Unreal Engine 4 系列教程 Part 5：制作简单游戏

redhat9i

原文：How to Create a Simple Game in Unreal Engine 4
作者：Tommy Tran
译者：Shuchang Liu

在本篇教程中，你将学习制作一个第一人称动作游戏，学习如何随机生成并躲避障碍物。
如果你刚开始接触游戏，一个常常会收到的建议就是学习制作一款简单游戏，因为你能学会制作简单的游戏玩法，物件交互。
本篇教程中，我们将制作一个第一人称动作游戏，涉及以下知识点：

持续移动玩家角色生成需要玩家躲避的障碍点随机生成不同样式的障碍点来丰富游戏性当玩家撞上障碍点后，显示重玩按钮

最后，我们将制作出如下图一样的小游戏：

请注意，教程涉及蓝图和UMG部分内容。如果你需要复习有关内容，请查看蓝图教程和UI教程。

注意：本篇教程只是Unreal Engine 4系列教程的其中一篇：

Part 1：入门Part 2：蓝图Part 3：材质Part 4：UIPart 5：制作简单游戏Part 6：动画Part 7：音频Part 8：粒子系统Part 9：AIPart 10：制作简单FPS游戏

起步入门

下载示例项目并解压。进入项目文件夹，双击InfiniteMatrix.uproject打开项目。

注意：如果你看到了项目是由较早的引擎版本创建的提示，这很正常（因为引擎经常更新版本）。你可以选择以拷贝副本的形式打开，也可以直接转换项目版本打开。

按下Play运行游戏尝试控制移动。你可以通过移动鼠标进行垂直，水平移动。

首先要做的是让玩家角色持续向前动起来。
玩家角色运动

Content Browser打开Blueprints文件夹并双击打开BP_Player。
为了让玩家角色向前运动起来，我们需要给玩家位置每帧累加偏移值。
首先，创建变量定义玩家前移的速度。创建名为ForwardSpeed的Float变量，将默认值调成2000。

接着，在Event Graph找到Event Tick节点，创建如下设置：

通过ForwardSpeed与Delta Seconds相乘，就能获得帧率无关的运动位移。

注意：如果你不熟悉帧率无关的概念，请阅读蓝图教程。

接着，我们需要将数值结果应用到角色上，让其沿指定轴运动。
沿指定轴运动

为了让角色移动，创建AddActorWorldOffset节点。将Sweep选中框勾选为true。

如果我们直接将Float节点与Delta Location输入引脚相连，Unreal会将其自动转换为Vector。

然而，这样会导致Vector的x，y，z轴分量都设置成Float节点值。在教程例子中，玩家角色应该只沿着X轴移动。幸运地是，我们可以将Vector变量分解成三个Float组件。
确保AddActorWorldOffset节点的Delta Location引脚没有任何连接。右键点击Delta Location引脚，从弹出菜单中选择Split Struct Pin。

最后，如下图进行连接：

让我们回顾下：

游戏每帧将ForwardSpeed与Delta Seconds相乘得出帧率无关的位移值AddActorWorldOffset节点获取输入驱动角色沿X轴运动确保勾选Sweep，这样角色移动过程中遇到障碍物就会停下来

点击Compile并回到主编辑器。角色就会沿着隧道穿行了。

与其手动放置一段段的隧道，我们接下来会创建蓝图用于自动生成隧道。
创建隧道生成器

Content Browser跳转到Blueprints文件夹，创建以Actor为父类的Blueprint Class，命名为BP_TunnelSpawner并双击打开。
由于游戏过程会持续不断的生成隧道，我们可以创建一个相应的函数。在My Blueprint面板创建名为SpawnTunnel的新函数。该函数负责在指定位置创建隧道。
为了传递位置数据，这个函数需要一个输入参数。它在函数节点以输入引脚的方式存在。

