Unreal Engine: Materialien gemeinsam mit Material Parameter Collection steuern

Was erfahren Sie in diesem Leitfaden?

Wenn mehrere Materialien in derselben Unreal-Engine-Szene auf denselben Wert reagieren sollen, können Sie statt diesen Wert in jeder Material Instance einzeln zu ändern eine Material Parameter Collection (MPC) verwenden. Die Collection speichert Scalar- und Vector-Parameter in einem separaten Asset. Dadurch greifen die daran gebundenen Materialien auf gemeinsame Werte zu. Ändern Sie einen Wert in der Collection, wird die Änderung auf alle Materialien übertragen, die sie verwenden.

In diesem Leitfaden zeigen wir Schritt für Schritt, wie Sie eine Collection erstellen, in den Material Graph einbinden und ihre Werte über Blueprint oder Sequencer verwalten. Als Beispiel können Sie den Emissive-Wert mehrerer Materialien in einer Szene mit einem einzigen Scalar-Parameter steuern. So lassen sich gemeinsame Einstellungen leichter anpassen. Nicht sämtliche Eigenschaften jedes Materials werden dadurch zentral verwaltet.

Voraussetzungen

Arbeiten Sie in Unreal Engine mit dem Content Browser, Material Editor und Blueprint. Um die Collection in einem Material zu verwenden, benötigen Sie grundlegende Kenntnisse zur Materialerstellung. Wer den Parameter mithilfe einer Animation über eine Zeitleiste ändern möchte, sollte außerdem über Grundkenntnisse in Sequencer und Materialerstellung verfügen. Der Quellenleitfaden zu Sequencer wurde für Unreal Engine 4.27 erstellt. Prüfen Sie, ob Benutzeroberfläche und Workflow mit der verwendeten Projektversion übereinstimmen.

In den Quellen werden keine besonderen Konto-, Kosten- oder Hardwarevoraussetzungen für diesen Vorgang genannt. Im Beispiel steuern wir Emissive; Sie können nach derselben allgemeinen Methode auch einen anderen Scalar- oder Vector-Wert in die Collection aufnehmen. Legen Sie den Parameternamen beim Erstellen fest und verwenden Sie ihn in den folgenden Schritten unverändert. Wichtig ist, in der Material-Graph den richtigen Collection-Eintrag auszuwählen und den Collection Parameter Node mit dem gewünschten Parameter zu verbinden.

Schritt für Schritt: Collection erstellen und in ein Material einbinden

1. Erstellen Sie das Collection-Asset. Klicken Sie im Content Browser mit der rechten Maustaste. Wählen Sie im Abschnitt Create Advanced Asset im Untermenü Material den Eintrag MaterialParameterCollection. Geben Sie dem Asset einen Namen, der seinen Inhalt beschreibt. Wenn es beispielsweise szenenweite Werte speichern soll, können Sie es MPC_GlobalParams nennen.

2. Fügen Sie Parameter hinzu. Öffnen Sie das Asset per Doppelklick. Erstellen Sie über die Schaltfläche Add Element (+) im Bereich Scalar Parameters oder Vector Parameters einen neuen Parameter. Für eine einzelne Zahl fügen Sie einen Scalar-Parameter hinzu, für eine Steuerung mit einem Vector-Wert einen Vector-Parameter. Benennen Sie die Parameter nach ihrer Funktion. Ein Scalar zur Steuerung der Emissive-Stärke könnte zum Beispiel EmissivePower heißen. Den Startwert legen Sie ebenfalls in diesem Bereich fest.

3. Rufen Sie die Collection im Material Graph auf. Öffnen Sie ein Material und suchen Sie im Bereich Material Graph per Rechtsklick nach „collection“. Fügen Sie den Collection Parameter Node hinzu. Wählen Sie im Dropdown-Menü Collection im Details Panel die soeben erstellte MPC und in der Liste Parameter Name den hinzugefügten Parameter aus. Das Material bezieht den betreffenden Wert nun aus dem Collection-Asset.

4. Verbinden Sie den Parameter mit der Materialberechnung. Verbinden Sie den Ausgang des Collection Parameter Node mit dem Teil des Graphen, in dem die zu steuernde Materialeigenschaft verwendet wird. Wenn Sie beispielsweise den Emissive-Wert steuern möchten, verwenden Sie den Scalar aus der Collection in der Emissive-Berechnung. Wie genau diese Verbindung aussieht, hängt vom Material-Graph ab. Das Beispiel im Quellenleitfaden steuert den Wert einer emissiven Oberfläche über die Collection.

5. Speichern Sie das Material und testen Sie es mit mehreren Materialien. Speichern Sie das Material und warten Sie, bis es kompiliert wurde. Verwenden Sie den entsprechenden Node und Parameter auch in anderen Materialien, die auf dieselbe Collection verweisen. Ändern Sie anschließend den Wert im Collection-Asset. Die daran gebundenen Materialien übernehmen die gemeinsame Aktualisierung. Dadurch müssen Sie dieselbe Einstellung seltener in einzelnen Material Instances ändern.

Steuerung über Blueprint und Sequencer

Um den Collection-Wert zur Laufzeit zu ändern, können Sie im Level Blueprint den Node Set Scalar Parameter Value verwenden. Wählen Sie darin die betreffende Collection und den Parameter aus und legen Sie den gewünschten Wert im jeweiligen Ablauf fest. Im offiziellen Beispiel sind Tastaturereignisse mit diesem Node verbunden: Beim Drücken und Loslassen einer Taste können unterschiedliche Werte eingestellt werden. Das veranschaulicht die Funktionsweise. In einem Produktionsprojekt sollten Sie Eingaben entsprechend dem eigenen Steuerungsablauf einrichten.

