Unreal Engine开发:Unreal Engine基础入门_(1).UnrealEngine概述

Unreal Engine 概述

Unreal Engine 是一款由 Epic Games 开发的强大的游戏引擎,广泛用于虚拟现实游戏、3D 图形渲染、物理模拟、动画制作等领域。本节将详细介绍 Unreal Engine 的基本概念、主要功能和应用场景,帮助初学者快速了解这款引擎的核心特性。

1. 引擎简介

Unreal Engine 是一个全面的实时3D创作工具,它不仅支持游戏开发,还广泛应用于影视制作、建筑可视化、实时模拟等领域。Unreal Engine 提供了丰富的工具和资源,使得开发者可以轻松创建高质量的3D内容。

1.1 发展历程

Unreal Engine 的发展历程可以追溯到1998年,Epic Games 发布了第一代 Unreal Engine。自那时起,Unreal Engine 不断进化,每一代都带来了显著的性能提升和功能扩展。目前,Unreal Engine 5 是最新版本,它在图形渲染、物理模拟等方面达到了前所未有的高度。

1.2 主要特点
  • 高质量图形渲染:Unreal Engine 提供了强大的渲染引擎,支持实时全局光照、动态阴影、高质量的材质和纹理等。

  • 蓝图系统:蓝图是一种可视化编程工具,使得非程序员也能进行游戏开发。

  • C++ 支持:对于需要更高级功能的开发者,Unreal Engine 提供了完整的 C++ API,支持自定义游戏逻辑和性能优化。

  • 跨平台开发:Unreal Engine 支持 Windows、Mac、Linux、iOS、Android、PlayStation、Xbox 等多个平台,使得开发者可以轻松移植项目。

  • 丰富的资源库:Unreal Engine 提供了大量预建的资源,包括模型、纹理、动画等,帮助开发者快速启动项目。

  • 活跃的社区:Unreal Engine 拥有庞大的开发者社区,提供了丰富的教程、文档和插件资源。

2. 引擎架构

Unreal Engine 采用模块化设计,使得开发者可以根据项目需求选择合适的模块进行开发。以下是 Unreal Engine 的主要架构组件:

2.1 渲染系统

Unreal Engine 的渲染系统是其核心功能之一。它支持多种渲染技术,包括实时全局光照、光线追踪、动态阴影等。

2.1.1 实时全局光照

实时全局光照(Real-Time Global Illumination, RTGI)是 Unreal Engine 5 的一大亮点。它通过 Nanite 和 Lumen 技术,实现了高质量的实时全局光照效果。


// 示例:启用全局光照

void AMyGameMode::BeginPlay()

{

    Super::BeginPlay();



    // 获取当前世界的光照环境

    UWorld* World = GetWorld();

    if (World)

    {

        ULightingBuildData* LightingBuildData = World->GetLightingBuildData();

        if (LightingBuildData)

        {

            // 启用全局光照

            LightingBuildData->bBuildGlobalIllumination = true;

        }

    }

}

2.2 物理系统

Unreal Engine 的物理系统基于 PhysX,提供了逼真的物理模拟效果,包括刚体动力学、布料模拟、流体模拟等。

2.2.1 刚体动力学

刚体动力学是物理系统中最常用的功能之一,用于模拟物体的运动和碰撞。


// 示例:创建一个刚体并应用力

void AMyActor::BeginPlay()

{

    Super::BeginPlay();



    // 创建一个刚体组件

    UStaticMeshComponent* StaticMeshComponent = CreateDefaultSubobject<UStaticMeshComponent>(TEXT("StaticMeshComponent"));

    StaticMeshComponent->SetSimulatePhysics(true); // 启用物理模拟



    // 应用力

    StaticMeshComponent->AddForce(FVector(1000.0f, 0.0f, 0.0f));

}

2.3 动画系统

Unreal Engine 的动画系统非常强大,支持骨骼动画、混合、IK(逆向运动学)等高级功能。

2.3.1 骨骼动画

骨骼动画用于模拟角色的运动,可以创建复杂的动画序列。


// 示例:播放骨骼动画

void AMyCharacter::BeginPlay()

