Unreal Engine 4 系列教程 Part 2：蓝图教程

原文：Unreal Engine 4 Blueprints Tutorial
作者：Tommy Tran
译者：Shuchang Liu

在本篇教程里，你将学会如何用蓝图系统创建玩家角色，设置输入，并编写角色通过触碰，收集道具的游戏逻辑。

蓝图是Unreal Engine 4的一套可视化脚本系统，通过蓝图可以快速制作游戏原型。你不再需要一行行的编写代码，取而代之的是可视化操作：拖拽节点，在UI里设置节点参数，给节点进行连线。

除了作为一款非常便捷的原型工具，蓝图也降低了非开发人员制作游戏逻辑的门槛。

在本篇教程，你将使用蓝图来：

• 设置垂直视角摄像机
• 创建具备基本移动的玩家控制器角色
• 设置玩家输入
• 创建可被角色触碰并收集的道具

注意：本篇教程假定你已了解Unreal Engine 4的基本操作界面。你也应该熟悉基本的蓝图概念，比如组件和节点。如果你需要复习以上内容，点击入门教程。

注意：本篇教程只是Unreal Engine 4系列教程的其中一篇：

• Part 1：入门
• Part 2：蓝图
• Part 3：材质
• Part 4：UI
• Part 5：制作简单游戏
• Part 6：动画
• Part 7：音频
• Part 8：粒子系统
• Part 9：AI
• Part 10：制作简单FPS游戏

起步入门

下载示例项目并解压。进入项目文件夹，双击BananaCollector.uproject打开项目。

注意：如果你看到了项目是由较早的引擎版本创建的提示，这很正常（因为引擎经常更新版本）。你可以选择以拷贝副本的形式打开，也可以直接转换项目版本打开。

你可以看到以下的场景。我们创建的角色会在场景内移动并收集道具。

为了方便起见，我已经给项目文件做了文件夹分类，如下图所示：

你可以点击红框处按钮来显示/隐藏侧边栏列表。

创建玩家

点击进入Content Browser界面的Blueprints文件夹。点击Add New按钮并选择Blueprint Class。

由于玩家需要能够获取输入，Pawn类比较适合。在弹出窗口选择创建Pawn，将其命名为BP_Player。

注意：选择Character类创建也可以，它还默认引入了移动组件。不过，既然我们想要自己动手实现移动，Pawn类已经足够了。

关联摄像机

摄像机是玩家观察游戏世界的方式。我们要创建一个垂直视角观察玩家角色的摄像机。

在Content Browser 双击BP_Player打开蓝图编辑器。

为了创建摄像机，在Components面板点击Add Component并选择Camera。

为了让摄像机视角自顶向下，我们需要先把它放在玩家角色上方。选中摄像机组件，再切换到Viewport页签。

按下W键激活移动操作杆，将摄像机移动到(-1100, 0, 2000)。或者，你可以在Location字段输入坐标点来移动摄像机。

如果摄像机被移出界面外，按下F键就可以重新定位看到摄像机。

接着，按下E键激活旋转操作杆，将摄像机沿Y轴旋转-60度。

玩家表示

我们用一个红色方块来表示玩家，所以需要使用Static Mesh组件进行展示。

首先，在Components面板左键点击空白处取消选中Camera组件。否则，新加的组件会成为摄像机的子节点。

点击Add Component并选择Static Mesh。

为了展示红色方块，选择Static Mesh组件，随后在Details页签Static Mesh属性点击下拉框，选择SM_Cube。

你在关卡场景里应该就能看到如下画面（如果看不到，你可以在Viewport窗口按下F键聚焦画面）

现在，是时候在关卡里动态生成玩家了。点击Compile按钮并回到主编辑器。

生成玩家

为了让玩家能够控制角色，你需要明确两件事：

1. 玩家所要控制的Pawn类
2. 角色应该在哪里生成

你可以通过创建Game Mode类（游戏模式类）来实现第一点。

创建游戏模式

游戏模式是一个类，用于控制玩家进入游戏的方式。比如，在多人游戏里，可以使用游戏模式，决定每个玩家在哪里生成。更重要的是，游戏模式决定了玩家使用哪个角色。

在Content Browser里点击进入Blueprints文件夹。点击Add New按钮并选择Blueprint Class。

从弹出窗口里选择Game Mode Base，并命名为GM_Tutorial。

现在，你需要指定哪个Pawn作为默认类。双击GM_Tutorial打开蓝图编辑器。

留意Details面板的Classes部分。点击Default Pawn Class属性的下拉框，并选择BP_Player。

其次，关卡还需要知道当前使用哪个游戏模式。你可以在World Settings里指明这一点。点击Compile并关闭蓝图编辑器。

每个关卡都有自己的设置。你可以通过Window\World Settings查看设置。同样地，也可以在Toolbar选择Settings\World Settings进行查看。

