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[UE4]マテリアルの注意すべきこと!~テクスチャロードとSwitch~
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自己紹介 ● 講演したスライド − マテリアル基礎・初級:
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6.
もくじ ● はじめに ● マテリアルでロードされるテクスチャ ○
パターン1~8 ● Switch / Override ○ パターン1~4 ● 痒いところのTips ○ Texture枚数 ○ Vertex Interpolator version: UE4.21.3
7.
もくじ ● はじめに ● マテリアルでロードされるテクスチャ ○
パターン1~8 ● Switch / Override ○ パターン1~4 ● 痒いところのTips ○ Texture枚数 ○ Vertex Interpolator
8.
はじめに 今日話さない事 ● マテリアルの組み方 ● マテリアルの最適化
9.
はじめに 今日話す事 ● 地味な検証の話
10.
はじめに ※注意して検証を行いましたが、もし環境によっての違い や、間違い等ありましたらごめんなさい
11.
もくじ ● はじめに ● マテリアルでロードされるテクスチャ ○
パターン1~8 ● Switch / Override ○ パターン1~4 ● 痒いところのTips ○ Texture枚数 ○ Vertex Interpolator
12.
マテリアルでロードされるテクスチャ マテリアルで使用されるテクスチャ。 どんな条件でロードされるのかを調べてみました
13.
マテリアルでロードされるテクスチャ 確認方法
14.
マテリアルでロードされるテクスチャ - 確認方法 Shippingパッケージして確認します。 エディター上では正確に取れない事があります。
15.
マテリアルでロードされるテクスチャ - 確認方法 1.
BP内の変数でObject型の「Soft Object Reference」を 作成します。
16.
マテリアルでロードされるテクスチャ - 確認方法 2.
調べたいアセットを変数に設定します
17.
マテリアルでロードされるテクスチャ - 確認方法 3.
アセットの変数を「Resolve Soft Reference」して確認し ます。存在していればロード済みです。
18.
マテリアルでロードされるテクスチャ - 確認方法 4.
後は調べたいマテリアルを貼ったメッシュをサブレベル に配置して、「Load Stream Level」で読み込んで調べます
19.
もくじ ● はじめに ● マテリアルでロードされるテクスチャ ○
パターン1~8 ● Switch / Override ○ パターン1~4 ● 痒いところのTips ○ Texture枚数 ○ Vertex Interpolator
20.
マテリアルでロードされるテクスチャ パターン1 Texture
21.
マテリアルでロードされるテクスチャ - パターン1 TextureSampleParameter2Dで「緑」テクスチャを貼ったマ テリアル
22.
マテリアルでロードされるテクスチャ - パターン1 結果 ロードされます。問題なし。
23.
マテリアルでロードされるテクスチャ パターン2 マテリアルインスタンスで上書き
24.
マテリアルでロードされるテクスチャ - パターン2 TextureSampleParameter2Dで「緑」を貼ったマテリアル
25.
マテリアルでロードされるテクスチャ - パターン2 そこから子マテリアルインスタンスを作成してテクスチャを 「赤」で上書き。
26.
マテリアルでロードされるテクスチャ - パターン2 この「赤」のマテリアルインスタンスのみを貼り付けて使用 します。 親
子
27.
マテリアルでロードされるテクスチャ - パターン2 結果 実際には使用していない親マテリアルの「緑」テクスチャも ロードされています。
28.
マテリアルでロードされるテクスチャ - パターン2 使用するマテリアルインスタンスで使っていなくても、親マ テリアルが使用しているだけでロードされてしまいます。
29.
マテリアルでロードされるテクスチャ - パターン2 親マテリアルで使用するテクスチャは、ロードされても問題 のない 1x1のような小さいテクスチャを貼り付けておきましょう。
30.
マテリアルでロードされるテクスチャ パターン3 中間のマテリアルインスタンス
31.
マテリアルでロードされるテクスチャ - パターン3 TextureSampleParameter2Dで「緑」を貼ったマテリアル
32.
マテリアルでロードされるテクスチャ - パターン3 そこから子マテリアルインスタンスを作成してテクスチャを 「赤」で上書き。 更に子マテリアルインスタンスを作成して「緑」で上書き
33.
マテリアルでロードされるテクスチャ - パターン3 緑→赤→緑 で子マテリアルインスタンスを作成。 この一番下の「緑」マテリアルインスタンスを使用する 親
子 子子
34.
マテリアルでロードされるテクスチャ - パターン3 結果 実際には使用していない中間マテリアルの「赤」テクスチャ もロードされています。
35.
