Unreal Engine 4学习总动员：快速入门

     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。 

      内 容 简 介本书从如何下载Unreal Engine 4引擎开始讲起，通过案例引导读者快速学习Unreal Engine 4各个模块，全面了解Unreal Engine 4的整体概貌，为以后深入学习并用好Unreal Engine 4打下坚实基础。具体内容包括关卡设计、材质美术、光照使用、地形地貌、编程入门、UMG设计、行为树，以及安卓、iOS、Oculus Rift使用快速入门等。配套资源中提供了书中案例的工程文件和近4小时的语音视频教学文件，以完全实战操作的教学模式，手把手教你快速入门Unreal Engine 4。

      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　下载Unreal Engine 4的源代码 …………………………………………………….1

1.1 源代码分支
……………………………………………………………………………………………….2

1.2 从GitHub下载压缩文件
……………………………………………………………………………….3

1.3 在GitHub上获取Unreal
Engine 4
………………………………………………………………….4

 

第2章　为Unity开发者准备的Unreal Engine 4…………………………………………..5

2.1 项目文件和文件
…………………………………………………………………………………………6

2.2 从GameObjects到Actors
…………………………………………………………………………….9

2.3 从Unity的prefabs到Unreal
Engine 4的蓝图类 ………………………………………………..9

2.4 可编辑脚本Actor蓝图类
…………………………………………………………………………….10

2.5 蓝图类的扩展性
……………………………………………………………………………………….12

2.6 如何在Unreal Engine 4中编写代码
……………………………………………………………..15

2.7 编写事件函数（Start，Update等）
……………………………………………………………16

2.8 在Unreal Engine 4中编写游戏逻辑代码
……………………………………………………….18

2.9 物理：刚体vs元组件
…………………………………………………………………………………24

2.10 刚体运动
……………………………………………………………………………………………….27

2.11 输入事件
……………………………………………………………………………………………….27

2.12 常见问题
……………………………………………………………………………………………….28

 

第3章　安装Unreal Engine 4
………………………………………………………………..31

3.1 创建Epic Games账户
………………………………………………………………………………..32

3.2 下载并运行安装程序
…………………………………………………………………………………33

3.3 登录到Epic启动程序
…………………………………………………………………………………34

3.4 安装Unreal Engine 4
…………………………………………………………………………………34

3.5 启动Unreal Engine 4
…………………………………………………………………………………36

 