Details页签旁边就会出现World Settings页签。点击该页签的GameMode Override字段，选择GM_Tutorial。

现在可以看到Game Mode类已经修改成GM_Tutorial。

最后，我们还需要指定玩家的生成位置。通过在关卡里放置Player Start（玩家出生点）即可。

放置玩家出生点

在生成玩家的过程中，游戏模式会寻找关卡中是否有玩家出生点。如果有，游戏模式就会在该点生成玩家。

为了放置玩家出生点，在Modes面板搜索Player Start。左键拖拽 Player Start至Viewport面板。

你可以随意放置玩家出生点。放好后，点击Toolbar的Play按钮。玩家就会在出生点生成。

如果想要退出游戏，点击Toolbar的Stop按钮或按下Esc键皆可。如果你看不到鼠标指针，按下Shift+F1。

如果玩家不能控制移动，那其实算不上游戏，对吧？我们的下个任务就是设置输入控制。

设置输入

将某个按键指定成触发某个行为，称之为按键绑定。

在Unreal里，你可以通过按键触发event（事件）的方式来实现按键绑定。事件节点是一类当接收到特定行为时，触发执行的节点（比如在这个例子里，当你按下绑定按键时，触发执行某个事件节点）。当某个事件被触发时，任何跟事件节点连接的节点就会被执行。

这种按键绑定的方式非常有好处，因为这意味着你不需要硬编码按键对应的逻辑。

比如，你绑定了鼠标左键并命名为Shoot事件。任何有射击能力的Actor都可以使用Shoot事件，用于检测玩家何时按下了鼠标左键。如果你想修改射击对应绑定的按键，只要在输入设置里修改即可。

如果以硬编码方式实现，你需要遍历每个Actor，分别修改射击对应绑定的按键。

轴映射和操作映射

在Edit\Project Settings里可以看到输入设置。点击Engine部分的Input选项进入设置界面。

Bindings就是用于设置输入的部分。

Unreal提供了两类按键绑定方法：

• Action Mapping（操作映射）：这类绑定只有两种状态：按下或者没按下。行为只会在按下或释放按键的时候触发。这类绑定适用于没有中间状态的行为，比如枪械射击。
• Axis Mapping（轴映射）：这类绑定输出一个称之为Axis Value（下文有更多介绍）的数字。每帧都会触发对应的轴事件。这类绑定通常用于摇杆或者鼠标。

在这篇教程里，我们会使用Axis Mapping。

创建移动映射

首先，你需要创建两组Axis Mapping。这样就可以实现多按键触发同一个事件。

为了创建一组新的Axis Mapping，点击Axis Mappings右侧的+号。创建两组Axis Mapping，分别命名为MoveForward和MoveRight。

MoveForward负责前后移动。MoveRight负责左右移动。

我们需要把移动映射到四个按键上：W，A，S和D。现在只有两个插槽用于映射按键。通过点击每组映射文本框右侧的+号，添加映射插槽。

接着点击每组插槽的下拉框，将W和S键映射到MoveForward，A和D键映射到MoveRight。

接着，我们需要设置Scale字段。

Axis Value和Input Scale

在你设置Scale字段前，我们需要了解它是怎么跟axis values搭配起作用的。

Axis Value的输出数值取决于输入类型和使用方式。按钮点击会输出1。摇杆根据推动方向和力度，输出-1~1之间的数值。

你可以使用Axis Value控制角色的移动速度。比如，如果你把摇杆推到了最边上，Axis Value是1。如果你只推一半，Axis Value就是0.5。

将Axis Value跟某个速度变量进行相乘，你就能够调整摇杆的速度。

你也可以通过Axis Value判断出方向。如果你将角色速度与一个Axis Value正数相乘，得到的就是正数偏移。角色速度与一个Axis Value负数相乘，得到的就是负数偏移。将偏移值与角色位置相加，就能知道角色往哪个方向移动了。