マテリアルでロードされるテクスチャ - パターン3 マテリアルの親子階層全てのテクスチャがロードされます。 マテリアルインスタンスの親子付けを構築する際は、親マ テリアルのテクスチャ設定に気をつけましょう
36.
マテリアルでロードされるテクスチャ パターン4 TextureSampleに残っていた設定
37.
マテリアルでロードされるテクスチャ - パターン4 「赤」を設定されたTextureObjectから、TextureSampleす るだけのノード構成。
38.
マテリアルでロードされるテクスチャ - パターン4 しかしよく見ると、TextureSampleノードのデフォルト値に 「緑」が付きっぱなし! (でも一切使用されない)
39.
マテリアルでロードされるテクスチャ - パターン4 結果 「緑」テクスチャもロードされます。一切使用されないですが ……
40.
マテリアルでロードされるテクスチャ - パターン4 どうやったらこのノード出来るの?
41.
マテリアルでロードされるテクスチャ - パターン4 1.
TextureSampleノードを作って「緑」テクスチャを設定し ます
42.
マテリアルでロードされるテクスチャ - パターン4 2.
やっぱり複数箇所で同じテクスチャ使いたい!となりまし た。 Texピンから引っ張って「TextureObject」ノードを作ります
43.
マテリアルでロードされるテクスチャ - パターン4 3.
調整していくと「赤」を使う事に決まったので TextureObjectを「赤」にします
44.
マテリアルでロードされるテクスチャ - パターン4 4.
この手順で一番初めに設定したTextureSampleノードに 古いテクスチャが残ったままになります
45.
マテリアルでロードされるテクスチャ - パターン4 もうひとつのパターン。 TextureObjectノードからTextureSampleノードを出しま す。
46.
マテリアルでロードされるテクスチャ - パターン4 この時、コンテンツブラウザでテクスチャが選択されている と、そのアセットが設定されます!
47.
マテリアルでロードされるテクスチャ - パターン4 修正方法
48.
マテリアルでロードされるテクスチャ - パターン4 そのままでは編集出来ないようになっているので……
49.
マテリアルでロードされるテクスチャ - パターン4 Texピンの接続を一旦切ると編集出来るようになります。 その後、TextureSampleノードのTexture欄をクリアします。
50.
マテリアルでロードされるテクスチャ - パターン4 クリア出来たら再度Texピンを繋いで完了!
51.
マテリアルでロードされるテクスチャ - パターン4 TexピンからTextureObjectを出したい時は、一旦テクス チャ設定をクリアする癖を付けましょう。 後はReference
Viewerで確認しましょう(後述)
52.
マテリアルでロードされるテクスチャ パターン5 マテリアル関数のPreview
53.
マテリアルでロードされるテクスチャ - パターン5 マテリアル関数の引数Texture2DのPreview用に「緑」テク スチャを設定します。 (このマテリアル関数内でのみプレビューする用)
54.
マテリアルでロードされるテクスチャ - パターン5 そのマテリアル関数を使う所で、引数にTextureObjectで 「赤」を渡します。
55.
マテリアルでロードされるテクスチャ - パターン5 結果 Previewにしか繋いでない筈の「緑」テクスチャがロードさ れます。
56.
マテリアルでロードされるテクスチャ - パターン5 対処方法
57.
マテリアルでロードされるテクスチャ - パターン5 ●
Preview用は消しておいて、Developフォルダにマテリ アル関数確認用のマテリアル作るか…… ● Preview用の軽い共通テクスチャを用意するとか ……? (でもエンジンコンテンツのマテリアル関数にもこのパターン一杯ある……)
58.
マテリアルでロードされるテクスチャ パターン6 どこにも繋がってないノード
59.
マテリアルでロードされるテクスチャ - パターン6 そもそもどこにも繋がってなくて使ってない。 けどノードだけ残ってる
60.
マテリアルでロードされるテクスチャ - パターン6 結果 どこにも繋がってない「緑」テクスチャがロードされた。
61.
マテリアルでロードされるテクスチャ パターン7 BPで上書き
62.
マテリアルでロードされるテクスチャ - パターン7 「緑」テクスチャをくっつけたマテリアルを用意。 メッシュエディターでそのマテリアルを設定。
63.
マテリアルでロードされるテクスチャ - パターン7 新規のBPを作って先程のメッシュを設定します
64.
