从0到1掌握Unreal Engine 4 C++开发：UnrealCPP开源项目实战指南

原创 于 2025-11-26 10:05:53 发布 · 463 阅读 ·
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从0到1掌握Unreal Engine 4 C++开发：UnrealCPP开源项目实战指南

【免费下载链接】unrealcpp Unreal Engine 4 C++ examples 【免费下载链接】unrealcpp 项目地址: https://gitcode.com/gh_mirrors/un/unrealcpp

为什么选择UnrealCPP？

你是否还在为Unreal Engine 4（UE4）的C++ API文档晦涩难懂而苦恼？是否花费数小时却仍无法实现简单的开关灯功能？是否在角色移动与物理碰撞的代码逻辑中迷失方向？UnrealCPP开源项目正是为解决这些痛点而生——它提供了40+个独立完整的UE4 C++实例，覆盖从基础组件操作到高级接口实现的全流程开发场景。

读完本文，你将获得：

  • 3个核心系统（交互系统/物理系统/AI感知）的实现模板
  • 5类常用组件（碰撞体/光照/相机/网格体/动画）的操作范式
  • 10+个工业级代码片段（含性能优化与内存管理最佳实践）
  • 完整的项目搭建流程与调试技巧

项目架构解析

UnrealCPP采用"场景驱动"的模块化设计，每个功能模块对应独立文件夹，包含完整的.h头文件与.cpp实现文件。项目结构遵循UE4官方推荐的代码组织规范，核心模块划分如下：

mermaid

核心类关系图

mermaid

快速上手：30分钟实现交互灯光系统

环境准备

  1. 获取项目代码

    git clone https://gitcode.com/gh_mirrors/un/unrealcpp.git
cd unrealcpp

  2. 项目配置要求

    • Unreal Engine 4.20.2+（推荐4.24.2稳定版）
    • Visual Studio 2019（安装C++游戏开发组件）
    • Windows 10/11 64位系统（8GB+内存）

实现步骤

1. 创建灯光触发器类

LightSwitchTrigger.h

#pragma once

#include "GameFramework/Actor.h"
#include "LightSwitchTrigger.generated.h"

UCLASS()
class UNREALCPP_API ALightSwitchTrigger : public AActor
{
    GENERATED_BODY()
    
public:
    ALightSwitchTrigger();

protected:
    virtual void BeginPlay() override;

public:
    UPROPERTY(VisibleAnywhere, Category = "Light Switch")
    class UPointLightComponent* PointLight;

    UPROPERTY(VisibleAnywhere, Category = "Light Switch")
    class USphereComponent* LightSphere;

    UFUNCTION()
    void OnOverlapBegin(class UPrimitiveComponent* OverlappedComp, class AActor* OtherActor, 
                       class UPrimitiveComponent* OtherComp, int32 OtherBodyIndex, 
                       bool bFromSweep, const FHitResult& SweepResult);

    UFUNCTION()
    void ToggleLight();
};
2. 实现交互逻辑

LightSwitchTrigger.cpp

#include "LightSwitchTrigger.h"
#include "Components/PointLightComponent.h"
#include "Components/SphereComponent.h"

ALightSwitchTrigger::ALightSwitchTrigger()
{
    LightIntensity = 3000.0f;

    // 创建点光源组件
    PointLight = CreateDefaultSubobject<UPointLightComponent>(TEXT("Point Light"));
    PointLight->Intensity = LightIntensity;
    PointLight->bVisible = true;
    RootComponent = PointLight;

    // 创建碰撞球体
    LightSphere = CreateDefaultSubobject<USphereComponent>(TEXT("Light Sphere Component"));
    LightSphere->InitSphereRadius(300.0f);
    LightSphere->SetCollisionProfileName(TEXT("Trigger"));
    LightSphere->SetupAttachment(RootComponent);

    // 绑定重叠事件
    LightSphere->OnComponentBeginOverlap.AddDynamic(this, &ALightSwitchTrigger::OnOverlapBegin);
}

void ALightSwitchTrigger::BeginPlay()
{
    Super::BeginPlay();
    // 绘制调试球体（半径300，绿色，持续显示）
    DrawDebugSphere(GetWorld(), GetActorLocation(), 300.f, 50, FColor::Green, true, 999, 0, 2);
}

void ALightSwitchTrigger::OnOverlapBegin(UPrimitiveComponent* OverlappedComp, AActor* OtherActor, 
                                        UPrimitiveComponent* OtherComp, int32 OtherBodyIndex, 
                                        bool bFromSweep, const FHitResult& SweepResult)
{
    if (OtherActor && (OtherActor != this) && OtherComp)
    {
        ToggleLight();
    }
}

void ALightSwitchTrigger::ToggleLight()
{
    PointLight->ToggleVisibility();
}

关键技术点解析

技术点实现代码应用场景
组件创建CreateDefaultSubobject<UPointLightComponent>()所有Actor组件初始化
事件绑定AddDynamic(this, &Class::Function)碰撞/输入/定时器事件
调试绘制DrawDebugSphere(...)碰撞体可视化/射线调试
可见性控制ToggleVisibility()开关灯/隐藏Actor/UI元素

物理系统实战：实现漂浮物体与交互门

1. 正弦曲线运动的漂浮物体

FloatingActor.cpp核心代码

void AFloatingActor::Tick(float DeltaTime)
{
    Super::Tick(DeltaTime);

