当前关卡中的动态全局光照，但你仍然可以使用Lightmass从静态光源烘焙全局光照。

光照设置

对于光照，最要紧的是，你只能从 移动性（Mobility） 设置为了 静态（Static） 的光源Actor投射彩色半透明阴影。你可以使用以下光源类型。

定向光源
点光源
聚光光源
矩形光源

此页面上的所有示例都使用虚幻引擎 昼夜变换（Time of Day） 关卡模板中的定向光源。在大纲视图（Outliner）中选择 定向光源（Directional Light） ，然后在细节面板（Details Panel）中将 移动性（Mobility） 更改为 静态（Static） 。

间接光照可以冲淡彩色阴影，使它们看起来没有材质的基础颜色饱和。如果你无法在关卡中看到彩色半透明阴影，请考虑降低光源的 间接照明强度（Indirect Lighting Intensity） ，或尝试使用较暗的环境。

材质设置

材质属性

你可以使用下面列出的混合模式和着色模型来投射彩色半透明阴影。

混合模式： 半透明、累加、AlphaComposite或调制
着色模型： 默认光照、无光照或薄半透明

若使用 调制（Modulate） 混合模式，需要在细节面板（Details Panel）属性中禁用 移动单独半透明度（Mobile Separate Translucency） 。

双面

启用 双面（Two Sided） 属性是可选项，但如果你希望玩家使用材质查看网格体的两面，则必须启用该属性。如果禁用了 双面（Two Sided），则必须将光源投射到材质的可见面才能投射彩色阴影。

创建光照半透明材质

创建新的材质资产，并在材质编辑器中打开它。点击材质图表（Material Graph）中的任意位置以便在细节面板（Details Panel）中显示材质属性。
在细节面板（Details Panel）中，将 混合模式（Blend Mode） 更改为 半透明（Translucent） 。
启用 双面（Two Sided） 材质属性（可选）。
向下滚动并展开 半透明（Translucency） 分段。将 光照模式（Lighting Model） 设为 表面半透明体积（Surface Translucency Volume） 。
将 纹理样本（Texture Sample） 添加到材质图表（Material Graph）。此示例使用彩色几何图案模拟彩色玻璃窗，但任何彩色纹理都可行。与饱和度低的图像相比，颜色饱和度高的图像生成的阴影更鲜艳。将纹理样本（Texture Sample）的 RGB 输出连接到主材质节点上的 基础颜色（Base Color） 输入。
创建 标量参数（Scalar Parameter） ，并将其重命名为 不透明度（Opacity） 。选择标量参数（Scalar Parameter）并在细节面板（Details Panel）中将 默认值（Default Value） 设置为0到1之间的值。你还可以将 滑块最大值（Slider Max） 设置为 1 ，限制不透明度的值范围。
将标量参数连接到 不透明度（Opacity） 输入。你的材质图表看起来应该类似于下图。
点击工具栏中的 应用（Apply） 和 保存（Save） 可编辑材质并保存资产。

构建光照

关闭材质编辑器并将材质应用到关卡中的静态网格体。此示例使用来自虚幻引擎初学者内容包的简单平面。定向光源的角度大致垂直于平面，因此阴影将直接落到下面的地面。

在工具栏中，前往 构建（Build） > 仅限构建光照（Build Lighting Only） 。当Lightmass构建完成时，应该会出现彩色半透明阴影。

阴影锐度

有几个因素会影响阴影的锐度，包括接收透射阴影颜色的网格体的光照贴图分辨率、光源的源角度以及纹理样本的质量。如果你的结果像下图一样模糊且不聚焦，则很可能是接收网格体上的光照贴图分辨率太低。

选择阴影落在其上的静态网格体，在本例中为地板（Floor）资产。在细节面板（Details Panel）中，向下滚动到 光照（Lighting） 分段。启用 已覆盖光照贴图分辨率（Overriden Light Map Res） 设置，输入新的光照贴图分辨率。

根据静态网格体的大小，可能需要相对较大的分辨率你才能看到清晰的阴影。下面的滑块显示了当光照贴图分辨率逐渐增加时的情况。

光照贴图分辨率从256增至1024、2048，最后增至3072。

在此情况中，从 256 到 2048 是大幅提升，但是当分辨率提升到3072时收益递减。较大的光照贴图会产生性能开销，因此请注意不要使用超出需求的分辨率。

材质变体

不透明度和阴影饱和度

材质的不透明度值会影响阴影的饱和度和强度。在下面的对比中，这三个滑块显示了当 不透明度（Opacity） 值从0.2增加到0.9时的情况。在这样的户外环境中，使用较高的不透明度值，更容易看到彩色阴影。然而，在昏暗室内，不透明度值较低可能会产生更好的效果。

材质不透明度为0.2、0.5和0.9。

遮罩不透明度

投射彩色半透明阴影时，不透明遮罩将正常运转。你可以使用纹理的Alpha通道，或将黑白纹理插入 不透明度（Opacity） 输入，以便控制材质的哪些部分可见并投射阴影。如果你不熟悉该过程，请在此处阅读有关纹理遮罩的更多信息。

下面的示例展示了投射彩色半透明阴影的遮罩材质。没有更改材质属性，但修改了材质图表，如下所示。

并非将 不透明度（Opacity） 标量参数直接插入主材质节点，而是增加黑白纹理样本。遮罩的黑色区域是透明的，而白色圆形区域是可见的。

这是光照重建后的效果。

使用路径追踪器的彩色阴影

路径追踪器（Path Tracer）是测试功能，需要在项目设置中启用多项设置。在此页面上阅读有关启用路径追踪器的信息。

路径追踪器（Path Tracer）支持动态彩色阴影，但仅当材质使用 薄半透明（Thin Translucent） 着色模型时支持。按照以下步骤修改上述材质，这样材质可以使用路径追踪器投射彩色半透明阴影。

点击材质图表背景的任意位置，在细节面板（Details Panel）中显示材质属性。
将 着色模型（Shading Model） 更改为薄半透明。
向下滚动到 半透明（Translucency） 分段，并将 光照模式（Lighting Mode） 更改为 表面前向着色（Surface Forward Shading） 。
在右键菜单或材质控制板（Material Palette）中搜索"thin translucent"，然后将 ThinTranslucentMaterialOutput 节点添加到你的图表中。
将第二个连接从纹理样本（Texture Sample）的 RGB 输出拖到Thin Translucent Material节点上的 透射颜色（Transmittance Color） 输入。图表的其余部分与前面的示例没有变化，应该如下图所示。
编译材质，并将其应用到你关卡中的网格体。

下面的视频显示了启用路径追踪器时薄半透明彩色玻璃材质的效果。彩色阴影在路径追踪模式下是完全动态的，如果平面或光源旋转，它会立即更新。该视频还演示了更改材质的不透明度和定向光源的源角度时的情况。