在函数内部的入口节点，它又以输出引脚方式存在。

现在让我们来创建一个输入参数。确保界面处于SpawnTunnel函数的图标。选择入口节点，然后点击Details面板Inputs部分的+号。

将输入参数重命名为SpawnLocation，并将参数类型改为Vector。
为了生成隧道，需要添加Spawn Actor From Class节点。点击Class引脚的下拉框，选择BP_Tunnel。

为了设置生成位置，右键点击Spawn Transform引脚，从弹出菜单选择Split Struct Pin。随后如图连接Spawn Actor From Class节点与Entry节点：

下面来测试下吧！
测试隧道生成器

切换到Event Graph并找到Event BeginPlay节点。添加SpawnTunnel节点并与Event BeginPlay节点相连。
将SpawnTunnel节点的Spawn Location设置为(2000, 0, 500)。

现在当游戏启动时，隧道会生成在距离玩家角色比较远的地方。点击Compile并回到主编辑器。
首先，删除关卡场景里的BP_Tunnel。在World Outliner里左键点击BP_Tunnel，然后按Delete键删除隧道。
接着，在Content Browser里左键拖拽BP_TunnelSpawner至Viewport，这样就往关卡中添加了对应实例。
现在点击Play运行游戏，能够看到玩家角色上方会生成一个隧道。

测试完毕后，再次打开BP_TunnelSpawner。将SpawnTunnel节点的Spawn Location重置为(0, 0, 0)。
随后，点击Compile并返回主编辑器。
教程下一部分，我们将编写BP_Tunnel蓝图。
编写隧道蓝图

BP_Tunnel蓝图需要干两件事。首先它需要检测何时需要生成一段新隧道。为了实现这点，我们需要创建一个触发区域。一旦触发，BP_Tunnel负责通知BP_TunnelSpawner生成一段新隧道。这样就能实现隧道绵延无尽的错觉。

其次它需要确定下一段隧道的生成点。BP_TunnelSpawner会根据这个点来生成隧道。
现在先看看怎么创建触发区域吧。
创建触发区域

打开BP_Tunnel并来到Components面板，添加Box Collision组件，将其命名为TriggerZone。
此时组件的碰撞区域还很小。留意Details面板的Shape部分设置，将Box Extent属性改为(32, 500, 500)。

接着，Location属性设为(2532, 0, 0)，将触发区域位置摆放到隧道网格末端。这意味着玩家角色触达隧道末端时就应该生成一段新隧道了。

现在，是时候创建生成点了。
创建生成点

为了标记生成点位置，我们可以使用Scene组件。Scene组件非常适合用于标记位置，因为该组件没有外观显示，只有一个Transform。同时该组件在Viewport又是可视的，方便我们知道生成点在哪。
没有选中任何东西的前提下，在Components面板添加Scene组件，并命名为SpawnPoint。

隧道网格沿X轴总共2500单位长，所以生成点应该就在这，在Details面板设置Location参数为(2500, 0, 0)。

接下来需要创建一个函数，负责在生成点生成隧道。
指定点生成隧道

点击Compile并切换到BP_TunnelSpawner。
新的BP_Tunnel永远应该在最远隧道的生成点生成。这样看起来，隧道就是无穷尽的。

由于最远隧道必定是最新生成的隧道，所以我们不难获得其引用。
打开SpawnTunnel图表，在Spawn Actor From Class节点的Return Value引脚右键点击，从弹出菜单中选择Promote to Variable并命名为NewestTunnel。

现在，我们就获得了最远隧道的引用了。
接着，创建新函数并命名为SpawnTunnelAtSpawnPoint。创建如下图表：

这样设置就可以获得SpawnPoint组件的位置，并在该点生成一段新隧道。
为了让BP_Tunnel能通知调用到BP_TunnelSpawner，前者需要有后者的引用。否则，BP_TunnelSpawner就不知道何时生成隧道了。
创建隧道生成器的引用

点击Compile并关闭SpawnTunnelAtSpawnPoint图表，随后打开BP_Tunnel。
添加新变量，命名为TunnelSpawner，将Variable Type类型设置为BP_TunnelSpawner\Object Reference。