由于键盘按键只能输出0或1的Axis Value，你可以使用Scale来将其转换成负数。通过Axis Value和Scale值相乘就可以做到这点。

如果正数（Axis Value）和负数（Scale）相乘，按键输出就是负数。

因此我们点击修改按键S和A的Scale字段文本为-1。

接着，有趣的部分来了：让角色动起来！关闭项目设置面板，双击BP_Player打开蓝图编辑器。

角色移动

首先，你需要获取移动映射的事件。在事件图表空白处点击右键打开节点列表。从弹出菜单中搜索MoveForward。添加处于Axis Events下的MoveForward节点。注意我们要添加的是Axis Events下的红色节点，而非Axis Values下的绿色节点。

添加MoveRight节点的步骤同上。

现在，我们需要设置下MoveForward节点。

使用变量

为了实现移动，我们需要指定角色的运动速度。最简单的方法是通过变量保存移动速度。

要新建变量，我们点击My Blueprint页签Variable部分的+号。

选中新建的变量，观察Details页签。将变量名重命名为MaxSpeed。随后，点击Variable Type的下拉框选择Float，将变量类型修改为Float。

接着，需要给变量设置默认值。在这之前，先点击Toolbar上的Compile按钮。

保持变量选中，在Details页签的Default Value区域，将MaxSpeed的默认值设为10。

接着，将MaxSpeed变量从My Blueprint页签拖拽至Event Graph。并选择弹出菜单的Get。

我们现在需要将MaxSpeed与Axis Value相乘来得出最终移动速度和方向。添加float * float节点，并连接Axis Value和MaxSpeed。

获取角色朝向

为了向前移动，首先需要知道角色的朝向。幸运地是，Unreal里有这样的节点。我们需要添加Get Actor Forward Vector节点。

接着，添加Add Movement Input节点。该节点通过获取方向和数值，将其转换成移动偏移值。我们按下图连接各个节点：

白线代表节点执行顺序。换言之，玩家进行操作，触发相应事件并执行InputAxis MoveForward节点，随后执行Add Movement Input节点。

Add Movement Input节点需要如下输入：

• Target：默认为self，在这里就是玩家角色自己（红色方块）。
• World Direction：目标移动方向，在这里就是玩家角色的朝向。
• Scale Value：玩家移动距离，在这里为Max Speed * Axis Value（值范围为-1~1）。

MoveRight事件的设置步骤同上，除了要把Get Actor Forward Vector节点替换为Get Actor Right Vector节点。试着不对照前面的操作指引，自己动手看看！

添加移动偏移

为了让角色真正动起来，我们还需要将Add Movement Input节点计算得出的偏移值，累加到角色当前位置上。

基本上我们的策略就是让游戏角色每帧移动一点点，所以我们需要在Event Tick事件添加运动节点，每帧进行调用。

现在看看Event Graph有没有Event Tick节点，它应该处于灰化状态，如果没有就创建对应节点。

为了获取偏移值，创建Consume Movement Input Vector节点。要累加偏移值到玩家角色上，还需要添加AddActorLocalOffset节点。随后如下图连接节点：

这样意味着在游戏每帧，你会获取角色的移动输入，并将其累加在角色当前位置上。

点击Compile，回到主编辑器并点击Play。你就能操控红色方块四处移动了！

这里有个小问题。高配机器有可能运行帧率更高。由于Event Tick事件每帧调用，那同等时间内运动节点执行的次数更多。导致的结果就是高配机器角色移动得更快，反之亦然。

为了避免这个问题，角色运动必须是帧率无关的。

注意：我已经做了按键绑定用于展示帧率有关会产生的影响。按下数字键0将帧率调成60，按下数字键1将重置帧率。控制角色四处移动，看看不同帧率对移动速度的影响。

帧率无关

帧率无关意味着不管帧率是多少，相同时间的游戏运行，会产生完全一致的结果。幸运地是，在Unreal里要做到这点非常容易。

退出游戏，并打开BP_Player。接着，观察Event Tick节点的Delta Seconds字段。

Delta Seconds为当前帧的Event Tick调用与上一帧Event Tick调用的时间间隔。通过将偏移值与Delta Seconds相乘，角色运动就是帧率无关的。