{

    Super::BeginPlay();



    // 获取角色的动画组件

    USkeletalMeshComponent* SkeletalMeshComponent = GetMesh();

    if (SkeletalMeshComponent)

    {

        // 播放指定的动画序列

        SkeletalMeshComponent->PlayAnimation(AnimationSequence, true);

    }

}

3. 虚拟现实支持

Unreal Engine 提供了全面的虚拟现实(VR)支持,包括 VR 项目的创建、交互设计、性能优化等。

3.1 VR 项目创建

创建一个 VR 项目非常简单,只需要在项目设置中选择 VR 模板即可。

3.1.1 创建 VR 项目
  1. 打开 Unreal Engine 编辑器。

  2. 选择“New Project”。

  3. 在“Games”类别下选择“Virtual Reality”模板。

  4. 点击“Next”并选择项目名称和保存位置。

  5. 完成设置后点击“Create Project”。

3.2 交互设计

Unreal Engine 提供了丰富的 VR 交互设计工具,包括手柄输入、碰撞检测、交互反馈等。

3.2.1 手柄输入

手柄输入是 VR 项目中常见的交互方式。以下是一个简单的手柄输入示例。


// 示例:处理手柄输入

void AMyVRCharacter::SetupPlayerInputComponent(class UInputComponent* PlayerInputComponent)

{

    Super::SetupPlayerInputComponent(PlayerInputComponent);



    // 绑定手柄输入

    PlayerInputComponent->BindAction("Grab", IE_Pressed, this, &AMyVRCharacter::OnGrabPressed);

    PlayerInputComponent->BindAction("Grab", IE_Released, this, &AMyVRCharacter::OnGrabReleased);

}



void AMyVRCharacter::OnGrabPressed()

{

    // 获取手柄位置

    FVector HandLocation = GetHandLocation();



    // 检测碰撞

    FHitResult HitResult;

    if (GetWorld()->LineTraceSingleByChannel(HitResult, HandLocation, HandLocation + FVector(0.0f, 0.0f, -100.0f), ECC_Visibility))

    {

        // 抓取对象

        UStaticMeshComponent* StaticMeshComponent = Cast<UStaticMeshComponent>(HitResult.GetComponent());

        if (StaticMeshComponent)

        {

            StaticMeshComponent->SetSimulatePhysics(false);

            StaticMeshComponent->AttachToComponent(GetHandMesh(), FAttachmentTransformRules::KeepWorldTransform);

        }

    }

}



void AMyVRCharacter::OnGrabReleased()

{

    // 释放对象

    UStaticMeshComponent* StaticMeshComponent = GetHandMesh()->GetChildComponent(0);

    if (StaticMeshComponent)

    {

        StaticMeshComponent->SetSimulatePhysics(true);

        StaticMeshComponent->DetachFromComponent(FDetachmentTransformRules::KeepWorldTransform);

    }

}



FVector AMyVRCharacter::GetHandLocation()

{

    // 获取手柄位置

    FVector HandLocation = FVector::ZeroVector;

    if (MotionControllerComponent)

    {

        HandLocation = MotionControllerComponent->GetComponentLocation();

    }

    return HandLocation;

}



UStaticMeshComponent* AMyVRCharacter::GetHandMesh()

{

    // 获取手柄模型

    UStaticMeshComponent* HandMesh = nullptr;

    if (MotionControllerComponent)

    {

        HandMesh = Cast<UStaticMeshComponent>(MotionControllerComponent->GetChildComponent(0));

    }

    return HandMesh;

}

3.3 性能优化

VR 项目对性能要求较高,Unreal Engine 提供了多种性能优化工具和技术,包括 LOD(Level of Detail)、异步计算、GPU 优化等。

3.3.1 LOD 技术

LOD 技术用于在不同距离下显示不同细节等级的模型,从而优化性能。


// 示例:设置模型的 LOD

void AMyActor::BeginPlay()

{

    Super::BeginPlay();