点击Compile并切换回BP_TunnelSpawner。
打开SpawnTunnel图表添加对应节点：

现在，每个隧道都能获得BP_TunnelSpawner的引用。
接着，我们要让BP_TunnelSpawner能在玩家角色进入触发区域时生成新隧道。
编写触发区域脚本

点击Compile并切回到BP_Tunnel。
在Components面板右键点击，在弹出菜单中选择Add Event\Add OnComponentBeginOverlap。Event Graph会新增下面节点：

这个节点会在Actor触碰触发区域时执行。
首先，我们要确认触碰触发区域的Actor是玩家角色。
左键拖拽Other Actor引脚至空白处，从弹出菜单中选择Cast to BP_Player节点。

注意：由于新隧道会在另一段隧道的末端生成，它会触发执行隧道的TriggerZone节点，Cast to BP_Player节点能拦截其他Actor执行后续逻辑。

接着，在Cast to BP_Player节点后面添加如下节点：

让我们再回顾以上步骤：

当Actor触碰触发区域，On Component Begin Overlap (TriggerZone)节点会触发执行Cast to BP_Player节点检测触碰Actor是否为玩家角色如果是玩家，BP_TunnelSpawner会生成新隧道，生成位置在最后一段隧道的SpawnPoint组件位置。由于前面那段隧道已经没用了，DestroyActor节点会将其销毁移除。

点击Compile，回到主编辑器并点击Play。一旦触达隧道末端，就会又有一段隧道生成。

至此，虽然游戏一直在生成隧道，看起来并不像穿行在无尽的隧道。我们可以通过在屏幕上多显示几条隧道来优化画面表现。后面再配合上障碍点的显示，玩家就不会留意到隧道的突然生成了。
生成更多隧道

首先，我们要创建函数用于生成一定数量的隧道。
打开BP_TunnelSpawner创建名为SpawnInitialTunnels的新函数。
为了生成一定数量的隧道，我们可以使用ForLoop节点。该节点会执行多次连接的节点。添加ForLoop节点并与入口节点相连。

为了使得ForLoop节点执行n次，我们需要将Last Index设置成n-1。
在这篇教程里，我们需要生成3段隧道，为了循环执行3次，将Last Index设置成2。

注意：如果不显式设置First Index或Last Index字段，默认为0。

玩家应该在游戏开始时就处于隧道中，所以我们可以将第一段隧道生成在玩家位置。
生成第一段隧道

为了判断第一段隧道是否已生成，我们可以检查NewestTunnel字段是否有值。如果没有值则说明第一段隧道还未生成，因为NewestTunnel字段是在游戏生成第一段隧道后设值的。
为了进行检查，在ForLoop节点后添加IsValid节点（带有问号图标）。
接着，获取NewestTunnel引用连接IsValid节点的Input Object引脚。

如果NewestTunnel没有值，执行Is Not Valid引脚，反之执行另一个引脚。
在IsValid节点的Is Not Valid引脚分支添加如下节点：

这样就能在玩家位置生成一段隧道。
好了，接下来让我们来生成其他隧道。
生成其他隧道

添加SpawnTunnelAtSpawnPoint节点并与IsValid节点的Is Valid引脚连接。

下图就是最终图表：

小结：

ForLoop节点会循环执行3次第1次循环，它会在玩家位置生成隧道后续循环中，它会在最新隧道的SpawnPoint处生成新隧道

接着，在Event Graph中删除SpawnTunnel节点，并在Event BeginPlay节点后添加SpawnInitialTunnels节点。

现在再运行游戏，就会生成了3段隧道。
点击Compile，回到主编辑器点击Play。隧道看起来长多了！

这个游戏目前为止还没有游戏难度，让我们来加上一些障碍点。
创建障碍点

这些是我们创建障碍点会用上网格：

在Components面板双击打开BP_Tunnel。添加Static Mesh组件，命名为WallMesh。
在Details面板将它的Static Mesh属性改为SM_Hole_01。
再将Location属性改为(2470, 0, 0)。这样网格就会处于隧道末端位置。

