Unreal学习笔记 - Bob的博客

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学习路径

初级

编辑使用
蓝图
各个功能模块：动画、AI、UMG等
使用插件
做个小游戏

进阶

Actor-Object-Asset
C++实现简单函数库，收集整理一些函数库
特定模块用C++编写：战斗逻辑、AI
思考C++和BP如何更好结合程序框架
开发设计插件
明确自己专攻的方向

高阶

理解模块的机制原理
C++层面扩展和改造底层模块功能，如Slate、渲染
引擎不足地方，可以手工小范围修改功能或修复bug

骨灰

重写某个引擎模块，比官方的还好
负责优化引擎来适配自己的项目
改造引擎的一部分，改造开发配套流程，有机高效融合进自己的工作流

神

对引擎整体结构了如指掌
高于引擎创造生产力工具
产出对行业造成了深远的影响

动画

Skeleton

Skeletal Mesh

Control Rig

Sequencer

IK Retargeting

Aim Offset

关卡、世界

世界构建新功能

打包、加载资源

Asset Manager 阐述

ObjectPath

//FObjectFinder()是对LoadObject()的封装  
ConstructorHelpers::FObjectFinder<USkeletealMesh>objFinder(TEXT("/Game/Sk_mannequin"))  
//FClassFinder()不是对LoadClass()的封装，FClassFinder()内部调用的是LoadObject()    
ConstructorHelpers::FClassFinder<UAnimInstance>aminClassFinder(TEXT("/Game/AnimBP"))   
//右键 copy Reference
LoadObject(Blueprint'/Game/Bp_MyActor:sub')
UMaterial *mt = LoadObject<UMaterial>(nullptr, TEXT("/Game/Map/Materials/grass.grass"));  
UMaterial *mt = Cast<UMaterial>(StaticLoadObject(UMaterial::StaticClass(), nullptr, TEXT("/Game/Map/Materials/grass.grass")))   

/路径/包名.对象名:子对象名
/路径/包名.类名_C (类名可以忽略掉，包名、类名、对象名一般一致)
/路径/包名.对象名
/Root/Path1/Path2/
Root:/Engine、/Game、/Moudule

硬引用、软引用

硬引用，直接对象关联，自动触发加载

UProperty* 直接引用
TSubClassOf<>

软引用，路径指向，需手动加载

FSoftObjectPath
FSoftClassPath
FSoftObjectPtr
TSoftObjectPtr<T=UObject>
TSoftClassPtr<TClass=UObject>

Sync Load

FSoftObjectPath.TryLoad()->LoadObject
UkimetSystemLibrary::LoadAsset_Blocking->FSoftObjectPtr::LoadSynchronous->LoadObject
UkimetSystemLibrary::LoadClassAsset_Blocking
FStreamableManager::RequestSyncLoad
FAssetRegistryModule引用关系

Package

数据、配置

UE4数据驱动开发
BP CDO/Instance
C++ ConstructHelpers
Class Reference
DataTable/CompositeDataTable
DataAsset/PrimaryDataAsset
CurveTable/CompositeCurveTables
Custom WorldSettings
Settings(.ini)
ConsoleVariables
Raw:txt/csv/json/xml
Enhanced:sql/excel
BulkEdit
EditorUtility

DataRegistry

UDataRegistrySubsystem 高效的全局存储空间，用于存储带有USTRUCT标记的数据结构。方便的蓝图数据获取接口、灵活的数据源定义和发现机制、数据源异步加载、cache机制支持、id动态解析、和GameAbility、GameFeature结合。

FindCachedItemBP
GetCachedItemBP
AcquireDataRegistryItem、GetDataRegistryItemFromLookup
RegisterAssetToRegistry
LoadRegistry
RegisterDataRegistryIndexIdResolver自定义数据Id的动态解析

构建

虚幻编译系统详解
模块

UE5最小的代码组织单位是模块

源码模块：Runtime游戏相关，游戏包体和编辑器都会用到。Developer跨平台相关和一些与游戏无关的底层逻辑。Editor编辑器相关，打包后不包含， Plugin插件相关，给编辑器提供一些扩展功能，非编辑器必须功能

模块文件夹

Public文件夹（用来放置*.h文件）
Private文件夹（用来放置*.cpp文件）
*.build.cs文件（模块构建配置文件，也可配它依赖哪些模块）
插件的模块用*.uplugin配置引入