    // 获取模型组件

    UStaticMeshComponent* StaticMeshComponent = GetStaticMeshComponent();

    if (StaticMeshComponent)

    {

        // 设置 LOD

        StaticMeshComponent->SetForcedLodModel(1); // 强制使用 LOD 1

    }

}



UStaticMeshComponent* AMyActor::GetStaticMeshComponent()

{

    // 获取模型组件

    UStaticMeshComponent* StaticMeshComponent = Cast<UStaticMeshComponent>(GetDefaultSubobjectByName(TEXT("StaticMeshComponent")));

    return StaticMeshComponent;

}

4. 资源管理

Unreal Engine 提供了强大的资源管理系统,支持模型、纹理、音效、动画等多种资源的导入和管理。

4.1 导入资源

导入资源是 Unreal Engine 开发中的基本操作,可以通过编辑器或代码进行。

4.1.1 通过编辑器导入模型
  1. 打开 Unreal Engine 编辑器。

  2. 选择“Content Browser”。

  3. 点击“Import”按钮,选择要导入的模型文件。

  4. 调整导入设置,点击“Import”完成导入。

4.1.2 通过代码动态加载模型

// 示例:动态加载模型

void AMyActor::BeginPlay()

{

    Super::BeginPlay();



    // 加载模型

    UStaticMesh* LoadedMesh = LoadObject<UStaticMesh>(nullptr, TEXT("/Game/Models/MyModel"));

    if (LoadedMesh)

    {

        // 设置模型

        UStaticMeshComponent* StaticMeshComponent = GetStaticMeshComponent();

        if (StaticMeshComponent)

        {

            StaticMeshComponent->SetStaticMesh(LoadedMesh);

        }

    }

}



UStaticMeshComponent* AMyActor::GetStaticMeshComponent()

{

    // 获取模型组件

    UStaticMeshComponent* StaticMeshComponent = Cast<UStaticMeshComponent>(GetDefaultSubobjectByName(TEXT("StaticMeshComponent")));

    return StaticMeshComponent;

}

5. 蓝图系统

蓝图系统是 Unreal Engine 的一大特色,它通过可视化的节点编辑器,使得非程序员也能进行游戏开发。

5.1 蓝图基础

蓝图是一种基于节点的脚本语言,用于创建游戏逻辑、动画、UI 等。

5.1.1 创建蓝图
  1. 打开 Unreal Engine 编辑器。

  2. 选择“Content Browser”。

  3. 点击“Add New”按钮,选择“Blueprint Class”。

  4. 选择一个基础类,如“Actor”或“Character”。

  5. 点击“Create”完成创建。

5.2 蓝图节点

蓝图节点是蓝图系统的基本构建块,包括事件节点、函数节点、变量节点等。

5.2.1 事件节点

事件节点用于处理游戏中的事件,如按键、碰撞等。


// 示例:处理按键事件

Event BeginPlay

{

    // 绑定按键事件

    BindAction "Jump" Pressed Event OnJumpPressed

    BindAction "Jump" Released Event OnJumpReleased

}



Event OnJumpPressed

{

    // 跳跃逻辑

    Character->Jump()

}



Event OnJumpReleased

{

    // 停止跳跃

    Character->StopJumping()

}

5.2.2 函数节点

函数节点用于封装复杂的游戏逻辑,提高代码的复用性和可维护性。


// 示例:封装一个函数

Function MyFunction (float Value)

{

    // 处理输入值

    float Result = Value * 2.0

    return Result

}



Event Tick (float DeltaTime)

{

    // 调用函数

    float InputValue = 5.0

    float OutputValue = MyFunction(InputValue)

    // 打印输出值

    PrintString OutputValue

}

6. C++ 开发

对于需要更高级功能的开发者,Unreal Engine 提供了完整的 C++ API,支持自定义游戏逻辑和性能优化。

6.1 C++ 类型

Unreal Engine 的 C++ 类型包括基础类型、引擎类型、指针类型等。

6.1.1 基础类型

Unreal Engine 支持 C++ 的基础类型,如 int、float、bool 等。


// 示例:使用基础类型

int32 MyInt = 10;

float MyFloat = 3.14f;

bool MyBool = true;