为了让游戏更有趣些，最好让这面障碍墙转动起来。添加Float变量，命名为RotateSpeed，设置默认值为30。
切换到Event Graph找到Event Tick。进行如下设置：

这样WallMesh每帧都会转动一点点。
点击Compile并返回主编辑器。按下Play看看转动的障碍墙吧。

接着让我们再来添加一些随机性吧。
随机创建障碍墙

在此我们不需要给每种不同样式的障碍都创建一个蓝图，我们只要随机选择WallMesh即可。
打开BP_Tunnel并创建新函数RandomizeWall。随后，如下图设置图表：

顾名思义，Set Static Mesh节点会将WallMesh设置为指定的网格。
想要创建一个网格列表，我们可以使用Select节点。
左键拖拽New Mesh引脚至空白处，从弹出菜单中选择Select节点。

Select节点允许你设置一个选项列表。Index节点决定Select节点输出哪个列表选项。
既然有4个可用墙面网格，我们需要再创建2个Option引脚。通过右键点击Select节点，从弹出菜单中选择Add Option Pin。

接着，如下设置每个选项：

Option 0： SM_Hole_01Option 1： SM_Hole_02Option 2： SM_Hole_03Option 3： SM_Hole_04

现在，再随机选中一个选项。
增加随机性

我们可以使用Random Integer in Range节点来获取一个随机数字，该节点会返回>=Min且<=Max的数值。
添加Random Integer in Range节点并与Select节点的Index引脚相连。

将Max值设为3。这样就会随机返回以下4个数字中的一个：0,1,2,3。

为了增加一些随机性，我们再给WallMesh添加一个随机旋转值。在Set Static Mesh节点后添加如下图表：

这样WallMesh就会有一个0~360度的旋转偏移值。
下图是最终的图表：

小结：

Select节点提供了一组网格列表使用Random Integer in Range节点来随机挑选一个网格Set Static Mesh节点将随机网格设置给了WallMeshAddLocalRotation节点给WallMesh设置了一个随机的旋转偏移值

点击Compile并关闭RandomizeWall图表。
切换到BP_TunnelSpawner并打开SpawnTunnel图表。添加下图的高亮节点：

现在，只要创建隧道，都会跟着随机生成障碍墙网格。
关闭SpawnTunnel图表并点击Compile。返回主编辑器并按下Play体验不同的障碍墙！

如果你撞上了墙，应该会马上停下来。如果你控制移动并穿过了墙上的洞，就可以继续前行。
我们下一步要做的是让玩家角色在撞上墙后停止移动。
处理墙面碰撞

要控制玩家角色能不能前行，我们可以使用Boolean变量。该变量只有两种状态：true和false。
打开BP_Player并创建新Boolean变量，命名为IsDead。
接着，找到Event Tick节点并创建Branch节点。
随后，获取IsDead引用并连接Branch节点的Condition引脚。

连接Event Tick节点与Branch节点。随后，连接Branch节点的False引脚与AddActorWorldOffset节点。

现在，只要IsDead设置为true，玩家角色就会停止移动。
接着，我们要在玩家撞到墙时设置IsDead变量。
设置IsDead变量

点击Compile并切换到BP_Tunnel。在Components面板右键点击WallMesh，在弹出菜单中选择Add Event\Add OnComponentHit。Event Graph就会新增如下节点：

只要Actor跟WallMesh触碰，节点就会执行。
首先，我们需要检查碰撞Actor是否为玩家。
左键拖拽Other Actor引脚至空白处，从弹出菜单中选择Cast to BP_Player。

接着，左键拖拽Cast to BP_Player节点的BP_Player引脚至空白处，从弹出菜单中选择Set Is Dead节点。
将IsDead的勾选框勾选为true。