*.Target.cs、TargetRules

T*.arget.cs中Type参数大概有如下五种值：Program是独立程序，可以脱离UE独立使用，EditorEditor是附带UE5编辑器的程序，Game是发布给玩家的游戏包体的程序，另外还有Client，Server。

LinkType参数： Modular默认，每个模块一个dll，例如UnrealPak.exe，UnrealEdito.exe的LinkType也是Modular的。Monolithic 所有模块都编入一个Exe中，例如BlankProgram。

UnrealBuildTool

UBT:代码在Engine\Source\Programs\UnrealBuildTool，exe文件位于Engine\Binaries\DotNET\UnrealBuildTool目录。它是虚幻引擎的构建工具，它主要负责分析build.cs和Target.cs等配置文件，并把虚幻的.h和.cpp文件编译并链接为二进制可执行文件exe/dll。

Scans solution directory for modules and plug-ins
Determines all modules that need to be rebuilt
Invokes UHT to parse C++ headers
Creates compiler & linker options from .Build.cs & .Target.cs
Executes platform specific compilers (VisualStudio, LLVM)

UBT还可生成项目解决方案，选择uproject右键Generate Visual Studio project file

UBT可用命令行编译一个UE5的项目

UnrealHeaderTool

UHT:虚幻引擎的头文件工具，主要负责解析各个头文件，并分析其中的有UCLASS()，USTRUCT()等前缀的类，以及UFUNCTION()等前缀的函数，并且把这些类与函数等信息通过生成(*.generate.h)等代码反射给蓝图使用

Parses all C++ headers containing UClasses
Generates glue code for all Unreal classes & functions
Generated files stored in Intermediates directory

UnrealBuildTool.exe依赖部分引擎代码

优化

物理

渲染

坐标系

UI

UMG上勾选is Variable会出现在蓝图Graph的变量列表中：读写属性值，运行时绑定和触发响应委托事件

SLeafwidget：（SImage、STextBlock）没有slot的widget，自己就是控件树的叶子节点

SCompoundWidget：（SButton、SBorder，SUserWidget）一个slot的widget，slot内可以放置一个子widget

SPanel：（SHorizontalBox、SVerticalBox、SGridPanel、SOverlay）多个Slot的widget通过OnArrangeChildren对子Widget布局

Slot参数

主要用于布局和定位UI元素。

Achors锚点：缩放相对于父控件的位置，min和max相等时，缩放不会拉伸，可以指定Pos和Size。min和max不等时，缩放会根据锚定的比例拉伸，可以指定Offset。

Alignment对齐：相当于指定控件轴点、原点。锚点不相等时（可拉伸），Alignment无效。锚点相等时（不可拉伸），顶点坐标会减去Alignment*Size值。

ZOrder：决定绘制顺序的排序值得，小的先画，大的后画。不同Order的Batch不会合并。

SizeAuto会根据ChildDesiredSize来设置大小

SizeFill会根据指定比例平摊剩余空间

SWindow会使用Prepass预先计算DesireSize并缓存

在UI上绘制模型:1.SceneCaptureComponent2d+RT+Image;2.SMeshWidget

将Slate控件导出到UMG使用，Overrid四个函数，SynchronzieProjerites属性改变同步、RebuildWidget创建Slate控件、ReleaseSlateResources释放Slate控件、GetPaletteCatergory在Umg蓝图中控件面板需要显示的文字

蓝图

C++/引擎源码

资料

UClass、UPROPERTY、UPROPERTY、UFUNCTION

类名上方需要加入UClass()宏，类体的第一行需要添加GENERAED_BODY()宏，主要是为了实现类的反射用。UPROPERTY宏把成员变量注册到蓝图，通过UFUNCTION宏把函数注册到蓝图

引擎初始化

WinMain->GuadedMain->[EngineLoop.PreInit()-EngineLoop.Init()-EngineLoop.Tick()-EngineLoop.Exit()]

工具类

正则表达式 Regex.h

FPaths路径管理器

XML：可以使用FastXML与FXmlFile进行解析与处理

Json：可以使用FJsonSerializer与FJsonValue等来进行解析与处理。

ini：使用GConfig类进行读写与解析。

文件读写与访问:FPlatformFileManager::Get()->GetPlatformFile()

Log:UE_LOG(LogMy, Warning, TEXT(“Ocean”));

