Material部分

Material部分是一个材质定义必须的部分，它包含一个属性对列表来描述所有非着色器数据。

通用化参数

name: string类型，任意字符串，如果包含空格可以使用引号。设置材质的名称，往往用于运行时的调试。

material {
    name : stone
}

material {
    name : "Wet pavement"
}

featureLevel: int类型，只为1，2或3，默认是1。设置材质的特征级别。每个特征级别定义了一组材料可以使用的特征。如果材料使用了所选级别不支持的特性，则matc将在编译期间生成错误。给定的功能级别保证支持较低功能级别的所有功能。

Feature Level	Guaranteed features
1	9 textures per material
2	9 textures per material, cubemap arrays, ESSL 3.10
3	12 textures per material, cubemap arrays, ESSL 3.10

material {
    featureLevel : 2
}

shadingModel: 字符串类型，值为lit, subsurface, cloth, unlit, specularGlossiness，默认为lit。是材质模型的定义，具体参考这里

material {
    shadingModel : unlit
}

parameters: 类型是一个对象列表，每个条目都是一个对象，具有字符串类型的属性name和type。名称必须是有效的GLSL标识符。条目也有一个可选的精度，它可以是默认的(平台的最佳精度，通常是桌面高，移动中等)，低，中，高。在运行时通过材质实例将渲染对象的实际材质参数值设置进去，在shader中通过一定的方式来进行访问，具体来说：
- 采样器类型: 使用materialParams_开头，例如materialParams_myTexture
- 其他类型: 使用materialParams.，例如materialParams.myColor

Type	Description
bool	Single boolean
bool2	Vector of 2 booleans
bool3	Vector of 3 booleans
bool4	Vector of 4 booleans
float	Single float
float2	Vector of 2 floats
float3	Vector of 3 floats
float4	Vector of 4 floats
int	Single integer
int2	Vector of 2 integers
int3	Vector of 3 integers
int4	Vector of 4 integers
uint	Single unsigned integer
uint2	Vector of 2 unsigned integers
uint3	Vector of 3 unsigned integers
uint4	Vector of 4 unsigned integers
float3x3	Matrix of 3x3 floats
float4x4	Matrix of 4x4 floats
sampler2d	2D texture
sampler2dArray	Array of 2D textures
samplerExternal	External texture (platform-specific)
samplerCubemap	Cubemap texture

示例如下：

material {
    parameters : [
        {
           type : float4,
           name : albedo
        },
        {
           type      : sampler2d,
           format    : float,
           precision : high,
           name      : roughness
        },
        {
            type : float2,
            name : metallicReflectance
        }
    ],
    requires : [
        uv0
    ],
    shadingModel : lit,
}

fragment {
    void material(inout MaterialInputs material) {
        prepareMaterial(material);
        material.baseColor = materialParams.albedo;
        material.roughness = texture(materialParams_roughness, getUV0());
        material.metallic = materialParams.metallicReflectance.x;
        material.reflectance = materialParams.metallicReflectance.y;
    }
}

!!! Note: - 采样器类型还可以指定纹理格式，如int或者float - 数组类型需要在类型后面添加size参数，如float[9]

constants：常量对象的数组，每个条目都是一个对象，具有字符串类型的属性name和type。名称必须是有效的GLSL标识符。条目也有一个可选的默认值，它可以是bool或数字，具体取决于常量的类型。类型必须是下表中的值。

Type	Description	Default
int	A signed, 32 bit GLSL int	0
float	A single-precision GLSL float	0.0
bool	A GLSL bool	false