第4章　Unreal Engine 4快速入门 ……………………………………………………………38

4.1 关卡设计快速入门
……………………………………………………………………………………39

4.1.1 创建新项目
…………………………………………………………………………………………………..39

4.1.2 导航视口
………………………………………………………………………………………………………41

4.1.3 创建一个新关卡
……………………………………………………………………………………………43

4.1.4 放置Actor
……………………………………………………………………………………………………..43

4.1.5 编辑已放置的Actor
……………………………………………………………………………………….48

4.1.6 执行构建过程
……………………………………………………………………………………………….49

4.1.7 自己来
………………………………………………………………………………………………………….50

4.2 美术快速入门
…………………………………………………………………………………………..51

4.2.1 新建项目及设置
……………………………………………………………………………………………51

4.2.2 创建材质
………………………………………………………………………………………………………
59

4.2.3 编辑材质
………………………………………………………………………………………………………
60

4.2.4 为静态网格物体的Acor指定材质
…………………………………………………………………..
65

4.2.5 自己试试看
…………………………………………………………………………………………………..
69

4.3 编程快速入门
…………………………………………………………………………………………..69

4.3.1 必备的项目设置
……………………………………………………………………………………………
69

4.3.2 创建C 类 ……………………………………………………………………………………………………
70

4.3.3 写入并编译C 代码
……………………………………………………………………………………..
71

4.3.4 测试你的代码 ……………………………………………………………………………………………….
73

4.3.5 发挥想象
………………………………………………………………………………………………………
76

4.4 安卓快速入门 …………………………………………………………………………………………..76

4.4.1 安装安卓软件开发工具包（SDK）
………………………………………………………………. 77

4.4.2 设置安卓设备
……………………………………………………………………………………………….
82

4.4.3 创建项目
………………………………………………………………………………………………………
85

4.4.4 部署场景
………………………………………………………………………………………………………
85

4.4.5 打包游戏
………………………………………………………………………………………………………
86

4.5 iOS快速入门
……………………………………………………………………………………………88

4.5.1 必备软件
………………………………………………………………………………………………………
89

4.5.2 创建项目
………………………………………………………………………………………………………
89

4.5.3 iOS信息提供——生成签名证书
……………………………………………………………………..
90

4.5.4 iOS信息提供——添加设备
…………………………………………………………………………….
92

4.5.5 iOS信息提供——创建应用程序ID
…………………………………………………………………. 92

4.5.6 iOS信息提供——创建和导入信息提供
………………………………………………………….. 93

4.5.7 在设备上测试你的地图
…………………………………………………………………………………
95

4.5.8 打包你的游戏
……………………………………………………………………………………………….
96

4.6 Oculus Rift快速入门
…………………………………………………………………………………98

4.6.1 下载Oculus Runtime
………………………………………………………………………………………
98

4.6.2 安装Oculus Runtime
………………………………………………………………………………………
99

4.6.3 创建/登录Oculus账户
…………………………………………………………………………………..
101

4.6.4 设置Oculus Rift硬件
…………………………………………………………………………………….
102

4.6.5 测试Rift和Unreal
Engine 4
……………………………………………………………………………
102

4.7 光照快速入门
…………………………………………………………………………………………103

4.7.1 创建新项目
…………………………………………………………………………………………………
104

4.7.2 创建一个新关卡 ………………………………………………………………………………………….
105

4.7.3 基本房间和点光源
………………………………………………………………………………………
106

4.7.4 调整点光源设置
………………………………………………………………………………………….
110

4.7.5 应用聚光源
…………………………………………………………………………………………………
114

4.7.6 应用定向光源
……………………………………………………………………………………………..
119

4.7.7 应用光源概述文件
………………………………………………………………………………………
122

4.8 地形快速入门
…………………………………………………………………………………………126

4.8.1 使用地形工具
……………………………………………………………………………………………..
126

4.8.2 新建地形
…………………………………………………………………………………………………….
127

4.8.3 对地形造型
…………………………………………………………………………………………………
131

4.8.4 创建地形材质
……………………………………………………………………………………………..
136

4.8.5 绘制地形材质
……………………………………………………………………………………………..
141

4.8.6 地形提示和技巧
………………………………………………………………………………………….
147

4.9 Umg UI设计器快速入门
…………………………………………………………………………..148

4.9.1 必要项目设置
……………………………………………………………………………………………..
148

4.9.2 显示体力、能量和弹药量
……………………………………………………………………………
153

4.9.3 创建主菜单
…………………………………………………………………………………………………
160

4.9.4 编写主菜单脚本
………………………………………………………………………………………….
165

4.9.5 创建/编写游戏内暂停菜单的脚本
……………………………………………………………….. 169

4.10 行为树快速入门
……………………………………………………………………………………176

4.10.1 必要设置
…………………………………………………………………………………………………..
176

4.10.2 创建寻路网格物体边界体积框
…………………………………………………………………..
176

4.10.3 创建基础资源
……………………………………………………………………………………………
177

4.10.4 设置角色蓝图
……………………………………………………………………………………………
178

4.10.5 设置黑板资源
……………………………………………………………………………………………
180

4.10.6 设置AI控制器蓝图
…………………………………………………………………………………….
180

4.10.7 AI控制器蓝图：初始黑板值
………………………………………………………………………
182

4.10.8 控制器蓝图：运行行为树
………………………………………………………………………….
185

4.10.9 放置角色
…………………………………………………………………………………………………..
186

4.10.10 行为树基础
……………………………………………………………………………………………..
186

4.10.11 创建Service节点
………………………………………………………………………………………
187

4.10.12 创建Task节点
…………………………………………………………………………………………..
189

4.10.13 创建Decorator节点
…………………………………………………………………………………..
190

4.10.14 构建行为树
……………………………………………………………………………………………..
191

4.10.15 更多步骤
…………………………………………………………………………………………………
197

 