6.1.2 引擎类型

Unreal Engine 提供了一系列引擎类型,如 FVector、FRotator、FTransform 等。


// 示例:使用引擎类型

FVector MyVector(100.0f, 200.0f, 300.0f);

FRotator MyRotator(0.0f, 45.0f, 0.0f);

FTransform MyTransform(MyRotator, MyVector, FVector(1.0f, 1.0f, 1.0f));

6.2 C++ 类

Unreal Engine 的 C++ 类包括 UCLASS、USTRUCT、UENUM 等,用于定义游戏中的各种对象和数据结构。

6.2.1 UCLASS

UCLASS 是 Unreal Engine 中的一种类,用于定义游戏中的各种对象。


// 示例:定义一个 UCLASS

UCLASS()

class MYPROJECT_API AMyActor : public AActor

{

    GENERATED_BODY()



public:

    AMyActor();



protected:

    virtual void BeginPlay() override;



public:

    virtual void Tick(float DeltaTime) override;



private:

    UPROPERTY(VisibleAnywhere, BlueprintReadOnly, Category = "MyActor")

    UStaticMeshComponent* StaticMeshComponent;



    void InitializeComponents();

};

6.2.2 USTRUCT

USTRUCT 是 Unreal Engine 中的一种结构体,用于定义复杂的数据结构。


// 示例:定义一个 USTRUCT

USTRUCT()

struct FMyStruct

{

    GENERATED_BODY()



    UPROPERTY(EditAnywhere, BlueprintReadWrite, Category = "MyStruct")

    int32 MyInt;



    UPROPERTY(EditAnywhere, BlueprintReadWrite, Category = "MyStruct")

    float MyFloat;



    UPROPERTY(EditAnywhere, BlueprintReadWrite, Category = "MyStruct")

    FString MyString;

};

7. 跨平台开发

Unreal Engine 支持多个平台的开发,包括 Windows、Mac、Linux、iOS、Android、PlayStation、Xbox 等。

7.1 平台设置

在 Unreal Engine 中,可以通过项目设置进行跨平台开发的配置。

7.1.1 设置目标平台
  1. 打开 Unreal Engine 编辑器。

  2. 选择“Edit” -> “Project Settings”。

  3. 在“Platforms”类别下选择目标平台,如“Android”或“IOS”。

  4. 调整平台相关的设置,如 API 级别、编译选项等。

7.2 平台特定代码

在某些情况下,可能需要编写平台特定的代码。Unreal Engine 提供了宏定义,使得开发者可以轻松实现这一点。


// 示例:编写平台特定代码

void AMyActor::BeginPlay()

{

    Super::BeginPlay();



#if PLATFORM_ANDROID

    // Android 平台的代码

    UE_LOG(LogTemp, Warning, TEXT("This is Android platform"));

#elif PLATFORM_IOS

    // iOS 平台的代码

    UE_LOG(LogTemp, Warning, TEXT("This is iOS platform"));

#elif PLATFORM_WINDOWS

    // Windows 平台的代码

    UE_LOG(LogTemp, Warning, TEXT("This is Windows platform"));