列出材质中可接受的常数参数。这些常量可以在加载材料包时设置或“特化”。多个材料可以从相同的材料包加载不同的常数参数特化。一旦材料从材料包中加载，其常量参数就不能更改。与常规参数相比，常量参数允许编译器生成更高效的代码。通过在shader的名字前加上materialConstant_来访问常量参数。例如，一个名为myConstant的常量参数在着色器中被访问为materialConstant_myConstant。如果在运行时未设置常量参数，则使用默认值。

material {
    constants : [
        {
           name : overrideAlpha,
           type : bool
        },
        {
           name : customAlpha,
           type : float,
           default : 0.5
        }
    ],
    shadingModel : lit,
    blending : transparent,
}

fragment {
    void material(inout MaterialInputs material) {
        prepareMaterial(material);
        if (materialConstants_overrideAlpha) {
            material.baseColor.a = materialConstants_customAlpha;
            material.baseColor.rgb *= material.baseColor.a;
        }
    }
}

variantFilter：类型是字符串数据。变体过滤，用于减少编译产物的大小，用于指定应用程序保证永远不需要的着色器变体列表。这些着色器变量在代码生成阶段被跳过，从而减少了材料的整体尺寸。请注意，有些变体可能会自动被过滤掉。例如，所有照明相关的变量(directionalllighting等)在编译unlit材质时被过滤掉。谨慎使用变量过滤器，在运行时过滤掉所需的变量可能会导致崩溃。一些可能的值是：
- directionalLighting, 方向光是否开启的变体
- dynamicLighting, 动态光源（除方向光以外的其他光源）是否开启的变体
- shadowReceiver, 是否接收阴影
- skinning, 是否有骨骼动画
- fog, 是否使用雾效
- vsm, 是否使用协方差阴影
- ssr, 是否使用屏幕空间反射
- ...., 不断扩充中

material {
    name : "Invisible shadow plane",
    shadingModel : unlit,
    shadowMultiplier : true,
    blending : transparent,
    variantFilter : [ skinning ]
}

flipUV: 布尔类型，默认是true。当设置为true(默认值)时，当材质的顶点着色器读取UV属性的Y坐标时会翻转。翻转相当于y = 1.0 - y。当设置为false时，翻转被禁用，并按原样读取UV属性。

material {
    flipUV : false
}

quailty：string类型，值为low, normal, high, default其中之一，默认为default。设置材料的一些全局质量参数。Low允许稍微影响正确性的优化，并且是移动平台上的默认值。Normal不影响正确性，在其他方面类似于low。High启用可能对性能产生不利影响的质量设置，并且是桌面平台上的默认设置。

material {
    quality : default
}

顶点属性参数

requires：类型是string列表，列表中的每个元素的值是uv0, uv1, color, position, tangents, custom0~custom7其中之一。列出材质所需的顶点属性。position属性总是必需的，不需要指定。当选择任何非非照明的着色模型时，tangents属性是自动需要的。

material {
    parameters : [
        {
           type : sampler2d,
           name : texture
        },
    ],
    requires : [
        uv0,
        custom0
    ],
    shadingModel : lit,
}

fragment {
    void material(inout MaterialInputs material) {
        prepareMaterial(material);
        material.baseColor = texture(materialParams_texture, getUV0());
        material.baseColor.rgb *= getCustom0().rgb;
    }
}

variables: 类型是string列表，最多定义4个变量，且变量的命名符合glsl约定的形式。定义由材质的顶点着色器输出的自定义插值(或变量)。数组的每一项都定义了一个插值器的名称。片段着色器中的全名是带有variable_前缀的插值器的名称。例如，如果你声明一个名为eyeDirection的变量，你可以使用variable_eyeDirection在片段着色器中访问它。在顶点着色器中，插值名称只是MaterialVertexInputs结构(material)的一个成员。eyeDirection(在你的例子中)。每个插值在着色器中都是float4 (vec4)类型。

material {
    name : Skybox,
    parameters : [
        {
           type : samplerCubemap,
           name : skybox
        }
    ],
    variables : [
         eyeDirection
    ],
    vertexDomain : device,
    depthWrite : false,
    shadingModel : unlit
}

fragment {
    void material(inout MaterialInputs material) {
        prepareMaterial(material);
        float3 sky = texture(materialParams_skybox, variable_eyeDirection.xyz).rgb;
        material.baseColor = vec4(sky, 1.0);
    }
}

vertex {
    void materialVertex(inout MaterialVertexInputs material) {
        float3 p = getPosition().xyz;
        float3 u = mulMat4x4Float3(getViewFromClipMatrix(), p).xyz;
        material.eyeDirection.xyz = mulMat3x3Float3(getWorldFromViewMatrix(), u);
    }
}