Wenn sich der Wert im Zeitverlauf ändern soll, klicken Sie in Sequencer auf + Track und wählen Sie das Material Parameter Collection-Asset aus. Fügen Sie über die Schaltfläche + Parameter auf dem Track den Parameter hinzu, auf den die Animation angewendet werden soll. Für den Parameter wird an der aktuellen Zeitposition ein Keyframe erstellt. Sie können den Scalar-Wert auf dem Track bearbeiten und mit Keyframes versehen. Bei einem Vector-Parameter öffnet ein Doppelklick auf den Keyframe den Color Picker. Materialien, die dieselbe Collection verwenden, lassen sich so über einen gemeinsamen Parameter ändern, statt einzelne Materialkanäle zu animieren.

Häufige Fehler und wichtige Hinweise

Wenn im Material Graph die falsche Collection ausgewählt oder der Parametername nicht korrekt zugeordnet ist, funktioniert die erwartete gemeinsame Steuerung möglicherweise nicht. Prüfen Sie zuerst die Auswahl im Collection Parameter Node, danach die Verbindung und schließlich den Parameterwert in der Collection. Ein Material kann auf bis zu zwei verschiedene Material Parameter Collections verweisen. Berücksichtigen Sie diese Grenze bei der Szenenplanung. Jede Collection kann höchstens 1024 Scalar- und 1024 Vector-Parameter enthalten.

Wenn Sie die Anzahl der Parameter in einer Collection ändern, müssen die Materialien, die auf diese Collection verweisen, erneut kompiliert werden. Planen Sie daher die benötigten Parameter möglichst im Voraus, statt sie ständig hinzuzufügen oder zu entfernen. Auch eine Umbenennung erfordert auf der Blueprint-Seite besondere Aufmerksamkeit: Die Materialien, die den Parameter verwenden, funktionieren zwar weiterhin, doch in Blueprint muss der betreffende Parametername neu zugewiesen werden.

Eine MPC ist dafür gedacht, materialindividuelle Einstellungen von gemeinsamen, szenenweiten Werten zu trennen. Wenn jedes Objekt einen anderen Wert benötigt, sollten Sie nicht davon ausgehen, dass ein gemeinsamer Parameter diese Werte automatisch objektbezogen unterscheidet. Die Stärke der Collection liegt darin, einen gemeinsamen Wert an mehrere Materialien weiterzugeben. Der Quellenleitfaden weist außerdem darauf hin, dass eine Aktualisierung über die Collection effizienter ist, als zahlreiche unterschiedliche Material Instance-Parameter einzeln einzustellen. Das ist keine Garantie für eine bestimmte Hardwareleistung.

Was bringt das für Architektur- und Archviz-Workflows?

In Architekturvisualisierungen kann es wiederkehrende Anpassungen reduzieren, wenn Sie Oberflächen, die dieselbe Steuerung benötigen, um einen gemeinsamen Parameter gruppieren. So lassen sich beispielsweise Emissive-, Farb- oder andere Scalar-/Vector-Werte einer Materialgruppe in der Szene über eine Collection verwalten. Welche Eigenschaft sich dafür eignet, hängt von der Verbindung im Material Graph ab. Mit Sequencer können Parameterwerte auf der Zeitleiste mit Keyframes versehen werden; über Blueprint lassen sich Werte durch Ereignisse im Ablauf ändern.

Es empfiehlt sich jedoch, schon zu Projektbeginn festzulegen, welche Werte in die Collection gehören und welche Materialien daran gebunden werden. Änderungen an der Parameteranzahl können eine erneute Kompilierung der Materialien erfordern; eine Umbenennung kann zusätzliche Korrekturen an Blueprint-Verbindungen nötig machen. In den Quellen werden keine besonderen Lizenz- oder Hardwarevoraussetzungen genannt. Das Projektteam sollte den Sequencer-Workflow in der verwendeten Unreal-Engine-Version überprüfen und nur Werte in eine MPC übertragen, für die eine gemeinsame Steuerung tatsächlich erforderlich ist.

Nächste Schritte

Führen Sie zunächst einen kleinen Test mit einem Scalar-Parameter durch: Binden Sie ihn in zwei verschiedenen Materialien ein und ändern Sie den Wert in der Collection, um die gemeinsame Aktualisierung zu überprüfen. Testen Sie anschließend, den Parameter über Blueprint festzulegen oder ihn in Sequencer mit Keyframes zu versehen. Wenn Sie einen Vector-Parameter benötigen, testen Sie auch das Bearbeiten von Keyframes über den Color Picker.

Verwenden Sie Parameternamen im Projekt einheitlich und überprüfen Sie die Blueprint-Verbindungen, bevor Sie dort verwendete Namen ändern. Wenn die Anzahl der Materialien oder der Umfang der Parameter wächst, behalten Sie Zahl und Zweck der Collections im Blick. Stellen Sie sicher, dass ein einzelnes Material nicht auf mehr als zwei Collections verweist.

Quellen und Lizenz

Dieser Leitfaden wurde anhand der Unreal-Engine-Dokumentation von Epic Games zu Material Parameter Collections, Material Parameter Collection Sequencer Track und Material Parameter Expressions mit eigenen Formulierungen angepasst. In den Quellen wird die Lizenz als „frei“ angegeben. Da keine konkrete Lizenzart genannt wird, wurden die Quellsätze nicht direkt übernommen.