マテリアルでロードされるテクスチャ - パターン7 今度は「赤」テクスチャだけのマテリアルを用意。 BPのメッシュ欄マテリアルに設定。デフォルトのマテリアル を上書きします。
65.
マテリアルでロードされるテクスチャ - パターン7 こんな感じ メッシュデフォルトのマテ リアルを上書き
66.
マテリアルでロードされるテクスチャ - パターン7 結果 BPで「赤」に上書きしたけど、デフォルトマテリアルの「緑」 テクスチャも読み込まれます
67.
マテリアルでロードされるテクスチャ - パターン7 同じメッシュから、マテリアルでカラーバリエーションを作る 際はご注意を……
68.
マテリアルでロードされるテクスチャ パターン8 レベル上で上書き
69.
マテリアルでロードされるテクスチャ - パターン8 先ほどと同じようにBPに「緑」テクス チャのメッシュを登録。 今度はBP上ではなく、レベル上で 「赤」テクスチャのマテリアルに差し 替え。
70.
マテリアルでロードされるテクスチャ - パターン8 結果 同じように「緑」テクスチャも読み込まれます
71.
マテリアルでロードされるテクスチャ まとめ
72.
マテリアルでロードされるテクスチャ - まとめ 割と簡単に使ってないテクスチャが読み込まれます。 細かく注意していきましょう。
73.
マテリアルでロードされるテクスチャ エディター上での確認
74.
マテリアルでロードされるテクスチャ - エディター上での確認 コンテンツブラウザでアセットを右クリック。 「Reference
Viewer」で何が読み込まれるか確認できま す。 右側のアセットが同時に 読み込まれる
75.
マテリアルでロードされるテクスチャ 読み込んだテクスチャリストを表示
76.
マテリアルでロードされるテクスチャ - 読み込んだリストを表示 スタンドアローン起動、もしくはDevelopパッケージ版で起動 します。 起動して確認したいタイミングで、「@」キーを押したら出てく るコンソールから「Obj
List Class=Texture2D」
77.
マテリアルでロードされるテクスチャ - 読み込んだリストを表示 コマンドを打ち込むとログに出力されます。 「@」キーを2回押すと枠が拡張されてログが確認出来ま す。 (もしくはプロジェクトフォルダのSaved/Logs/内)
78.
もくじ ● はじめに ● マテリアルでロードされるテクスチャ ○
パターン1~8 ● Switch / Override ○ パターン1~4 ● 痒いところのTips ○ Texture枚数 ○ Vertex Interpolator
79.
Switch / Override Static
Switch Parameter もしくは Static Bool Parameter ノード。 子マテリアルインスタンス側でフラグを操作して処理を変更 することが出来ます。
80.
Switch / Override もしくは、子マテリアルインスタンス側で変更出来るBlend ModeやShading
Model, Two Sidedなど。
81.
Switch / Override について。
82.
Switch / Override UE4マテリアル触る人のバイブル。 ●
大規模タイトルにおけるエフェクトマテリアル運用 (SQEX 大阪: 林武尊様) ○ https://www.slideshare.net/EpicGamesJapan/sqex-ue4dd
83.
Switch / Override 「分岐を変えると別シェーダーになり」 引用: https://www.slideshare.net/EpicGame sJapan/sqex-ue4dd
84.
Switch / Override UE4マテリアル触る人のバイブル。 ●
マテリアルとマテリアルインスタンスの仕組みと問題点 の共有 (Epic Games Japan: 篠山範明) ○ https://www.slideshare.net/EpicGamesJapan/epic-games-japan-ue4dd
85.
Switch / Override 「データサイズやロード時間」「同一組み合わせのシェーダ は一つのインスタンスのみ」 引用:
https://www.slideshare.net/EpicGamesJapan/epic-games-japan-ue4dd
86.
Switch / Override 影響するのは ディスクサイズ?(+ロード時間) シェーダーメモリ? レンダリング時は同じシェーダー? マテリアルインスタンスが兄弟の時は?
87.
Switch / Override 2つのスライド。UE4バージョン4.13~4.14 →2016年11月 Today
2019年3月 現在の4.21だと? →結論を先に出しますが、バージョンで挙動に違いはあり ませんでした。
88.
Switch / Override 気になったので調べました
89.
Switch / Override 確認方法
90.
Switch / Override
- 確認方法 マテリアル ● Static Switch Parameter を用意。テクスチャ使うかどう か。デフォルトOFF。 ● デフォルトOpaque ● この子マテリアル インスタンスのみで 調べます ○ (マスターマテリアルは 共通です)
91.