#endif

}

8. 社区资源

Unreal Engine 拥有庞大的开发者社区,提供了丰富的教程、文档和插件资源。

8.1 官方文档

官方文档是学习 Unreal Engine 的最佳资源之一,提供了详细的 API 参考和开发指南。

8.1.1 访问官方文档
  1. 打开浏览器。

  2. 访问 Unreal Engine 官方文档

  3. 选择需要的文档类别,如“Programming”、“Gameplay”等。

8.2 社区论坛

社区论坛是开发者交流经验、解决问题的重要平台。

8.2.1 访问社区论坛
  1. 打开浏览器。

  2. 访问 Unreal Engine 社区论坛

  3. 注册账号并开始提问或解答问题。

9. 实战项目

为了更好地理解 Unreal Engine 的应用,本节将通过一个实战项目,详细介绍如何使用 Unreal Engine 创建一个简单的虚拟现实游戏。

9.1 项目需求
  • 游戏名称:VR Maze

  • 游戏目标:玩家通过 VR 环境中的手柄控制角色,逃离迷宫。

  • 主要功能:角色移动、手柄交互、迷宫生成、碰撞检测等。

9.2 项目创建
  1. 打开 Unreal Engine 编辑器。

  2. 选择“New Project”。

  3. 在“Games”类别下选择“Virtual Reality”模板。

  4. 点击“Next”并选择项目名称和保存位置。

  5. 完成设置后点击“Create Project”。

9.3 场景设计
  1. 打开“Content Browser”。

  2. 导入迷宫模型和纹理。

  3. 在“World Outliner”中创建迷宫场景。

  4. 调整迷宫的布局和光照。

9.4 角色控制

  1. 创建一个自定义的 VR 角色类。

  2. 使用蓝图或 C++ 实现角色的移动和旋转。

9.4.1 蓝图实现
  1. 打开蓝图编辑器。

  2. 创建一个“Character”类的蓝图。

  3. 在事件图表中添加“InputAction Move”和“InputAction Rotate”事件。

  4. 使用“Add Movement Input”和“Add Controller Yaw Input”节点实现移动和旋转。

9.4.2 C++ 实现

// 示例:实现角色的移动和旋转

void AMyVRCharacter::SetupPlayerInputComponent(class UInputComponent* PlayerInputComponent)

{

    Super::SetupPlayerInputComponent(PlayerInputComponent);



    // 绑定移动和旋转输入

    PlayerInputComponent->BindAxis("MoveForward", this, &AMyVRCharacter::MoveForward);

    PlayerInputComponent->BindAxis("MoveRight", this, &AMyVRCharacter::MoveRight);

    PlayerInputComponent->BindAxis("RotateRight", this, &AMyVRCharacter::RotateRight);

}



void AMyVRCharacter::MoveForward(float Value)

{

    if (Value != 0.0f)

    {

        // 添加前向移动输入

        AddMovementInput(GetActorForwardVector(), Value);

    }

}



void AMyVRCharacter::MoveRight(float Value)

{

    if (Value != 0.0f)

    {

        // 添加右向移动输入

        AddMovementInput(GetActorRightVector(), Value);

    }

}



void AMyVRCharacter::RotateRight(float Value)

{

    if (Value != 0.0f)

    {

        // 添加右向旋转输入

        AddControllerYawInput(Value);

    }

}

9.5 手柄交互

  1. 创建手柄控制器类。

  2. 使用蓝图或 C++ 实现手柄的抓取和释放功能。

9.5.1 蓝图实现
  1. 打开蓝图编辑器。

  2. 创建一个“Actor”类的蓝图,用于表示手柄。

  3. 在事件图表中添加“InputAction Grab”和“InputAction Release”事件。

  4. 使用“Line Trace”节点检测碰撞,并实现抓取和释放功能。

9.5.2 C++ 实现

// 示例:实现手柄的抓取和释放功能

void AMyVRHand::SetupPlayerInputComponent(class UInputComponent* PlayerInputComponent)

{

    Super::SetupPlayerInputComponent(PlayerInputComponent);



    // 绑定手柄输入

    PlayerInputComponent->BindAction("Grab", IE_Pressed, this, &AMyVRHand::OnGrabPressed);

    PlayerInputComponent->BindAction("Grab", IE_Released, this, &AMyVRHand::OnGrabReleased);

}



void AMyVRHand::OnGrabPressed()

{

    // 获取手柄位置

    FVector HandLocation = GetHandLocation();



    // 检测碰撞

    FHitResult HitResult;

    if (GetWorld()->LineTraceSingleByChannel(HitResult, HandLocation, HandLocation + FVector(0.0f, 0.0f, -100.0f), ECC_Visibility))