FName：无法修改，大小写不敏感，其实FName内部只是一个整数索引，实际的字符串内容是在一个公用的字符串表中保存，非常省内存。

FText：无法修改，用来显示，支持本地化和多国语言。

FString：允许修改，区分大小写。最为灵活，不过比其他两种字符串，略为耗一些内存。

TArray、TSet、TMap 文档

TSharedPtr、TSharedRef、TWeakPtr 文档

Delegate 文档

TAttribute、TSubClassOf 文档

FRunnable

构架

UObject

UObject：垃圾收集、反射、序列化、与编辑器交互、运行时类型识别、网络复制

Actor、Pawn、Character、Controller

Actor：能够被挂载组件 Pawn：提供了被“操作”的特性。DefaultPawn默认带了一个DefaultPawnMovementComponent、spherical CollisionComponent和StaticMeshComponent。派生于DefaultPawn的SpectatorPawn提供了一个基本的USpectatorPawnMovement（不带重力漫游），并关闭了StaticMesh的显示，碰撞也设置到了“Spectator”通道。 Character:继承自Pawn，提供了Character Movement组件（移动、跳跃、蹲伏、爬行） Controller:是用来操控Pawn/Character的人,Player Controller控制角色，AI Controller来NPC、Monster。Controller在构造函数通过bHidden把自己隐藏了，实际是可以挂渲染对象的。

Player Controller包括模块：Camera、Input、UPlayer、HUD、Level、Voice。
输入事件放置优选顺序：Aactor EnableInput-APlayerController-LevelBluePrint-APawn

AI Controller包括模块：Navigation、AI、Task

ActorComponent、SceneComponent

ActorComponent不同嵌套、SceneComponent可以嵌套

Level、World

AWorldSettings是level的配置，ALevelScriptActor是个Actor，LevelScriptActor应该专注于本Level的表示逻辑

World组合Level，World更多是逻辑的概念，而Level是资源场景表示。

Persistent的意思是一开始就加载进World，Streaming是后续动态加载的意思。Levels里保存有所有的当前已经加载的Level，StreamingLevels保存整个World的Levels配置列表。

FWorldContext保存着ThisCurrentWorld来指向当前的World，还持有GameInstance。切换world时FWorldContext就用来保存切换过程信息和目标World上下文信息，所以Level的切换信息不放在World里。

namespace EWorldType
{
	enum Type
	{
		None,		// An untyped world, in most cases this will be the vestigial worlds of streamed in sub-levels
		Game,		// The game world
		Editor,		// A world being edited in the editor
		PIE,		// A Play In Editor world
		Preview,	// A preview world for an editor tool
		Inactive	// An editor world that was loaded but not currently being edited in the level editor
	};
}

PlayerState，GameState

PlayerState表示的是玩家的游玩数据，所以那些关卡内的其他游戏数据就不应该放进来（GameState是个好选择），另外Controller本身运行需要的临时数据也不应该归PlayerState管理。而玩家在切换关卡的时候，APlayerState也会被释放掉，所有PlayerState实际上表达的是当前关卡的玩家得分等数据。这样，那些跨关卡的统计数据等就也不应该放进PlayerState里了，应该放在外面的GameInstance，然后用SaveGame保存起来

GameState对于一场游戏，也需要一个State来保存当前游戏的状态数据，比如任务数据

GameMode

游戏规则和状态

GameMode从始至终只有一个，PersistentLevel的那个。UE的流程travelling，GameMode在新的World里是会新生成一个

Class登记、游戏内实体的Spawn、游戏的进度、Level的切换、多人游戏的步调同步

InitGame。在这里做所有游戏规则的初始化工作。
PreLogin 。登录前的预处理。由于GameMode只会跑在服务器上，可以在这里检查玩家的合法性，判定是否允许玩家登录服务器。
PostLogin。登录后的后处理。玩家成功登录服务器之后的调用。
HandleStartingNewPlayer。一般登录成功之后就会创建玩家在服务器上的对象，对象创建成功之后会调用该函数，可以在这里对玩家进行初始化，比如获取玩家的PlayerState。
RestartPlayer。创建玩家的实体对象（可操控的，场景上可见的Pawn对象）。
Logout。玩家退出或者服务器被销毁时调用。