Switch / Override
- 確認方法 メモリ系はstat系のコマンドを使用します。 「stat shaders」と「stat memory」
92.
Switch / Override
- 確認方法 ● Num Shader Resources Loaded ○ 読み込んだシェーダーのリソース数 ● PixelShader Memory ○ ピクセルシェーダーのメモリ量
93.
Switch / Override
- 確認方法 ディスクサイズはパッケージングした結果で確認します。
94.
もくじ ● はじめに ● マテリアルでロードされるテクスチャ ○
パターン1~8 ● Switch / Override ○ パターン1~4 ● 痒いところのTips ○ Texture枚数 ○ Vertex Interpolator
95.
Switch / Override パターン1 Switch
ON→OFF→ON
96.
Switch / Override
- パターン1 子マテリアルインスタンスでON。 更にその子マテリアルインスタンスでOFF 親 子 子子 ① ② ③ 数字の順にロードし ていきます
97.
Switch / Override
- パターン1 結果 Shader Resources Loaded Pixel Shader Memory ディスクサ イズ レンダリング時の シェーダー ①Switch OFF(親) 2,192 2.61 MB 4 KB A ②Switch ON (子) 2,274 2.79 MB 1,220 KB B ③Switch OFF (子子) 2,274 2.79 MB 1,220 KB A 同じ文字IDだと 同じシェーダーが走ってる
98.
Switch / Override パターン2 プロパティオーバーライド
Opaque→Masked→Opaque
99.
Switch / Override
- パターン2 子マテリアルインスタンスでMasked。 更にその子マテリアルインスタンスでOpaque。 親 子 子子 ① ② ③
100.
Switch / Override
- パターン2 結果 Shader Resources Loaded Pixel Shader Memory ディスクサ イズ レンダリング時の シェーダー ①Opaque(親) 2,192 2.61 MB 4 KB A ②Masked(子) 2,378 2.83 MB 2,355 KB B ③Opaque(子子) 2,378 2.83 MB 1,220 KB A
101.
Switch / Override
- パターン2 ここまでのまとめ ● 途中でSwitch等の切り替えがあっても、最終的に同じ シェーダーの組み合わせなら、 ○ シェーダーのメモリを喰わない ○ レンダリング時のシェーダーは同じものが使用される ● ただ、Switch結果が同じシェーダーになったとしても、 Switchの操作が存在するとディスクサイズは増える
102.
Switch / Override パターン3 末端でSwitch操作
103.
Switch / Override
- パターン3 「マテリアルとマテリアルインスタンスの仕組みと問題点の 共有」スライドの左側の例 引用: https://www.slideshare.net/EpicGamesJapan/epic-games-japan-ue4dd
104.
Switch / Override
- パターン3 ツリー ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ 末端でSwitchや プロパティ操作
105.
Switch / Override
- パターン3 結果 Shader Resources Loaded Pixel Shader Memory ディスク サイズ レンダリング時の シェーダー ①OFF / Opaque(親) 2,192 2.61 MB 4 KB A ②OFF / Opaque(左側-子) 2,192 2.61 MB 4 KB A ③OFF / Opaque(右側-子) 2,192 2.61 MB 4 KB A ④ON / Opaque(左側-子子) 2,274 2.79 MB 1,220 KB C ⑤ON / Masked(左側-子子) 2,435 3.05 MB 2,396 KB B ⑥ON / Opaque(右側-子子) 2,435 3.05 MB 1,220 KB C ⑦ON / Masked(右側-子子) 2,435 3.05 MB 2,396 KB B
106.
Switch / Override パターン4 中間でSwitch操作
107.
Switch / Override
- パターン4 「マテリアルとマテリアルインスタンスの仕組みと問題点の 共有」スライドの右側の例 引用: https://www.slideshare.net/EpicGamesJapan/epic-games-japan-ue4dd
108.
Switch / Override
- パターン4 ツリー ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ 中間でSwitchや プロパティ操作
109.
Switch / Override
- パターン4 結果 Shader Resources Loaded Pixel Shader Memory ディスク サイズ レンダリング時の シェーダー ①OFF / Opaque(親) 2,192 2.61 MB 4 KB A ②ON / Opaque(左側-子) 2,274 2.79 MB 1,220 KB C ③ON / Masked(右側-子) 2,435 3.05 MB 2,396 KB B ④ON / Opaque(左側-子子) 2,435 3.05 MB 4 KB C ⑤ON / Opaque(左側-子子) 2,435 3.05 MB 4 KB C ⑥ON / Masked(右側-子子) 2,435 3.05 MB 4 KB B ⑦ON / Masked(右側-子子) 2,435 3.05 MB 4 KB B
110.