    {

        // 抓取对象

        UStaticMeshComponent* StaticMeshComponent = Cast<UStaticMeshComponent>(HitResult.GetComponent());

        if (StaticMeshComponent)

        {

            StaticMeshComponent->SetSimulatePhysics(false);

            StaticMeshComponent->AttachToComponent(GetHandMesh(), FAttachmentTransformRules::KeepWorldTransform);

        }

    }

}



void AMyVRHand::OnGrabReleased()

{

    // 释放对象

    UStaticMeshComponent* StaticMeshComponent = GetHandMesh()->GetChildComponent(0);

    if (StaticMeshComponent)

    {

        StaticMeshComponent->SetSimulatePhysics(true);

        StaticMeshComponent->DetachFromComponent(FDetachmentTransformRules::KeepWorldTransform);

    }

}



FVector AMyVRHand::GetHandLocation()

{

    // 获取手柄位置

    FVector HandLocation = FVector::ZeroVector;

    if (MotionControllerComponent)

    {

        HandLocation = MotionControllerComponent->GetComponentLocation();

    }

    return HandLocation;

}



UStaticMeshComponent* AMyVRHand::GetHandMesh()

{

    // 获取手柄模型

    UStaticMeshComponent* HandMesh = nullptr;

    if (MotionControllerComponent)

    {

        HandMesh = Cast<UStaticMeshComponent>(MotionControllerComponent->GetChildComponent(0));

    }

    return HandMesh;

}

9.6 迷宫生成

  1. 设计迷宫生成算法。

  2. 使用蓝图或 C++ 实现迷宫的自动生成。

9.6.1 蓝图实现
  1. 打开蓝图编辑器。

  2. 创建一个“Actor”类的蓝图,用于表示迷宫生成器。

  3. 在事件图表中添加“BeginPlay”事件。

  4. 使用“Array”和“Loop”节点实现迷宫的自动生成。

9.6.2 C++ 实现

// 示例:实现迷宫的自动生成

#include "MyMazeGenerator.h"

#include "Components/StaticMeshComponent.h"



AMyMazeGenerator::AMyMazeGenerator()

{

    // 设置生成器的初始属性

    PrimaryActorTick.bCanEverTick = true;



    // 创建迷宫生成器的根组件

    RootComponent = CreateDefaultSubobject<USceneComponent>(TEXT("RootComponent"));



    // 创建迷宫生成器的网格组件

    MazeMeshComponent = CreateDefaultSubobject<UStaticMeshComponent>(TEXT("MazeMeshComponent"));

    MazeMeshComponent->SetupAttachment(RootComponent);

}



void AMyMazeGenerator::BeginPlay()

{

    Super::BeginPlay();



    // 生成迷宫

    GenerateMaze();

}



void AMyMazeGenerator::Tick(float DeltaTime)

{

    Super::Tick(DeltaTime);

}



void AMyMazeGenerator::GenerateMaze()

{

    // 迷宫生成算法(例如深度优先搜索或递归分割)

    // 这里只是一个简单的示例,实际项目中可能需要更复杂的算法

    int32 MazeSize = 10;

    TArray<FVector> MazePositions;



    for (int32 X = 0; X < MazeSize; X++)

    {

        for (int32 Y = 0; Y < MazeSize; Y++)

        {

            MazePositions.Add(FVector(X * 100.0f, Y * 100.0f, 0.0f));

        }

    }



    // 创建迷宫墙

    for (FVector Position : MazePositions)

    {

        AMyMazeWall* NewWall = GetWorld()->SpawnActor<AMyMazeWall>(AMyMazeWall::StaticClass(), Position, FRotator::ZeroRotator);

        if (NewWall)

        {

            // 设置墙的属性

            NewWall->SetActorScale3D(FVector(1.0f, 1.0f, 2.0f));