第5章　运行Unreal Engine 4 ………………………………………………………………198

5.1 硬件和软件的规格说明
……………………………………………………………………………199

5.2 运行Unreal Engine 4
……………………………………………………………………………….199

5.2.1 运行编辑器
…………………………………………………………………………………………………
199

5.2.2 从命令行运行编辑器
…………………………………………………………………………………..
200

5.2.3 从可执行程序运行编辑器
……………………………………………………………………………
200

5.2.4 使用无参数（独立）的形式来运行编辑器
………………………………………………….. 200

5.3 运行未烘焙游戏
……………………………………………………………………………………..200

5.3.1 从命令行运行未烘焙的游戏
………………………………………………………………………..
201

5.3.2 从可执行程序运行未烘焙的游戏
………………………………………………………………… 201

5.4 运行烘焙的游戏
……………………………………………………………………………………..201

5.5 有用的游戏内命令
………………………………………………………………………………….202

5.6 载入地图
……………………………………………………………………………………………….202

5.6.1 在启动时载入地图
………………………………………………………………………………………
202

5.6.2 载入新建地图
……………………………………………………………………………………………..
203

 

第6章　工具和编辑器
………………………………………………………………………..204

 

第7章　Unreal Engine 4术语 ………………………………………………………………212

7.1 Project（项目）
……………………………………………………………………………………..213

7.2 Object（对象）
……………………………………………………………………………………..213

7.3 Class（类）
…………………………………………………………………………………………..214

7.4 Actors（演员）
………………………………………………………………………………………214

7.5 组件 ……………………………………………………………………………………………………..215

7.6 Pawn
…………………………………………………………………………………………………….215

7.7 Character（角色） …………………………………………………………………………………216

7.8 PlayerController（玩家控制器）
………………………………………………………………216

7.9 AIController（人工智能控制器）
……………………………………………………………..217

7.10 Brush（画刷）
……………………………………………………………………………………..217

7.11 Level（关卡）
………………………………………………………………………………………217

7.12 Word（世界）
………………………………………………………………………………………218

7.13 GameModes（游戏模式）
…………………………………………………………………….218

7.14 GameStates（游戏状态）
……………………………………………………………………..219

7.15 PlayerStates（玩家状态）
…………………………………………………………………….219

 

第8章　虚拟现实开发 ………………………………………………………………………..221

8.1 VR参考手册
…………………………………………………………………………………………..222

8.1.1 运行VR游戏
………………………………………………………………………………………………..
222

8.1.2 从Unreal Engine 4编辑器中运行
…………………………………………………………………..
222

8.1.3 从Unreal Engine 4编辑器外运行
…………………………………………………………………..
222

8.1.4 实用VR控制台命令
……………………………………………………………………………………..
222

8.2 虚拟现实最佳实践
………………………………………………………………………………….223

8.2.1 VR项目设置 ………………………………………………………………………………………………..
223

8.2.2 VR .INI设置
………………………………………………………………………………………………..
224

8.2.3 VR实例化立体
…………………………………………………………………………………………….
224

8.2.4 VR性能分析
………………………………………………………………………………………………..
225

8.2.5 VR后期处理设置
…………………………………………………………………………………………
225

8.2.6 VR世界场景比例
…………………………………………………………………………………………
226

8.2.7 VR和模拟疾病 …………………………………………………………………………………………….
227

8.2.8 VR摄像机设置
…………………………………………………………………………………………….
228

8.2.9 VR角色设置
………………………………………………………………………………………………..
228

8.2.10 VR内容注意事项
……………………………………………………………………………………….
229

8.2.11 VR蓝图函数
………………………………………………………………………………………………
230

8.2.12 VR已知问题
………………………………………………………………………………………………
232

8.3 运动控制器组件设置
……………………………………………………………………………….233

8.3.1 运动控制器设置
………………………………………………………………………………………….
233

8.3.2 使用运动控制器
………………………………………………………………………………………….
235

8.3.3 设置运动控制器
………………………………………………………………………………………….
235

8.4 VR摄像机重构
………………………………………………………………………………………..238

8.4.1 Unreal Engine 4.11和更新版本中的VR摄像机设置
……………………………………….. 238

8.4.2 将旧版本VR摄像机更新到4.11
…………………………………………………………………….
238

8.4.3 设置物体跟随HUD
………………………………………………………………………………………
239

8.4.4 HMD和玩家位置
…………………………………………………………………………………………
240

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