vertexDomain: string类型，可选的值是: object, world, view, device，默认是object。定义渲染网格的域(或坐标空间)。域影响顶点着色器中顶点的转换方式。可能的域有:
- object: 顶点在对象(或模型)坐标空间中定义。顶点使用渲染对象的变换矩阵进行变换
- world: 顶点在世界坐标空间中定义。顶点不使用渲染对象的变换进行转换。
- view: 顶点在视图(或眼睛或相机)坐标空间中定义。顶点不使用渲染对象的变换进行转换。
- device: 顶点在标准化的设备(或剪辑)坐标空间中定义。顶点不使用渲染对象的变换进行转换。

material {
    vertexDomain : device
}

interpolation: string类型，可能的值是smooth, flat，默认smooth。定义如何在顶点之间插入插值(或变量)。当此属性设置为smooth时，将对每个插值执行透视正确的插值。当设置为平面时，不执行插值，并且给定三角形内的所有片段将被相同的阴影。

material {
    interpolation : flat
}

混合与透明

blending: string类型，可能的值是opaque, transparent, fade, add, masked, multiply, screen，默认是opaque。定义渲染对象如何/是否与渲染目标的内容混合。可能的混合模式有：
- opaque：混合是禁用的，材料的输出的alpha通道被忽略。
- transparent：混合是启用的。材料的输出是与渲染目标的alpha复合，使用波特-达夫的源覆盖规则。这种混合模式假设预乘alpha。
- fade：作为透明但透明度也适用于镜面照明。在透明模式下，材料的alpha值只适用于漫反射照明。这种混合模式对于淡入淡出点亮的物体很有用。
- add：混合是启用的。材料的输出被添加到渲染目标的内容。
- masked：混合是启用的。材料的输出与渲染目标的内容相乘，使内容变暗。
- screen：混合是启用的。有效地与乘法相反，渲染目标的内容被加亮。
- masked：混合是禁用的。这种混合模式启用alpha掩蔽。材料的输出的alpha通道定义是否丢弃一个片段。此外，ALPHA_TO_COVERAGE为非透明视图启用。参见 maskThreshold 部分以获取更多信息。

material {
    blending : transparent
}

postLightingBlending: string类型，可能的值为opaque, transparent, add，默认为opaque。定义如何将postLightingColor材质属性与光照计算结果混合。可能的混合模式有:
- Opaque: 混合被禁用，材质将直接输出postLightingColor。
- Transparent: 启用混合。材质的计算颜色是与postLightingColor合成的alpha，使用Porter-Duff的source over规则。这种混合模式假定预先乘以alpha。
- Add: 启用混合。材质的计算颜色被添加到postLightingColor。
- Multiply: 启用混合。材质的计算颜色乘以postLightingColor。
- Screen: 启用混合。材质的计算颜色被反转并与postLightingColor相乘，结果被添加到材质的计算颜色中。

material {
    postLightingBlending : add
}

transparency: string类型，可能的值为default, twoPassesOneSide以及twoPassesTwoSides，默认的值为default。控制透明对象的呈现方式。它仅在混合模式不是Opaque且refractionMode为none时有效。这些方法都不能准确地呈现凹形几何，但在实践中它们往往足够好。三种可能的透明度模式是:
- default: 透明对象正常呈现，遵循剔除模式，等等。
- twoPassesOneSide: 透明对象首先在深度缓冲区中渲染，然后再在颜色缓冲区中渲染，遵循剔除模式。这实际上只呈现了透明对象的一半。
- twopassstwosides: 透明对象在颜色缓冲区中渲染两次:第一次渲染背面，然后渲染正面。该模式允许呈现两组面，同时减少或消除排序问题。twopassstwosides可以与doublesides结合使用，效果更好。

material {
    transparency : twoPassesOneSide
}

maskThreshold: number类型，值介于0到1之间，默认的值为0.4。设置最小alpha值，当混合模式设置为遮罩时，片段必须不被丢弃。如果片段没有被丢弃，则其源alpha被设置为1。当混合模式未被屏蔽时，此值将被忽略。此值可用于控制alpha遮罩对象的外观。