        }

    }

}

9.7 碰撞检测

  1. 设置角色和迷宫墙的碰撞属性。

  2. 使用蓝图或 C++ 实现碰撞检测和响应。

9.7.1 蓝图实现
  1. 打开蓝图编辑器。

  2. 选择角色蓝图。

  3. 在“Collision”属性中设置角色的碰撞形状和响应。

  4. 在事件图表中添加“BeginOverlap”和“EndOverlap”事件,处理碰撞检测。

9.7.2 C++ 实现

// 示例:实现角色和迷宫墙的碰撞检测

#include "MyVRCharacter.h"

#include "MyMazeWall.h"

#include "Components/BoxComponent.h"

#include "Engine/World.h"



AMyVRCharacter::AMyVRCharacter()

{

    // 设置角色的初始属性

    PrimaryActorTick.bCanEverTick = true;



    // 创建角色的根组件

    RootComponent = CreateDefaultSubobject<USceneComponent>(TEXT("RootComponent"));



    // 创建角色的网格组件

    CharacterMeshComponent = CreateDefaultSubobject<USkeletalMeshComponent>(TEXT("CharacterMeshComponent"));

    CharacterMeshComponent->SetupAttachment(RootComponent);



    // 创建角色的碰撞组件

    CollisionComponent = CreateDefaultSubobject<UBoxComponent>(TEXT("CollisionComponent"));

    CollisionComponent->SetupAttachment(RootComponent);

    CollisionComponent->OnComponentBeginOverlap.AddDynamic(this, &AMyVRCharacter::OnBeginOverlap);

    CollisionComponent->OnComponentEndOverlap.AddDynamic(this, &AMyVRCharacter::OnEndOverlap);

}



void AMyVRCharacter::BeginPlay()

{

    Super::BeginPlay();



    // 启用物理模拟

    CharacterMeshComponent->SetSimulatePhysics(true);

}



void AMyVRCharacter::OnBeginOverlap(UPrimitiveComponent* OverlappedComponent, AActor* OtherActor, UPrimitiveComponent* OtherComp, int32 OtherBodyIndex, bool bFromSweep, const FHitResult& SweepResult)

{

    // 检测是否与迷宫墙发生碰撞

    AMyMazeWall* MazeWall = Cast<AMyMazeWall>(OtherActor);

    if (MazeWall)

    {

        // 处理碰撞逻辑

        UE_LOG(LogTemp, Warning, TEXT("Collision with maze wall"));

    }

}



void AMyVRCharacter::OnEndOverlap(UPrimitiveComponent* OverlappedComponent, AActor* OtherActor, UPrimitiveComponent* OtherComp, int32 OtherBodyIndex)

{

    // 检测是否与迷宫墙结束碰撞

    AMyMazeWall* MazeWall = Cast<AMyMazeWall>(OtherActor);

    if (MazeWall)

    {

        // 处理碰撞结束逻辑

        UE_LOG(LogTemp, Warning, TEXT("Collision with maze wall ended"));

    }

}

9.8 UI 设计

  1. 创建 VR 环境中的 UI 元素。

  2. 使用蓝图或 C++ 实现 UI 的显示和交互。

9.8.1 蓝图实现
  1. 打开蓝图编辑器。

  2. 创建一个“User Widget”类的蓝图,用于表示 HUD。

  3. 在“Event Graph”中添加“BeginPlay”事件,初始化 UI 元素。

  4. 使用“Event Tick”节点更新 UI 元素的状态。

9.8.2 C++ 实现

// 示例:实现 VR 环境中的 UI

#include "MyHUD.h"

#include "Components/TextBlock.h"

#include "Engine/World.h"

#include "Blueprint/UserWidget.h"



AMyHUD::AMyHUD()

{

    // 设置 HUD 的初始属性

    PrimaryActorTick.bCanEverTick = true;

}



void AMyHUD::BeginPlay()

{

    Super::BeginPlay();



    // 创建并显示 HUD

    if (HUDClass != nullptr)

    {

        CurrentHUD = CreateWidget<UUserWidget>(GetWorld(), HUDClass);

        if (CurrentHUD)

        {

            CurrentHUD->AddToViewport();

        }

    }

}



void AMyHUD::Tick(float DeltaTime)

{

    Super::Tick(DeltaTime);