Switch / Override まとめ
111.
Switch / Override
- まとめ 末端でSwitch/プロパティ操作と、 中間でSwitch/プロパティ操作
112.
Switch / Override
- まとめ 最終的な末端のマテリアルインスタンスを使用していると、 どちらのパターンでもランタイムのメモリや描画時のシェー ダーに差は無い。 マスターマテリアルさえ同じなら、兄弟インスタンスでも同じ シェーダーを引っ張ってくれる。
113.
Switch / Override
- まとめ 影響が出てくるのはディスクサイズ。 パッケージのサイズや、ロード時間に影響する。 ● 末端でSwitch: 7,244 KB ● 中間でSwitch: 3,636 KB
114.
Switch / Override
- まとめ 今回は末端が4つでしたが、これが数百個とかになってくる と…… 初めから管理しておく方が良い事が多いので早めの設計 を。 逆に、どうしても末端でSwitch入れたい場合は最悪ディス クサイズのみの影響に留まります。担当者と要相談。
115.
もくじ ● はじめに ● マテリアルでロードされるテクスチャ ○
パターン1~8 ● Switch / Override ○ パターン1~4 ● 痒いところのTips ○ Texture枚数 ○ Vertex Interpolator
116.
痒いところのTips - Texture枚数 1マテリアルに使えるテクスチャ枚数は?
117.
Texture枚数 そのまま使うと13枚くらいで打ち止め。 (枚数はShading Modelによって変化) エラーが出るようになります。
118.
Texture枚数 このエラーは「テクスチャ枚数の限界」ではなく、 TextureSamplerが最大16個までしか使えない。というエ ラー。 ● TextureSampler ○ シェーダー内部でテクスチャをどの設定で読み込み、使用す るかのパラメーター
119.
Texture枚数 TextureSampleノードのSamplerを「Shared」系にすれば 共通のTextureSamplerが使用され、その枠を消費する事 が無くなります。
120.
Texture枚数 いくらでも使える!
121.
Texture枚数 (とはいえ、特定のハードウェアではテクスチャ枚数に限界 があるので注意してください)
122.
Texture枚数 ただしSharedを使うと、一部のテクスチャ設定が無視さ れ、固定された設定になります。 ● 固定される設定 ○ Filter:
“World” TextureGroupの設定 ○ X-Axis Tiling Method: Wrap or Clamp (どちらか指定) ○ Y-Axis Tiling Method: Wrap or Clamp (どちらか指定) ○ LOD Bias: “r.MipMapLODBias”の値
123.
Texture枚数 Texture Samplerを使用している数は、「ウィンドウ」→ 「Stats」から表示される欄に表示されます。 この例では「4/16」 4つ使用中。
124.
もくじ ● はじめに ● マテリアルでロードされるテクスチャ ○
パターン1~8 ● Switch / Override ○ パターン1~4 ● 痒いところのTips ○ Texture枚数 ○ Vertex Interpolator
125.
Vertex Interpolator 頂点シェーダーからピクセルシェーダーへパラメーターを渡 せるノード。
126.
Vertex Interpolator 主な用途としては、頂点シェーダーでしか使えないパラメー ターを渡したりします。 Pre-Skinned系が良く使用されるかと思います。
127.
Vertex Interpolator ただし、渡せる制限があります。 TexCoordと合わせて、Vector4個(=Scalar16個)まで。 Statsで確認できます。
128.
Vertex Interpolator TexCoordノードはCoordinate Index1種類に付きScalar2 個分使用します。 Coordinate
Index 0と1の 2種使っているので、 2種 × Scalar2 = Scalar4
129.
Vertex Interpolator Vertex Interpolatorノードで使用するScalarの数は、 引数の要素数によって変わります RGの2種でScalar
2 RGBの3種でScalar 3
130.
Vertex Interpolator Vertex Interpolateノードの注意点!
131.
Vertex Interpolator 下記のノード、同じ構成をしているのでコンパイル時に共通 化されてScalar3個になるかと思いきや……
132.
Vertex Interpolator 別々の物と認識されてScalar 9個使用されます!
133.
Vertex Interpolator 回避する方法
134.
Vertex Interpolator マテリアル関数に閉じ込めます。
135.
Vertex Interpolator このマテリアル関数ならいくら使っても増えません! (これだと同一のノードと認識される模様)
136.
以上!
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