GameInstance

引擎的初始化加载，Init和ShutDown

Player的创建，如CreateLocalPlayer，GetLocalPlayers

GameMode的重载修改

OnlineSession的管理

GameSession

用来处理登陆请求，也是在线服务（比如steam和psn）的接口。只在server端

UPlayer

Actor是必须在World中才能存在的，而Player却是比World更高一级的对象。玩游戏的过程中，LevelWorld在不停的切换，但是玩家的模式却是脱离不变的。另外，Player也不需要被摆放在Level中，也不需要各种Component组装，所以从AActor继承并不合适

ULocalPlayer

是本地玩家，从Player中派生下来LocalPlayer类。对本地环境中，一个本地玩家关联着输入，也一般需要关联着输出（无输出的玩家毕竟还是非常少见）

UNetConnection

一个网络连接也是个Player，UNetConnection的列表保存在UNetDriver

GameInstance

GameInstance里会保存着当前的WorldConext和其他整个游戏的信息,唯一的。

USaveGame 全局游戏存档

Engine

UEngine实例用一个全局的GEngine变量来保存，UEngine分化出了两个子类：UGameEngine和UEditorEngine。UGameEngine只有一个WorldContext，直接通过GameInstance引用

结构图

USubsystem

游戏逻辑组件替代manager类，五个生命周期

Game Feature Plugins

模块化游戏功能玩法活动插件，热插拔

项目结构

文件目录：

Binaries:存放编译生成的结果二进制文件。该目录可以gitignore,反正每次都会生成。
Config:配置文件。
Content:平常最常用到，所有的资源和蓝图等都放在该目录里。
DerivedDataCache：“DDC”，存储着引擎针对平台特化后的资源版本。比如同一个图片，针对不同的平台有不同的适合格式，这个时候就可以在不动原始的uasset的基础上，比较轻易的再生成不同格式资源版本。gitignore。
Intermediate：中间文件（gitignore），存放着一些临时生成的文件。有：

Build的中间文件，.obj和预编译头等

UHT预处理生成的.generated.h/.cpp文件

VS.vcxproj项目文件，可通过.uproject文件生成编译生成的Shader文件。

AssetRegistryCache：Asset Registry系统的缓存文件，Asset Registry可以简单理解为一个索引了所有uasset资源头信息的注册表。CachedAssetRegistry.bin文件也是如此。
Saved：存储自动保存文件，其他配置文件，日志文件，引擎崩溃日志，硬件信息，烘培信息数据等。gitignore
Source：代码文件。

编辑器扩展

调教UE5：编辑器拓展指南

脚本

业务开发

GamePlay Ability System

消耗和冷却功能的角色技能
处理数值属性（生命、魔法、攻击力、防御力）
应用状态效果（击飞、着火、眩晕）
应用游戏标签 gameplayTags
生成特效音效
网络复制和预测

GAS必须是C++项目,开发人员有充足的C++经验，先读代码再做开发。需要使用Dedicated Server的联机游戏，项目有大量复杂技能逻辑设计需求。
推荐插件：Able Ability System、Ascent Combat Framework
Ability System Component（Asc）是Gas的基础组件。拥有Asc的actor叫OwnerActor，Asc作用的Actor叫AvatarActor
GamePlay Ability标识一个Actor可以做的行为或技能，Ability可以是普通攻击、呤唱技能、角色被击飞倒地、使用道具、交互物件、跳跃、飞行等。但是基础的移动输入和UI交互不建议用GA实现。

Game Effect是Ability对自己或他人产生影响的途径。释放技能时候的伤害结算、施加特殊效果的控制、霸体效果。
Game Effect可理解为一个配置表。

Attribute Set负责定义和持有属性，并且管理属性的变化，包括网络同步。PreAttributeChange和PosGameplayEffectExecute处理变化。

Gameplay Tags

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神

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Skeleton

Skeletal Mesh

Control Rig

Sequencer

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关卡、世界

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ObjectPath

硬引用、软引用

Sync Load

Package

数据、配置

DataRegistry

构建

模块

模块文件夹

*.Target.cs、TargetRules

UnrealBuildTool

UnrealHeaderTool

优化

物理

渲染

UI

Slot参数

蓝图

C++/引擎源码

资料

UClass、UPROPERTY、UPROPERTY、UFUNCTION

引擎初始化

工具类

构架

UObject

Actor、Pawn、Character、Controller

ActorComponent、SceneComponent

Level、World

PlayerState，GameState

GameMode

GameInstance

GameSession

UPlayer

ULocalPlayer

UNetConnection

GameInstance

Engine

结构图

USubsystem

Game Feature Plugins

项目结构

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