《InsideUE4》开篇

向往草原403

前言

VR行业发展是越来越火热了，硬件设备上有HTC VIVE，Oculus rift，PS VR，各种魔镜；平台上有Steam VR，Gear VR，Google Daydream。而游戏引擎上则有两大阵营：Unreal Engine和Unity。Unity凭着先期的移动平台优势占领了一大部分移动平台的市场，所以目前上手机上的VR游戏也大部分是由Unity开发的。而PC平台上，Unreal Engine凭借着优异的性能，绚丽的渲染效果，源码开源的战略也抢占了目前大部分PC平台VR游戏的份额。参加一场ChinaJoy的VR游戏，会发现大部分也都是由UE4开发的。虽然UE4的授权分成费确实比Unity要昂贵一些，但也因为VR行业本身也还处以社会主义初级阶段，大家也都是在做Demo性质的产品，还没有形成非常客观的市场利润市场。所以盈利后的那些分成费在现阶段已经不太有所谓了。
大名鼎鼎的的虚幻引擎，从1998开始，到我们知道的UE3,UDK，一直是高大上的3A游戏和端游的渲染器引擎。然后到2013年，UE4大刀阔斧的改革，干掉了UnrealScript，引进了Blueprint蓝图系统，直接让策划美术也可以拖线实现游戏逻辑。更大的改变的是竟然开源了，受益于社区的回馈，版本更新的速度更是丧心病狂。小版本更新几乎是一两个月就一版。在学习了Unity的Marketplace和插件系统后，更是如虎添翼，焕发了新的生命力。
虽然官方一直非常努力的升级更新引擎，但UE4目前也存在了学习曲线陡峭，教程资源稀少的问题。笔者自己从事VR游戏开发，在学习UE4的过程中，基本上也只能硬啃官方文档，youtube上官方视频教程，还有一些寥寥的第三方的视频教程。而且更大的问题在于基本上所有的教程都是非常初级的，只是在教你怎么”用”这个引擎，所以一旦在使用过程中发现了问题，往往手足无措，不能高层建瓴的去解决问题。官方的文档虽然说已经挺详尽了，但大部分重点也只是在介绍表层的各种功能，对于引擎内部的结构和运作机理讳莫如深。如果把UE4当作Unity那样的一个黑盒子去用，在遇到Bug时也只能去各种试各种猜，那也无疑浪费了UE的一个大优势。
UE4无疑是非常优秀的世界上最顶尖的引擎之一，性能和效果都非常出众，编辑器工作流也非常的出色，更难得宝贵的是完全的开源让我们有机会去从中吸取营养，学习世界上第一流游戏引擎的架构思想。

源码面前，了无秘密 ——侯捷

所以笔者决定开始该系列教程《Inside UE4》，从最最底层的C++源码剖析，到最最上层的蓝图节点，力求解释清楚各个选项的内部运作机理。希望做到知其然，而更要知其所以然。UE4也是一个非常博大精深的引擎，光源码下载下来也都有1~2G，分析透彻各个具体模块的运作机理无疑也是个艰巨的任务，但我们努力一分也至少有一分的收获，有一分的甜蜜。


面向的读者：

不满足于目前世面上教程深度的。已经大概知道了引擎功能并使用，但是仍然想要知道得更多的人。有一定的C++基础。UE4里的C++已经被Epic给魔改后又和C#厮混在一起，一方面得益于此，UE4里的C++实现了各种方便的功能，如反射，垃圾回收，编译系统等重量级的功能。一方面也加大了我们的阅读难度。所以需要你有良好的C++基础，至少看得懂各种C++模板，熟悉各种数据结构。有一点点的C#语言能力，在涉及UE4编译系统的时候，会谈到一些C#，还好不是很多，也还好C#作为一门非常优秀的语言非常易读，不过你要是已经掌握C#，那就更好了。了解3D游戏引擎的一些基础概念，如知道什么是材质，什么是骨骼动画合等。所幸这些都是很容易知道的知识。有一些基本的图形学知识，知道Mesh,Shader,RenderTarget……等等一些基本的概念。本教程在开始某个专题的时候，会简单讲解一下背景知识，但它不会变成基础图形学教程。

不适合的读者：

希望通过该教程学习快速上手UE4引擎的人，不适合你。目前快速上手UE4的最佳途径依然是官方文档和视频教程。希望学习然后自己搭建具体游戏的，如FPS，VR游戏，样板间等。本系列教程不会教你从零开始搭建一个游戏示例，虽然会讲解VR的各种配置的内部机制原理。希望学习某个模块具体案例的，如用材质编辑器实现各种效果。本教程会透彻分析材质编辑器内部的实现机制，也会讲解各个材质节点的功能和原理，有时也会看需要通过一些非常直接简单的示例来讲解。但目标从来都是讲解原理，而不是实现结果。

愿景和计划

从C++源码层次上分析整个游戏引擎的架构。了解清楚各个模块之间是怎么协作的，如果有闲情雅致，也甚至会具体到谈一谈某个很小的点为何这么设计。如UE4里的Delegate，Pointers，TArray等。虽然源码剖析本来就是曲线陡峭的上升，但还是希望能尽量深入浅出的讲解，所以也会尽量结合实际的效果演示。因为UE4比较庞大，所以会逐渐的展开各个专题展开，在讲解一个专题的源码时，会暂时忽略其它跟它协作模块。虽然UE4也可以做移动平台的开发，但本教程还是主要专注于Windows的PC端游戏内容。计划是连载周更，虽说已经有预定的专题讲解列表计划，但并不妨碍你留言告知你最想了解的下一个专题。我会酌情改变优先级。本人也是才疏学浅，经验有限，如有错误纰漏之处，也请不吝赐教，共同学习进步，不胜感激。

一些准备工作

UnrealEngine官方Github地址
虽说官方已经提供了简便的launcher，但还是推荐自己自己Clone源码编译，也方便时不时的Debug和查看源码知道Why。而且有些时候其实是直接更改引擎源码来得更为方便便利的。
Clone下来之后先点 Setup.bat再点 GenerateProjectFiles.bat ，然后打开UE4.sln，按照默认选项DevelopmentEditor，等待最初半个小时的编译后，就可以开始源码之旅了。
引擎版本紧跟Github最新release，目前最新4.14
注意：因为UnrealEngine只是公开源码，但不是开源项目，依然是个私有项目。访问该Github地址，需要先链接你的Github到EpicGames的会员权限里，这个文档Linking your Github account说明了步骤。UnrealEngine官方文档
本教程也会同时大量引用官方文档的内容，在官方文档简略的介绍的基础上，通过源码加深理解，再更加透彻的解释。UnrealEngine官方Youtube频道UnrealEngine官方优酷频道
有条件的话，还是建议自搭梯子，youtube的视频教程更新是最快的，而且也有高清。一块大容量的SSD，UE用source build的话，特别是想调试引擎的话，一个配置编译出来都得耗用个好几个G，一个项目的编译20~30G轻轻松松。

其他的无关的话：

之前开源过一款自研的Medusa游戏引擎，一个人毕竟精力有限，也无法开工各种编辑器工作流。所以Medusa引擎目前只是作为自己的一个试验场，未来也会专注于2D游戏的一些探索。关于Medusa游戏引擎的内部架构，其实想讲的也挺多，希望以后在UE4的相关介绍后，得空顺便讲一些其他游戏引擎的架构思想，和C++的一些奇技淫巧。


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