    // 更新 HUD 元素的状态

    if (CurrentHUD && TextBlock)

    {

        TextBlock->SetText(FText::FromString(FString::Printf(TEXT("Time Left: %f"), TimeLeft)));

    }

}



void AMyHUD::SetHUDClass(TSubclassOf<UUserWidget> InHUDClass)

{

    HUDClass = InHUDClass;

}



void AMyHUD::SetTextBlock(UTextBlock* InTextBlock)

{

    TextBlock = InTextBlock;

}



void AMyHUD::SetTimeLeft(float InTimeLeft)

{

    TimeLeft = InTimeLeft;

}

9.9 性能优化

  1. 使用 LOD 技术优化模型。

  2. 启用异步计算和 GPU 优化。

  3. 优化资源加载和管理。

9.9.1 使用 LOD 技术
  1. 打开“Content Browser”。

  2. 选择需要优化的模型。

  3. 在模型的属性中启用 LOD,并设置不同 LOD 级别的模型。


// 示例:设置模型的 LOD

void AMyActor::BeginPlay()

{

    Super::BeginPlay();



    // 获取模型组件

    UStaticMeshComponent* StaticMeshComponent = GetStaticMeshComponent();

    if (StaticMeshComponent)

    {

        // 设置 LOD

        StaticMeshComponent->SetForcedLodModel(1); // 强制使用 LOD 1

    }

}



UStaticMeshComponent* AMyActor::GetStaticMeshComponent()

{

    // 获取模型组件

    UStaticMeshComponent* StaticMeshComponent = Cast<UStaticMeshComponent>(GetDefaultSubobjectByName(TEXT("StaticMeshComponent")));

    return StaticMeshComponent;

}

9.9.2 启用异步计算
  1. 打开“Project Settings”。

  2. 选择“Engine”类别下的“Rendering”。

  3. 启用“Async Loading”和“Async Compute”选项。


// 示例:启用异步计算

void AMyGameMode::BeginPlay()

{

    Super::BeginPlay();



    // 启用异步计算

    FStaticMeshRender::Get().SetAsyncLoadingEnabled(true);

    FStaticMeshRender::Get().SetAsyncComputeEnabled(true);

}

9.9.3 优化资源加载
  1. 使用“Streaming Levels”技术,按需加载场景。

  2. 使用“Texture Streaming”技术,优化纹理的加载和显示。


// 示例:优化资源加载

void AMyLevelStreamer::BeginPlay()

{

    Super::BeginPlay();



    // 启用流式加载

    UWorld* World = GetWorld();

    if (World)

    {

        FLevelStreamingDynamic* LevelToStream = World->GetStreamingLevel("MyLevel");

        if (LevelToStream)

        {

            LevelToStream->SetShouldBeLoaded(true);

            LevelToStream->SetShouldBeVisible(true);

        }

    }

}

10. 总结

通过本节的详细介绍,我们了解了 Unreal Engine 的基本概念、主要功能和应用场景。Unreal Engine 的模块化设计、高质量图形渲染、物理模拟、动画系统、跨平台开发、蓝图系统和丰富的社区资源,使其成为一款强大的实时3D创作工具。希望这些内容能帮助初学者快速上手 Unreal Engine,并在虚拟现实游戏开发中取得成功。

11. 进一步学习

11.1 官方教程
  1. 访问 Unreal Engine 官方教程

  2. 选择适合自己的教程类别,如“Beginner”或“Advanced”。

  3. 按照教程步骤进行学习和实践。

11.2 第三方资源
  1. 访问 Unreal Engine Marketplace

  2. 浏览和购买各种资源包,如模型、纹理、动画等。

  3. 将资源包导入项目中,丰富游戏内容。

11.3 开发者社区
  1. 加入 Unreal Engine 开发者社区

  2. 参与讨论,解决开发过程中遇到的问题。

  3. 学习其他开发者的经验和技巧,提升自己的开发水平。

希望通过这些资源和实践,你能够更深入地了解 Unreal Engine,并在虚拟现实游戏开发中取得更好的成果。

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