Stanford UE4 & UE5 C++ 开发 课程笔记（一）添加角色与镜头

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虚幻5教程 斯坦福专用课程 UE4 & C++ 专业游戏开发教程

项目环境

Win11 + Unreal Engine 5.0.3 + Rider 2022.2 IDE（推荐Rider，更好的代码补全并且自带全局搜索）

设置角色

1. Unreal C++中的AActor类的继承关系

首先需要了解Actor, Pawn和Character这三个类的区别，可以简单概括为：

我们需要创建的是能够让玩家操控、可以移动并具有骨骼的类型，所以这里我们选择创建Character

2. 角色创建

点击左上方 工具 -> 新建C++类

选择 角色（Character） -> 下一步

点击 公共， 自由命名后创建类

3. 创建角色所需的组件

第三人称视角中，Character所需的组件为弹簧臂（USpringArmComponent）和摄像机（UCameraComponent），在.h头文件的protected修饰符下编写：

protected:

	UPROPERTY(VisibleAnywhere)
	USpringArmComponent * SpringArmComponent;
	
	UPROPERTY(VisibleAnywhere)
	UCameraComponent * CameraComponent;
	
	// Called when the game starts or when spawned
	virtual void BeginPlay() override;

UPROPERTY是Unreal引擎自定义的宏，属于Unreal Property System，主要的作用有三个：

• 将属性暴露给UE编辑器和其他的蓝图类，让编辑器和蓝图可以访问该属性
• 将属性暴露给网络模块，可以用于多客户端数据共享等场景
• 将属性暴露给内存管理模块，用于垃圾回收

VisibleAnywhere可以理解为该属性会显示在编辑器和蓝图类中，但是不能编辑。

头文件编写完成后，在构造函数中完成组件的创建和设置

ALCharacter::ALCharacter()
{
 	// Set this character to call Tick() every frame.  You can turn this off to improve performance if you don't need it.
	PrimaryActorTick.bCanEverTick = true;

	SpringArmComponent = CreateDefaultSubobject<USpringArmComponent>("SpringArmComponent");
	// SpringArmComponent实际控制相机方向，尽量让Pawn/Character控制旋转，即角色朝哪边，相机就朝向哪边
	SpringArmComponent->bUsePawnControlRotation = true; 
	SpringArmComponent->SetupAttachment(RootComponent); // RootComponent没有兄弟组件
	
	CameraComponent = CreateDefaultSubobject<UCameraComponent>("CameraComponent");
	CameraComponent->SetupAttachment(SpringArmComponent); // 相机附在弹簧臂末端

	GetCharacterMovement()->bOrientRotationToMovement = true; // 保证人物朝向始终与当前移动的方向保持一致
	
	bUseControllerRotationYaw = false; // 保证角色平滑地向控制器的旋转方向旋转
}

4. 添加角色移动和旋转

第三人称视角中，角色和镜头需要具有根据鼠标移动绕轴旋转的功能。这里可以直接调用Pawn类自带的根据输入改变自身方向的函数

添加角色与镜头旋转

void ALCharacter::SetupPlayerInputComponent(UInputComponent* PlayerInputComponent)
{
	Super::SetupPlayerInputComponent(PlayerInputComponent);

	// 视角旋转
	PlayerInputComponent->BindAxis("Turn", this, &APawn::AddControllerYawInput); // Yaw绕Z轴转动
	PlayerInputComponent->BindAxis("Lookup", this, &APawn::AddControllerPitchInput); // Pitch绕Y轴转动
}

添加角色移动

创建MoveForward与MoveRight函数，分别对应前后和左右移动

protected:

	UPROPERTY(VisibleAnywhere)
	USpringArmComponent * SpringArmComponent;
	
	UPROPERTY(VisibleAnywhere)
	UCameraComponent * CameraComponent;
	
	// Called when the game starts or when spawned
	virtual void BeginPlay() override;

	void MoveForward(float value);

	void MoveRight(float value);

在SetupPlayerInputComponent中绑定对应的函数

void ALCharacter::SetupPlayerInputComponent(UInputComponent* PlayerInputComponent)
{
	Super::SetupPlayerInputComponent(PlayerInputComponent);

	// 上下左右移动
	PlayerInputComponent->BindAxis("MoveForward", this, &ALCharacter::MoveForward);
	PlayerInputComponent->BindAxis("MoveRight", this, &ALCharacter::MoveRight);

	// 视角旋转
	PlayerInputComponent->BindAxis("Turn", this, &APawn::AddControllerYawInput); // Yaw绕Z轴转动
	PlayerInputComponent->BindAxis("Lookup", this, &APawn::AddControllerPitchInput); // Pitch绕Y轴转动
}

实现MoveForward与MoveRight函数

void ALCharacter::MoveForward(float value)
{
	// 获取当前相机的方向和角度
	FRotator ControlRotation = GetControlRotation();
	// 我们必须保证人物的移动是在XY水平面上，而不是逐渐向上或向下走
	ControlRotation.Roll = 0.0f;
	ControlRotation.Pitch = 0.0f;
	// 通过指定相机的视角方向，以及前进速度（-1到1之间），移动Character
	AddMovementInput(ControlRotation.Vector(), value);
}

void ALCharacter::MoveRight(float value)
{
	// 或许当前相机的方向和角度
	FRotator ControlRotation = GetControlRotation();
	// 我们必须保证人物的移动是在XY水平面上，而不是逐渐向上或向下走
	ControlRotation.Roll = 0.0f;
	ControlRotation.Pitch = 0.0f;
	// 通过当前相机的方向，判断出正确的左和右（Y轴对应左右）
	const FVector RightVector = FRotationMatrix(ControlRotation).GetScaledAxis(EAxis::Y);
	AddMovementInput(RightVector, value);
}

输入绑定

在Unreal编辑器的项目设置中绑定输入

5. 代码编译

Unreal引擎在4.22版本后引入了Live Coding功能，这是一个还在实验中的功能，可能未来会替换热重载。这个功能目前对代码编译有三点限制：

• 如果代码中任何.h头文件发生改动，那么编译时必须关闭Unreal编辑器才能顺利编译！
• 如果代码中任何构造函数发生改动，那么编译时必须关闭Unreal编辑器才能顺利编译！
• 在Unreal编辑器打开的情况下，使用IDE（VS, Rider）的编译按钮可能不成功，需要使用编辑器中的编译按钮才可以。

其他代码改动的情况，可以直接在编辑器中点击编译即可，无需关闭编辑器。但是，本次还是要先关闭Unreal编辑器再通过Rider/VS进行编译。同时，在编译失败的情况下尝试打开编辑器可能出现原有功能缺失的问题。

新版编辑器的编译按钮在右下角。

6. 将角色放入场景中

创建派生蓝图类

为了将角色顺利地放入场景中，需要从C++角色类中派生出一个蓝图类。根据名称查找自己创建的C++类作为父类：

获取人物模型与动画

从课程github主页中下载所需的资源

git clone https://github.com/tomlooman/ActionRoguelike

进入Content文件夹中，将ExampleContent，ParagonGideon和ParagonMinions文件夹复制到Unreal项目对应的Content目录下。

但是，课程中所用的Gideon配套材质和动画出现错误，所以只能去虚幻商城中重新下载。在虚幻商城界面搜索Gideon：

下载完成后将其添加到当前工程中：

在蓝图类中设置骨骼与动画

打开蓝图类，在左侧选择Gideon，并修改右侧对应属性。

最终结果

在场景中创建角色，完成角色的创建与设置。