概要

マテリアルで傾斜ベクトルを計算し、テクスチャを使わずにフローマップによる流体表現を行います。
ランタイムで計算を行うので、様々な形状やアクタの回転にも対応できます。

エンジンバージョンは5.4.3を使用しました。

実装

傾斜ベクトルの求め方

傾斜ベクトルの求め方はHoudiniのSOPノードLabs FlowmapにあるSlopeメソッドを参考にしました。

内部の処理を見ると、法線と下方向のベクトルの外積から従法線を出し、更に従法線と法線の外積で傾斜ベクトルを計算しています。

同じ処理をUEのマテリアルで再現すると以下のような感じになります。

Normalizeするかどうかはお好みで。

XYだけの値に見えますが、傾斜ベクトルは上を向くことがないのでZチャンネルにはマイナスの値が入っており、ちゃんとワールド空間のベクトルになっています。

Flow Map

マテリアルでは便利なFlow Map関数がいくつか用意されていますが、今回はFlowMaps_Simpleを使用します。

Diffuse、もしくはNormal MapインプットにFlow Mapで歪ませるテクスチャオブジェクトを刺します。
Flow Vector Mapには先ほど計算した傾斜ベクトルを入力するのですが、本来ここにはテクスチャのFlow Mapを入力するため、計算したベクトルをワールド空間からタンジェント空間に変換します。
Transformノードを挟み、ノードのDetailsからSourceをWorld Space、DestinationをTangent Spaceに設定します。

出力される値がRGBなのでMaskノードでRGに変換し、Gチャンネルが逆なので-1を乗算して反転させます。

UVのスケールやスピードの調整、ベクトルの大きさをお好みで調整するといい感じになります。

制限

メッシュの法線が正しい方向を向いていることが前提になります
法線の再計算を行わないWorld Position Offset後は正確な傾斜を計算できません
タンジェント空間での計算なのでUVシームによってテクスチャの切れ目が発生します
UVアイランド毎のスケールの違いなどによって流れる速度や見え方が変わります