UE4 可交互植被项目

任务一、实现一个力对树木的冲击效果

思路：

按1键时在红点出生成一个风力的蓝图（Force_Impulse BP）并在该点产生一个特效

在Force_Impulse BP的BeginPlay中实现三个功能:

1、配置参数

先拿到世界中的树木生成器蓝图（Tree Manager BP），

调用Tree Manager BP的Add Impulse函数，配置好风力的点Location，风力强度Strength，风力半径Radius，配置TimeLineComponent

这里可以看到设置了TimeLine的播放速率（Set Play Rate），设置TimeLine曲线（Set Float Curve），设置了风力的Location和风力的半径Radius放到了一个材质参数集中（ForceParameters）的参数Foce1_Loc和参数Force1_Radius 中（通过Set  Vector Parameter  Value函数）

ForceParameters里的参数配置如下：

播放TimeLine，把曲线的输出值乘以风强度ForceStrength赋给了材质（ForceParameters）的参数Foce_Strength中，由此可见，Force_Strength不是静态在ForceParameter中设定的，而是在蓝图中动态赋值到参数中的

2、拿到范围内的所有叶子组件蓝图，调用该蓝图里的从风力中生成落叶，生成废墟，生成水果三个函数

找到半径范围内（MultiSphereTraceByChannel）的所有物体，起点和终点设置为一个点，设置搜索半径即可输出所有的物体，遍历所有的Hit物体，拿到Hit信息，Break分离出HitComponent,  转成叶子蓝图的ComponentFoliageComp_Tree_BP

然后调用叶子蓝图中的从风力中生成落叶，生成残渣，生成水果三个函数

我又仔细看了下，好像确实是有风时，有落叶和残渣掉下来

（1）在生成落叶函数中：在叶子组件旁边播放落叶的特效

（2）在生成残渣（小树枝等）函数中：计算 生成残渣位置，残渣的位置的x和y是该树static mesh的x和y，z等于mesh的z*scale大小*2*0.6+位置的z

力的冲击影响因子Impulse Influence（树的位置和风力位置距离长度除以风的范围半径），如果风的强度（Impulse Strength和力的冲击影响因子Impulse Influence）大于最小下落的推力（Min Impulse Strength to Fall），就分别拿到所有Bark（不知道翻译叫什么）和落叶（Leaves）的材质，如果风力大就生成残渣多一点如果，风力小就生成少一点，更加真实

这里对废渣设置了初始力的推力=风力和废渣位置的方向*风力强度*风力影响因子*系数

（3）在生成水果函数中：计算生成位置，力的冲击影响因子，同上生成不同水果

 

3、销毁Force_Impulse_BP

 

 

所有的Actor解析：

1、残渣Actor（只有一个StaticMesh）

在构造函数中设置mesh和动态材质，然后StaticMesh开启物理模拟，StaticMesh设置Linear Damping

在BeginPlay中，先延迟0.1秒（这个挺重要的，有时候不延迟不会走后面逻辑），给StaticMesh去Add Impulse，再Add Angular Impulse In Radians，再延时五秒，关闭物理模拟，再把StaticMesh的Collision Response to AllChannels全部Ignore。

再延时10秒，用一个TimeLine输出动态参数改变材质里Fade渐变值，最后销毁

2 水果Actor 基类（Tree Fruit BP）

和上面一样

3、风的蓝图（Wind_BP）

在构造函数中传入初始化参数到WindParameters材质参数集中

在WindParameters中保存了风的所有变量参数，因为材质参数集中没有vctor，所以用了一个RGBA中的RGB来保存Vector的xyz

改变风力的方向和强度函数：

无非就是TimeLine将变量传到参数集中

4 树的叶子Component (FoliageComp_Tree_BP)

Turn into Choppable Blueprint函数：

该函数作用是删除该树的实例（拿到Component的Index），并生成一个可砍伐的树木，将所有属性传给他

SpawnLeavesFromImpulse和SpawnDebrisFromImpulse和SpawnFruitsFromImpulse函数（已介绍过）

5 树木生成器TreeGenerator_BP

该类是由许多SplineComponent组成，来拼成枝干的形状

在该类下有许多可调节参数：

树干的所有参数，水果的所有参数，树枝的所有参数，树叶的所有参数

   

 

随便调节参数都会有不同效果，比如枝数为9和5的效果

   

介绍里面的所有函数:

AddTrunkStart函数（树桩起始位置）：

一方面添加一个SplineComponent,设置两个点的位置（index 0和index 1），TrunkStartHeight的默认值为50，

TrunkStartHeight为50和200的对比

      

另一方面添加SplineMeshComponent，根据LOD的不同设置不同的StaticMesh和Material

不同的LOD等级的StaticMesh的三角数和顶点数也不一样（ LOD技术指用若干不同复杂度的模型来表示同一对象的技术。此技术主要根据视点距离对象位置的变化调用不同复杂度的模型，即在较远时调用低复杂度模型，在较近时调用高复杂度模型。）

  

再将木桩的起点和终点的设置为Spline的起点和终点，让曲线的样式显示出来，设置Scale

TrunkStartScale为0.7和0.1的对比

     

AddTrunk函数：

先介绍Trunk Point Amount变量，表示主树干部分有多高，点数越多，树干越长

Trunk Point Amount为7和2的区别

              