比如，你的角色最高速度是100。如果距离上一帧Event Tick已经过了1秒，则角色移动100个单元。如果只过了0.5秒，则角色运动50个单元。

如果角色运动是帧率相关的，那就会产生不过帧率高低，每帧固定移动100单元的结果。

为了将偏移值与Delta Seconds相乘，添加vector * float节点。之后，如下图进行连线：

由于每帧间隔时间很短，角色移动起来会很慢，所以可以将MaxSpeed的默认值调大至600。

至此恭喜你，成功解锁了帧率无关成就！

你可能注意到了，方块现在会穿透其他物体。为了解决这个问题，我们需要用上碰撞检测。

角色碰撞

为了能够互相碰撞，角色需要一个代表其碰撞区域（通常称之为碰撞体）的东西。你可以使用以下任一种：

• Collision mesh（碰撞网格）：这个通常在网格导入时就会生成（如果你勾选了允许）。用户也可以用3D软件创建自定义碰撞网格。红色方块导入时就自动生成了碰撞网格。
• Collision component（碰撞组件）：一般由三种形状：盒子，胶囊体和球体。你可以通过Components面板进行添加。通常用于简单碰撞。

下面就是一个人物和其碰撞体的例子。

当一个碰撞体碰到了另个碰撞体，碰撞就产生了。

设置碰撞

你可能会奇怪，方块有碰撞体，却没有检测到碰撞。当你移动方块时，Unreal只认为方块的根组件可产生碰撞。由于方块的根组件并没有任何碰撞体，所以就穿透了其他物体。

注意：一个root组件没有碰撞体的角色，同样可以挡住其他角色。但如果你移动这个角色，它是不会与任何物体产生碰撞的。

所以，为了使用碰撞网格，StaticMesh必须作为根组件存在。我们通过在Components面板左键拖拽StaticMesh至DefaultSceneRoot。释放鼠标，StaticMesh现在就成了根组件了。

最后还要做一件事情。切换到Event Graph页签，将AddActorLocalOffset节点的Sweep输入勾选为true。

简单来讲，AddActorLocalOffset会将角色从旧位置瞬移到新位置上。Sweep可以确保旧位置和新位置之间的物体都能与角色进行碰撞检测。

回到主编辑器并点击Play。现在方块能与关卡场景产生碰撞了！

创建道具

任何东西都能成为供玩家触碰拾取的道具。这里我们使用BP_Banana作为道具。

为了检测方块是否碰到了道具，我们需要一个在产生碰撞时，触发执行的事件节点。我们可以使用碰撞响应来生成事件。

碰撞响应也决定了角色之间的碰撞后行为。有以下三类碰撞响应：Ignore，Overlap和Block。以下是它们互相之间的作用结果：

虽然可以使用Overlap或Block的任一种，本篇教程只展示如何使用Overlap。

设置碰撞响应

退出游戏并打开BP_Banana。选择StaticMesh组件并观察Details面板，Collision部分可以设置碰撞响应。

如图所示，大部分设置都是灰置的。为了编辑它们，左键点击Collision Presets的下拉框，选择Custom选项。

现在，你需要指定道具和方块之间的碰撞响应。

组件有一项属性称之为对象类型。对象类型是一种给角色进行简单分类的方法。你可以在这里了解更多关于对象类型的内容。

由于方块的类型是WorldDynamic，我们需要修改该类型对象的碰撞响应。在Collision Responses设置下，左键点击WorldDynamic中间的勾选框，将碰撞响应改成Overlap。

碰撞处理

为了获取碰撞情况并进行处理，我们需要用到overlap事件。在Components面板右键点击StaticMesh。从弹出菜单中，选择Add Event\Add OnComponentBeginOverlap。

Event Graph界面就会出现OnComponentBeginOverlap (StaticMesh)节点。

最后，添加DestroyActor节点，并连接OnComponentBeginOverlap (StaticMesh)节点。顾名思义，该节点会将目标角色从游戏中移除。由于我们没有显式指定Target，所以它会销毁调用该节点的角色。

放置道具

关闭蓝图编辑器，并确保Content Browser打开了Blueprints文件夹。

通过左键拖拽 BP_Banana至Viewport界面来在关卡放置香蕉道具。

点击Play按钮，开始收集香蕉吧！

后续学习

你可以在这里下载完整项目。

你现在距离成为Unreal Engine专家又近了一步了。希望这篇教程没有难倒你。

如果你还想继续学习Unreal Engine 4引擎，点击下篇教程，我会进一步讲解Unreal Engine 4引擎的材质系统。