material {
    blending : masked,
    maskThreshold : 0.5
}

refractionMode: string类型，可能的值为none, cubemap, screenspace，默认为none。当设置为非none时激活折射。cubemap的值将只使用IBL cubemap作为折射源，而这是非常有效的，没有场景对象将被折射，只有在cubemap中编码的远处环境。这种模式对于对象查看器来说是足够的。屏幕空间的值将采用更先进的屏幕空间折射算法，该算法允许场景中不透明的物体被折射。在立方体映射模式中，假定折射光线从物体的中心发出，厚度参数仅用于计算吸收，而对折射本身没有影响。在屏幕空间模式下，假定折射光线在离开折射介质时平行于观看方向。

material {
    refractionMode : cubemap
}

refractionType： string类型，可能的值为solid, thin，默认为solid。这只有在refractionMode设置为非none时才有意义。refractionType定义使用的折射模型。Solid用于厚的物体，如水晶球、冰块或雕塑。Thin用于薄的物体，如窗户、装饰球或肥皂泡。在实体模式下，假定所有的折射物体都是与入射点相切且半径厚度的球体。在薄模式下，所有的折射率物体都被假定为平面的、薄的、厚度的。

material {
    refractionMode : cubemap,
    refractionType : thin,
}

光栅化

culling： string类型，可能的值是none, front, back, frontAndBack，默认的值是back。定义应该剔除哪些三角形:不剔除、正面三角形、背面三角形或全部剔除。

material {
    culling : none,
}

colorWrite：布尔类型，默认是true。控制是否将颜色写入颜色缓冲区。

material {
    colorWrite : false,
}

depthWrite：布尔类型，对于非透明材质默认是true，对于透明材质默认是false。用于控制是否将深度信息写入深度缓冲区。

material {
    depthWrite : false
}

depthCulling：布尔类型，默认是true。是否开启深度测试。当深度测试被禁用时，用此材质渲染的对象将始终出现在其他不透明对象的顶部。

material {
    depthCulling : false
}

doubleSided: 布尔类型，默认是false。启用双面呈现，并在运行时切换其功能。当设置为true时，剔除自动设置为none; 如果三角形是面向背面的，则三角形的法线将翻转为面向正面。当显式设置为false时，这允许在运行时切换双面性。

material {
    name : "Double sided material",
    shadingModel : lit,
    doubleSided : true
}

fragment {
    void material(inout MaterialInputs material) {
        prepareMaterial(material);
        material.baseColor = materialParams.albedo;
    }
}

alphaToCoverage: 布尔类型，默认是false。启用或禁用alpha覆盖。当覆盖的alpha被启用时，片段的覆盖是从它的alpha派生出来的。此属性仅在启用MSAA时才有意义。注意:将混合设置为遮罩会自动启用alpha覆盖。如果您不希望这样做，您可以通过将alpha的覆盖率设置为false来覆盖此行为。

material {
    name : "Alpha to coverage",
    shadingModel : lit,
    blending : masked,
    alphaToCoverage : false
}

fragment {
    void material(inout MaterialInputs material) {
        prepareMaterial(material);
        material.baseColor = materialParams.albedo;
    }
}

光照

reflections： string类型，可能的值为default或screenspace，默认为default。控制材质的镜面反射方式。当此属性设置为默认值时，反射仅来自基于图像的光。当此属性设置为屏幕空间时，除了基于图像的光线之外，反射还来自屏幕空间的颜色缓冲区。

material {
    name : "Glossy metal",
    reflections : screenspace
}

shadowMultiplier：布尔类型，默认为false。仅在未光照的阴影模型中可用。如果启用此属性，则由材质计算的最终颜色乘以阴影因子(或可见性)。这允许创建透明的阴影接收对象(例如AR中不可见的地平面)。这只支持来自定向光的阴影。

material {
    name : "Invisible shadow plane",
    shadingModel : unlit,
    shadowMultiplier : true,
    blending : transparent
}