    FVector NewLocation = GetActorLocation();
    // 使用正弦函数计算平滑位移
    float DeltaHeight = (FMath::Sin(RunningTime + DeltaTime) - FMath::Sin(RunningTime));
    NewLocation.X += DeltaHeight * XValue;  // X轴振幅
    NewLocation.Y += DeltaHeight * YValue;  // Y轴振幅
    NewLocation.Z += DeltaHeight * ZValue;  // Z轴振幅（垂直漂浮）
    
    RunningTime += DeltaTime;
    SetActorLocation(NewLocation);
}

数学原理：通过正弦函数sin(t)的周期性变化（-1到1之间）实现平滑往复运动，DeltaHeight计算相邻帧的位移差，确保运动连贯性。

2. 物理驱动的旋转门系统

SwingDoor.cpp关键实现

void ASwingDoor::OpenDoor(float dt)
{
    DoorCurrentRotation = Door->RelativeRotation.Yaw;
    AddRotation = PosNeg * dt * 80;  // 旋转速度：80度/秒

    // 接近目标角度时停止（误差容忍1.5度）
    if (FMath::IsNearlyEqual(DoorCurrentRotation, MaxDegree, 1.5f))
    {
        Closing = false;
        Opening = false;
    }
    else if (Opening)
    {
        FRotator NewRotation = FRotator(0.0f, AddRotation, 0.0f);
        Door->AddRelativeRotation(FQuat(NewRotation), false, 0, ETeleportType::None);
    }
}

void ASwingDoor::ToggleDoor(FVector ForwardVector)
{
    // 点积计算角色与门的相对位置
    DotP = FVector::DotProduct(BoxComp->GetForwardVector(), ForwardVector);
    PosNeg = FMath::Sign(DotP);  // 根据方向返回1或-1
    MaxDegree = PosNeg * 90.0f;  // 最大旋转角度：±90度

    // 状态切换逻辑
    if (isClosed) {
        isClosed = false;
        Closing = false;
        Opening = true;
    }
    else {
        Opening = false;
        isClosed = true;
        Closing = true;
    }
}

高级特性：接口与多态的应用

UnrealCPP通过MyInterface展示了UE4接口系统的最佳实践，实现不同Actor的统一交互逻辑：

MyInterface.h定义

UINTERFACE(MinimalAPI)
class UMyInterface : public UInterface
{
    GENERATED_BODY()
};

class UNREALCPP_API IMyInterface
{
    GENERATED_BODY()

public:
    // 蓝图可调用的接口函数
    UFUNCTION(BlueprintCallable, BlueprintImplementableEvent, Category="Trigger Reaction")
    bool ReactToTrigger() const;

    // 纯C++接口函数
    virtual void SaySomething();
    virtual void ReactToTriggerBegin();
    virtual void ReactToTriggerEnd();

    FString Name;
};

接口实现示例

//  Actor实现接口
class AMyInterfaceActor : public AActor, public IMyInterface
{
    GENERATED_BODY()
    
public:
    virtual void SaySomething() override
    {
        UE_LOG(LogTemp, Warning, TEXT("%s says hello!"), *Name);
    }

    virtual void ReactToTriggerBegin() override
    {
        // 触发开始时的逻辑
    }
};

项目扩展与性能优化

推荐学习路径

mermaid

性能优化指南

  1. 组件生命周期管理

    // 避免在Tick中频繁创建对象
void APerformanceActor::BeginPlay()
{
    Super::BeginPlay();
    // 预创建重用对象
    CachedVector = FVector::ZeroVector;
    PrimaryActorTick.bCanEverTick = false; // 不使用时禁用Tick
}

  2. 碰撞检测优化

    • 使用适当的碰撞通道（ECC_GameTraceChannel1等）
    • 静态碰撞体设置bStatic=true
    • 远距离检测使用SweepSingleByChannel而非LineTrace

  3. 调试与日志

    // 发布版自动移除调试代码
#if ENABLE_DRAW_DEBUG
    DrawDebugLine(...)
#endif

// 按重要性分级日志
UE_LOG(LogTemp, Error, TEXT("Critical error: %s"), *ErrorMessage); // 错误
UE_LOG(LogTemp, Warning, TEXT("Warning: %s"), *WarningMessage);   // 警告
UE_LOG(LogTemp, Log, TEXT("Normal message"));                      // 普通日志

总结与资源

UnrealCPP项目通过"最小可行示例"的方式，降低了UE4 C++开发的入门门槛。每个实例都专注于单一功能点，代码注释详尽且包含官方文档链接。建议按照"复制-理解-修改-扩展"的步骤学习，逐步构建自己的UE4代码库。

常用资源链接

  • UE4官方API文档：https://docs.unrealengine.com/4.27/zh-CN/API/
  • UnrealCPP项目地址：https://gitcode.com/gh_mirrors/un/unrealcpp
  • UE4 C++性能优化指南：https://docs.unrealengine.com/4.27/zh-CN/ProgrammingAndScripting/ProgrammingWithCPP/Performance/

【免费下载链接】unrealcpp Unreal Engine 4 C++ examples 【免费下载链接】unrealcpp 项目地址: https://gitcode.com/gh_mirrors/un/unrealcpp

创作声明：本文部分内容由AI辅助生成（AIGC），仅供参考

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