Unreal Engine 4学习总动员：游戏开发

      本系列图书共有 6 本，分为快速入门、材质渲染、蓝图应用、动画设计、游戏开发、C 编程。内容包含了 UE4 的全部模块内容。本套图书具有鲜明的特色，首先，整套图书以案例教程为核心，每本书有数十个案例教程。手把手教会你快速上手 UE4，使学习 UE4 变得极为容易，完全以实战操作为成书标准。其次，整套图书配有近18 小时的语音视频教程，完全是精典案例实战操作式教学。 

         游戏开发是Unreal Engine 4 的拿手好戏，本书全面介绍游戏开发的全部内容。对游戏概念设计、游戏框架、游戏元素、游戏工具应用、游戏制作具体操作一网打尽。通过讲解几十个具体操作层面的教程，使读者全面掌握游戏制作的技能技巧。 配套资源中提供书中案例的工程源文件并精选十个精彩游戏制作视频教程，历时3小时以上，手把手一步步教会读者掌握Unreal Engine 4 游戏开发实战操作。使读者一步跨入游戏制作高端领域。

      张宝荣，计算机图形图像领域骨灰级玩家，精通Maya、Houdini、UE4等软件。从事3D动画技术、影视特效技术、游戏开发技术、虚拟现实技术研究与教学二十多年。出版有Maya、Houdini等技术专著近20部。长年奋战在技术研发与教学一线，始终跟踪研究国际前沿的行业专业技术。参与制作过多部数字电影、电视剧、MTV等项目，任职特效导演。担任过多家专业培训机构教学总监。国内计算机图形图像领域跨专业、多学科、总合性的具有技术实力和教学水平的领军人物。

 

目录

 

第1章
基础游戏概念 ………………… 1

1.1 虚幻项目和游戏
……………………….2

1.2 创建类的基础知识
……………………3

1.2.1 仅使用蓝图
……………………………….5

1.2.2 C 和蓝图
………………………………..7

1.2.3 仅使用C
………………………………13

 

第2章
游戏框架 …………………….. 18

2.1 Gameplay框架
……………………….19

2.2 游戏架构快速指南
………………….19

2.2.1 代表世界中的玩家、好友及敌人 ….19

2.2.2　使用玩家输入或AI逻辑控制Pawn
…20

2.2.3　向玩家显示信息 ………………………21

2.2.4 设置及跟踪游戏规则
……………….21

2.2.5　架构中类的关系
………………………22

2.3　Pawn
…………………………………….22

2.3.1　Pawn基本知识
…………………………23

2.3.2　角色
………………………………………..24

2.4 控制器
………………………………….24

2.4.1 AIController
…………………………….25

2.4.2 PlayerController（玩家控制器）
….25

2.5 游戏流程总览
………………………..25

2.6　游戏模式（GameMode）
………..27

2.7 摄像机
………………………………….29

2.8 用户界面和HUD
…………………….31

 

第3章
游戏元素 …………………….. 32

3.1 输入
……………………………………..33

3.1.1 硬件输入
…………………………………33

3.1.2 PlayerInput（玩家输入）
…………33

3.1.3 InputComponent（输入组件） ….35

3.1.4 输入处理流程
………………………….36

3.2 网络连接与多人游戏
………………38

3.2.1 网络概述
…………………………………38

3.2.2 复制过程示例
………………………….39

3.2.3 蓝图中的多人游戏 …………………..39

3.2.4　客户端–服务器模式
……………….44

3.2.5　Actor的复制
…………………………….45

3.2.6　多人游戏中的关卡切换
……………59

3.2.7　人物移动组件
………………………….61

3.3 保存游戏
……………………………….64

3.3.1 使用蓝图保存游戏
…………………..65

3.3.2　使用C 保存游戏
……………………68

3.4　数据驱动游戏元素
………………….71

3.4.1　数据表
…………………………………….71

3.4.2　数据曲线
…………………………………72

3.4.3　导入过程
…………………………………72

3.4.4 数据连接
…………………………………73

3.4.5 数据使用（仅限程序员）
…………74

3.5 AI及行为树（Behavior Tree） ….74

3.5.1 行为树
…………………………………….74

3.5.2　场景查询系统
………………………….91

3.6 本地化
………………………………….99

3.6.1 文本的本地化
………………………….99

3.6.2 资源的本地化
………………………..108

3.7 游戏运行的性能分析
…………….108

3.7.1 实现游戏分析
………………………..109

3.7.2　外部分析软件
………………………..113

 

第4章
游戏工具 …………………… 116

4.1 游戏的调试
………………………….117

4.1.1 编辑器与游戏调试工具组合使用
….118

4.1.2 基本扩展
……………………………….118

4.1.3 定制类别
……………………………….120

4.2 网络分析器（Network Profiler） …123

4.2.1 录制分析会话
………………………..123

4.2.2 在Network Profiler应用程序中查看分析会话
……………………124

4.2.3 Chart,Filters,Details选项卡
……..124

4.2.4　图表视图
……………………………….125

4.2.5　统计数据列表
………………………..125

4.2.6　汇总视图
……………………………….125

4.2.7　帧详细信息
……………………………125

4.2.8　筛选器
…………………………………..125

4.2.9　性能视图
……………………………….125

4.2.10　Actors选项卡、Properties（属性）选项卡和RPCs选项卡 …….126

4.2.11 服务器和客户端
…………………..126

4.3 可视化日志Visual Logger
………126

 

