UE4 Tri-Planar-Mapping[三面映射]

最近学习ue4，由于在Maya中制作场景我经常会使用Triplanar节点制作地面山石等贴图，但是这些模型的uv会不规范，导入到ue4会出现贴图错乱的问题，所以我寻思着 ue4是否也能像maya一样使用Triplanar的方法去制作贴图，于是就查找到以下结果，最近忙完我测试下，先备注下资料，有会用的朋友也可以交流下哦！万分感谢

资料参考：

为什么要用三面映射
首先说说为什么要用三面映射吧。在很多情况下会遇到uv不规范，甚至没有uv的模型(至少我遇到了没有uv的模型)，在这种情况下，如果还需要使用纹理映射，就需要生成合适的uv。
另外的，在对地形(Terrain)进行uv坐标的指定是效率非常低下的，因此针对地形进行纹理映射，推荐采样三面映射。
三面映射(Tri-Planar-Mapping)提供了一种基于世界坐标(WorldSpacePosition)生成uv坐标的方式，虽然不能完全正确的映射模型的uv，但在应用一些通用的材质时，有着不错的效果。

三面映射原理
三面映射需要解决的，其实就是将世界坐标映射到uv坐标对纹理进行采样。我们知道uv坐标是二维向量，而世界坐标是三维向量，所以需要一种方式，使用世界坐标对贴图采样。
一种思路是取世界坐标的xy，yz，xz分量分别对纹理进行采样，然后进行混合。
使用xy分量采样时，并没有把z分量考虑进去，如果只用这个结果的话，在具体模型上就会出现z方向的拉伸。使用yz分量同样如此。所以在最后进行结果混合时，需要一个比较合适的混合因子，这个混合因子能够说明在xyz方向的比例。
我们可以使用世界坐标下的法线(worldNormal)，这个法线点乘x轴向量(1,0,0)得到的结果能够反映该面在x方向的朝向比例，这个结果正好能作为偏向x方向的插值因子。在其它方向同理。有了这个思路，就可以进行代码操作了。

Unity Shader的实现（这里只演示颜色关键部分）：
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//针对不同方向进行采样，并且获得对应朝向的mask进行插值
fixed4 SampleTextureAsWorld(float2 uvXY, float2 uvYZ, float2 uvXZ, fixed3 worldNormal){
fixed4 colorXY = tex2D(_Albedo, uvXY);
fixed4 colorYZ = tex2D(_Albedo, uvYZ);
fixed4 colorXZ = tex2D(_Albedo, uvXZ);
float maskX = abs(dot(worldNormal, fixed3(1,0,0)));
float maskY = abs(dot(worldNormal, fixed3(0,1,0)));

fixed4 finalColor = lerp(colorXY, colorYZ, maskX);
finalColor = lerp(finalColor, colorXZ, maskY);

return finalColor;
}
//片段着色器中非常容易：
fixed4 frag(v2f i):SV_TARGET{
fixed3 worldNormal = normalize (i.worldNormal);
return SampleTextureAsWorld(i.worldPos.xy, i.worldPos.yz, i.worldPos.xz, worldNormal);
}

使用UE4实现：

最后用一个简单的茶杯，随便上一张CC0的贴图预览效果：

法线

三面映射当然可以采样法线贴图啦，最后额外进行一个(0,0,1)的Mask就行了。