fragment {
    void material(inout MaterialInputs material) {
        prepareMaterial(material);
        // baseColor defines the color and opacity of the final shadow
        material.baseColor = vec4(0.0, 0.0, 0.0, 0.7);
    }
}

transparentShadow: 布尔值类型，默认为false。在此材质上启用透明阴影。当启用此功能时，使用抖动模式模拟透明阴影:它们在方差阴影地图(VSM)和模糊启用时工作得最好。阴影的不透明度直接来源于材质的baseColor属性的alpha通道。透明阴影可以在不透明的物体上启用，使它们与不透明的折射/透射物体兼容。

material {
    name : "Clear plastic with stickers",
    transparentShadow : true,
    blending : transparent,
    // ...
}

fragment {
    void material(inout MaterialInputs material) {
        prepareMaterial(material);
        material.baseColor = texture(materialParams_baseColor, getUV0());
    }
}

clearCoatIorChange: 布尔类型，默认是true。在添加透明涂层时，考虑到折射率(IoR)的变化来修改底层的镜面颜色。这似乎使baseColor变暗。当此效果被禁用时，baseColor保持不变。请参见图37，查看此属性如何影响红色金属基础层的示例。

material {
    clearCoatIorChange : false
}

multiBounceAmbientOcclusion：布尔类型，默认值：桌面为true，移动平台为false。当将环境遮挡应用于基于图像的照明时，多反弹环境遮挡考虑了相互反射。开启此功能可避免遮挡区域过度变暗。它还考虑了表面颜色来生成彩色环境遮挡。图38比较了有和没有多弹跳环境遮挡的表面的环境遮挡项。注意多重反射环境遮挡如何在被遮挡的区域引入颜色。图39在点亮的砖块材料上切换多重反射环境遮挡的开启和关闭，以突出此属性的效果。

material {
    multiBounceAmbientOcclusion : true
}

specularAmbientOcclusion: string类型，可能的值为none, simple or bentNormals，默认情况，移动平台为none，桌面为simple。静态环境遮挡贴图和动态环境遮挡贴图(SSAO等)适用于漫射间接照明。当将此属性设置为除了none以外的其他值时，一个新的环境遮挡项将从表面粗糙度中衍生出来，并应用于镜面间接照明。这种效果有助于消除不需要的镜面反射，如图40所示。当这个值设置为simple时，引擎使用一种便宜但近似的方法来计算高光环境遮挡项。如果将此值设置为bentNormals, 引擎将使用更精确但更昂贵的方法。

material {
    specularAmbientOcclusion : simple
}

抗锯齿

specularAntiAliasing: 布尔类型，默认为false。当一个对象移动远离相机，减少镜面锯齿，并保留镜面高光的形状。这种抗锯齿的解决方案对光滑材料(低粗糙度)特别有效，但增加了材质渲染的成本。抗锯齿效果的强度可以使用另外两个属性来控制:specularAntiAliasingVariance和specularAntiAliasingThreshold。

material {
    specularAntiAliasing : true
}

specularAntiAliasingVariance: number类型，值介于0到1之间，默认0.15。设置应用镜面抗锯齿时使用的过滤器内核的屏幕空间方差。较高的值将增加过滤器的效果，但可能增加不需要的区域的粗糙度。

material {
    specularAntiAliasingVariance : 0.2
}

specularAntiAliasingThreshold：number类型，值介于0到1之间，默认0.2。设置用于在应用镜面抗混叠时抑制估计误差的夹持阈值。当设置为0时，镜面反锯齿被禁用。

material {
    specularAntiAliasingThreshold : 0.1
}

Shading

customSurfaceShading：布尔值，默认为false。当设置为true时启用自定义表面着色。当表面着色被启用时，碎片着色器必须提供一个额外的功能，该功能将被场景中可能影响当前碎片的每个光线调用。

material {
    interpolation : flat
}

Material部分 ​

通用化参数 ​

顶点属性参数 ​

混合与透明 ​

光栅化 ​

光照 ​

抗锯齿 ​

Shading ​

Material部分

通用化参数

顶点属性参数

混合与透明

光栅化

光照

抗锯齿

Shading