第5章
游戏开发实战 …………….. 133

5.1 生成/摧毁Actor概述
……………..134

5.1.1 在蓝图中生成/摧毁Actor
…………134

5.1.2 摧毁一个已生成的Actor
………….140

5.2 重生玩家
……………………………..141

5.3 支配Pawn
……………………………145

5.4　使用Raycasts（Tracing）
………149

5.5　引用Actor
……………………………157

5.6　使用计时器（Timer）
……………165

5.7 设置游戏模式
………………………169

5.8　设置输入
……………………………..173

5.9 设置Actor的输入
………………….180

5.10　如何设置人物动作
………………184

5.10.1 人物设置
……………………………..185

5.10.2 输入和游戏模式
…………………..189

5.10.3 完成人物设置
………………………191

5.10.4 创建混合空间
………………………194

5.10.5 动画蓝图——闲置和行走状态 ….198

5.10.6 动画蓝图——蹲伏状态…………202

5.10.7 动画蓝图——慢跑状态…………205

5.10.8 动画蓝图——跳跃状态…………209

5.10.9 动画蓝图——俯卧状态…………212

5.11 查找Actor
………………………….216

5.12 使用摄像机
………………………..221

5.12.1 使用静态摄像机
…………………..223

5.12.2　在多个固定摄像机之间切换 ….226

5.12.3　使用摄像机组件
…………………..230

5.12.4　使用弹簧臂组件
…………………..236

5.13　为Actor添加组件
………………..238

5.14 使用OnHit事件
…………………..242

5.15 如何同步Actor
……………………246

5.16　远程调用函数（ReplicatingFunctions）
………………………253

5.17 同步变量
……………………………262

5.18　测试多人游戏
…………………….270

5.18.1　设置玩家数量
………………………270

5.18.2　调整游戏窗口
………………………270

5.18.3　高级设置
……………………………..271

5.18.4　多人选项
……………………………..271

5.18.5 监听服务器与专用服务器
…….273

前言

     
放眼全球，纵观当今的时代，数字化、信息化、网络化是我们人类发展不可逆转的趋势。随着下一代互联网IPV6以及5G通信标准的逐步应用，人们的工作、生活、娱乐等领域都将发生革命性的变化。这其中以“虚拟现实”“人工智能”“大数据应用”“数据安全”等领域最为突出。在可以预见的未来，上述4个领域将引领世界科技发展潮流。

     
Epic Games公司成立于1991年，公司总部位于美国北卡罗来纳州卡里镇，在美国、欧洲、日本、中国和韩国等国家和地区设有工作室。Epic Games的作品包括《Unreal》（虚幻系列游戏）、《Gears of War》（战争机器）、《Infinity Blade》（无尽之剑）、《Paragon》（虚幻争霸）、《Fortnite》（堡垒之夜）、《SPYJiNX》（特工金克斯）、《BattleBreakers》（战争破坏者）、《RoboRecall》（机械重装），以及新的《Unreal Tournament》（虚幻竞技场）。1998年随着《Unreal》（虚幻系列游戏）的推出，公司随即将开发这款游戏的工具也一并推出，供全球的游戏制作玩家免费使用，由此标志着Unreal Engine的正式诞生。

     
2014年Epic Games公司推出了Unreal Engine 4（虚幻引擎4，简称UE4，本书在不作特别说明时，都简称为UE4）版本，并且将其源代码全部公开。UE4进行了全新的渲染引擎升级，从而大大提升了渲染质量和速度。

     
UE4是一套为使用实时技术的人士开发的完整开发工具。从企业应用和电影体验到高品质的PC、主机、移动、VR及AR游戏，UE4都能为用户提供从启动项目到发行产品所需的一切，在同类产品中独树一帜。UE4提供了强大的工具套件以及简易的工作流程，能够帮助开发者快速迭代概念并立即查看成品效果，且无须触碰一行代码。而完整公开的源代码则能让UE4社区的所有成员都能够自由修改和扩展引擎功能。

     
UE4官方发布了许多的视频教程和在线帮助文档，以供用户学习和使用。另外，还公布了大量的游戏制作项目工程，免费供全球用户使用。由于各种原因，国内目前关于 UE4 方面的学习资源极为稀少。鉴于此，十分有必要推出一套全面介绍 UE4 技术内容的丛书，以供国内用户学习和使用。

     
本系列图书全面介绍了 UE4 的全部内容。丛书共有 6 本，分为快速入门、材质渲染、蓝图应用、动画设计、游戏开发、C 编程。内容包含了 UE4 的全部模块内容。本套图书具有鲜明的特色，首先，整套图书以案例教程为核心，每本书有数十个案例教程。手把手教会你快速上手 UE4，使学习 UE4 变得极为容易，完全以实战操作为成书标准。其次，整套图书配有近18 小时的语音视频教程，完全是精典案例实战操作式教学。最后，本套图书配有巨量的工程数据文件，以供读者非常方便地调用和查看。

     
由于编写这套图书工作量巨大，加之 UE4 更新较快，书中难免有不足和谬误之处，欢迎广大读者批评斧正。该套图书在开发过程中得到了 Epic Games 公司和许多业内人士的大力支持和帮助，在此特别表示感谢。

 

作　者

2019 年 6 月