虚幻4及国内部分引擎的shader架构梳理，虚幻4材质研究。
以下纯属个人经验总结，如有错误，还请斧正。
现在的引擎对材质的概念越来越重视。那么材质在传统的shader管线中到底扮演怎样的一个角色呢。下面是我的一个简单梳理：
总的来说，材质就是shader管线参数的辅管理者，它管理了shader管线的各个资源——贴图采样器，常量缓冲区数据等等。它会为shader各个管线提供资源支持。当你完成一个材质之后编译。最后出来的其实还是shader代码。有了上述概念之后，我用虚幻引擎为例，来梳理一下从材质编辑器到最后的shader的整个过程：
首先我们做一个简单的测试材质：
这个材质我做得很简单。现在我们的材质里有了一个采样器，并且这个采样器sample了我一张图，我给这个材质的metallic和rouphness都给了一些值。现在假设我已经完成了我的材质，那么按照虚幻的要求，我点击了材质编辑器左上角的编译按钮，这时候我们的材质编辑器就开始工作了，它开始编译我们的shader代码
你可以打开引擎的源代码Source/Engine/Classes/Materials 这里就有所有我们材质节点的源代码，每个材质节点的源代码里都有一个Compile函数。Compile函数会按照这个节点的定义，按照本节点的功能，调用HLSLTRanslator，把我们的材质节点翻译成HLSL代码。最后所有的节点都会把自己翻译成HLSL代码然后把这些HLSL代码按照我们在材质编辑器里定义的链接方式，制成一张Shadermap。
这张ShaderMap就是我们幸苦的成果啦：（点击WIndow的HLSL按钮就可以看到我们的材质编译出的ShaderMap）
然而这张ShaderMap就是我们的最终shader吗。答案是否定的，其实我们在材质编辑器里忙碌了半天，仅仅只是做了shader总量的很少很少一部分，我们可以在shadermap中找到我们刚才的工作痕迹：
可以看到，我们的工作量太少了，只占整个shadermap的1%左右的代码量。然而这个ShaderMap还不是我们的整个shader。这张ShaderMap只是我们整个shader管线的参数收集管理者，真正在跑shader逻辑大部分工作的，是虚幻引擎源码里shader目录下那一大片shader代码。那么现在我们就继续我们的探索之旅。
现在我们将我们制作的材质参数全部收集了起来，diffuse，贴图，metallic，normal，并且把他们翻译成了HLSL代码，下一步需要真正处理它们，用这些资源数据计算我们想要的结果。
我们来到虚幻的shader源码：
找到BasePassVertexPass.usf 这个文件里的Main就是我们的顶点着色器了，它会处理我们的顶点数据。我们的材质提供的WorldOffset就会在这里面处理。
这里面还有很多其他的东西，有兴趣可以自行研究。
再经过各种曲面细分几何着色器之后会来到像素着色器：
可以在这个函数里找到如下调用：
这个函数就会调用我们shadermap里的函数
这里就会抽取我们材质里的参数了。
这个像素着色器就会完成我们的着色工作，如果是延迟渲染的话光照会到后面才会开始计算。这里只会把法线，diffuse等等输出到GBuffer。
渲染管线的下一步就是进行光照渲染了，可以翻到ShadingMode.ush
这里会根据ID来计算光照阴影，高光反射等等光影效果。这个ID是我们在材质编辑器里指认的。
这里就会根据我们的指认进行光影计算了。
最终计算完成的结果再走一遍Postprocess就会输出到屏幕上了（如果没有杂七杂八的混合啥的的情况下）
以上就是整个虚幻4的大概的着色i流程了。
可以看出材质其实就是shader管线的一部分，它允许我们编辑它修改它。然而其余的部分全部是写死的。这样做有几个好处【1】允许美术人员开发shader（在模板里重写shader的一部分）【2】能快速开发shader，因为shader管线早就写好了。缺点就是你想新加一个东西会十分麻烦。