Trunk Irregularity（树干的扭曲程度）参数为20和100的区别：

          

在该函数中TrunkSpline从TrunkStart的终点开始

遍历Trunk Point Amount个点，给TrunkSpline添加每个点，该点的位置和Trunk Irregularity（树干的扭曲程度，扭曲越大，x和y偏移就越厉害）有关

遍历每个点，缓存每个点到起点的距离/整个spline长度，用数组保存，用于计算scale

再遍历一次该Trunk树干的所有节点，为每一段设置一个SplineMeshComponent

同样根据不同LOD设置不同Mesh，和Material

       

最后得到两个相邻节点的起点和终点，赋给SplineMeshComponent，至于每一段的Scale，当然是越后的段，Scale越细

 

 

如何将材质参数集的参数应用到树木中？

在其中一种树的StaticMesh中可以看到叶子的材质

在叶子材质中

拿到Parent（Leaf_M），在该材质中叶子的摇摆偏移计算全在世界位置偏移中

逻辑很多，该材质读取了ForceParamters的所有参数设置叶子的抖动，

如果把世界位置偏移去掉，那么游戏里只有树干在动，叶子不动

想禁用树干的摇摆就把树干的材质偏移逻辑禁用

 

该项目中学到的一些函数：

1、获取Static Mesh的体积，拿到Extent就可以得到长宽高的值

2、生成一个点的范围内的随机点的值，比如在一片区域内随机位置生成敌人有用

3、创建一个动态材质实例

4、拷贝动态材质参数

5、mesh设置材质

6、Mesh设置线性阻尼Linear Damping

关于Linear Damping

7、设置mesh的角度冲量，有一种瞬间爆开的感觉

8、拿到一个类中的值的属性

9、通过索引从InstancedStaticMeshComponent中哪个实例的信息

在UInstancedStaticMeshComponent中可以看到，该类作用是相同StaticMesh要渲染多次（估计渲染时的渲染顺序有关），在他下面有个    TArray PerInstanceSMData;这个就应该是保存所有实例的那个数组吧

/** A component that efficiently renders multiple instances of the same StaticMesh. */
UCLASS(ClassGroup = Rendering, meta = (BlueprintSpawnableComponent), Blueprintable)
class ENGINE_API UInstancedStaticMeshComponent : public UStaticMeshComponent
{
	GENERATED_UCLASS_BODY()
	
	/** Needs implementation in InstancedStaticMesh.cpp to compile UniquePtr for forward declared class */
	UInstancedStaticMeshComponent(FVTableHelper& Helper);
	virtual ~UInstancedStaticMeshComponent();
	
	/** Array of instances, bulk serialized. */
	UPROPERTY(EditAnywhere, SkipSerialization, DisplayName="Instances", Category=Instances, meta=(MakeEditWidget=true, EditFixedOrder))
	TArray PerInstanceSMData;

该函数的作用如下

	/** Returns the instances with instance bounds overlapping the specified sphere. The return value is an array of instance indices. */
	UFUNCTION(BlueprintCallable, Category = "Components|InstancedStaticMesh")
	virtual TArray GetInstancesOverlappingSphere(const FVector& Center, float Radius, bool bSphereInWorldSpace=true) const;

10  想获得一个半径范围的所有物体，有以下三种函数：

通过SphereOverlapActors输出的是所有Actor的数组，但是本项目中如果是画刷刷出来的树，得到的actor都是同一个actor，他们的区分是通过Hit信息中Hit Component来区分是哪种类型的树以及Hit Item来区分是该类型下的第几棵树

因此通过MultiSphereTraceByChannel设置起点和终点为同一个点，既能输出所有的物体信息，而且也能得到每个Hit信息

11  计算旋转角，也即取得旋转角的向量

c++源码(.h和.cpp)：

	/** Get the X direction vector after this rotation */
	UFUNCTION(BlueprintPure, meta=(DisplayName = "GetRotationXVector", Keywords="rotation rotate cast convert", BlueprintAutocast), Category="Math|Rotator")
	static FVector Conv_RotatorToVector(FRotator InRot);

KISMET_MATH_FORCEINLINE
FVector UKismetMathLibrary::Conv_RotatorToVector(FRotator InRot)
{
	return InRot.Vector();
}

如果想把这个向量转成Rotation，再调用RotationFromXVector

12  我想看残渣TreeDebris_BP中的Material是在哪里赋值的，查找引用，发现为空，居然没有给它设置，究竟是怎么给它赋值的呢？

答案是生成该蓝图的时候就作为参数传进去了，而且查找引用也查找不到,所以如果一个变量查找引用没有设置该变量时，在查找生成该蓝图的所有引用，说不定能找到

13 得到范围内的所有Static Mesh，拿到它的Instance Index

14 switch的用法

如果输入是index，如上图，也可将index改成想要的枚举格式，如下

也可将变量改为其他类型，如枚举对应不同static mesh

     

15 add 各种component

16 设置splineComponent点的位置

17 设置spline的起点和终点（如果发现spline曲线画出的线是直线不是曲线，要把Tangent乘个系数）

18 将多种数据放到一个结构体变量保存

19 数组添加元素还能这样用