点击Compile并回到主编辑器。点击Play尝试在游戏撞上墙。你会发现你还可以上下移动，但已经不再继续前行了。

下一部分教程，我们将要在玩家撞上墙时显示重玩按钮。
展示重玩按钮

我们要显示的控件叫WBP_Restart。你可以在UI文件夹找到它。控件看起来是这个样子的：

为了控制控件的显隐，首先要获得它的引用。打开BP_Player并创建变量RestartWidget，将Variable Type改为WBP_Restart\Object Reference。

接着，在Event Graph找到Event BeginPlay节点。
新增Create Widget节点并设置Class为WBP_Restart。
随后，添加Set Restart Widget节点并如下图连接：

现在，当玩家生成时，会同时生成WBP_Restart实例。下一步是创建函数来显示它。
创建显示函数

创建名为DisplayRestart的新函数，然后如下图设置其图表：

小结：

Add to Viewport节点负责将RestartWidget显示在屏幕上Set Input Mode UI Only节点用于限制玩家只能对UI进行交互。这样可以避免玩家在死亡后还能移动顾名思义，Set Show Mouse Cursor节点用于控制鼠标显示

要显示重玩按钮，我们所要做的事就是在玩家撞墙后，调用DisplayRestart函数。
调用显示函数

关闭DisplayRestart图表并点击Compile。
切换到BP_Tunnel并找到On Component Hit (WallMesh)节点。
在节点链的末端添加DisplayRestart节点。

点击Compile并关闭BP_Tunnel。回到主编辑器并点击Play。如果你撞上了墙，就会显示重玩按钮。

现在还剩最后一步工作，在玩家点击按钮后重置游戏。
重置游戏

重置游戏需要做两件事：

重置玩家，包括将重玩按钮从屏幕移除。重新生成隧道，一如玩家在一开始游戏那样。

首先我们先来重置玩家。
重置玩家

打开BP_Player并创建新函数RestartGame，创建如下图表：

小结：

Set Is Dead节点将IsDead设置为false，这样使得玩家可以继续前行Remove From Parent节点负责将RestartWidget从屏幕中移除Set Input Mode Game Only节点恢复游戏输入，使得玩家可以重新操控角色Set Show Mouse Cursor节点负责隐藏鼠标

然后，我们还需要重新生成隧道。
重新生成隧道

点击Compile并关闭BP_Player。
打开BP_TunnelSpawner并跳转到SpawnInitialTunnels图表。
首先，在生成新隧道前，要先把此前生成的隧道全部移除掉。
在入口节点后面添加Sequence节点。将Then 1引脚与ForLoop节点相连。

注意：Sequence节点用于序列执行它的输出引脚。善用Sequence节点有利于图表的组织，特别是一味滥用节点链的情况下，图表会变得非常长。

接着，创建如下节点：

这样就能把此前生成的隧道全部移除掉。
最后，将Sequence节点的Then 0引脚与Get All Actors of Class节点相连。这样就能确保在生成新隧道前，移除已有隧道。
看看最终的图表：

还剩最后一件事了，处理按钮点击。
按钮点击

点击Compile并关闭BP_TunnelSpawner。
打开Content Browser的UI文件夹，双击打开WBP_Restart。
选中RestartButton并打开Details面板，点击Events下的OnClicked右侧按钮。

Unreal会创建On Clicked (RestartButton)节点。这个节点会在玩家点击RestartButton时触发执行。
如下图设置函数图表：

小结：

Get Owning Player Pawn返回当前控制的玩家角色Cast to BP_Player检查角色类是否为BP_Player如果是则调用RestartGame函数，该函数会重置角色并隐藏重玩按钮Get All Actors of Class和Get节点获取到BP_TunnelSpawner引用并调用SpawnInitialTunnels函数，移除已有隧道并创建新隧道。

注意：你可能奇怪我们要用Get All Actors Of Class节点，而不是直接获取BP_TunnelSpawner引用。主要原因是BP_Tunnel与WBP_Restart并没有任何引用关系。对于这样的一个简单游戏，用这种方式获得引用比较简单粗暴点。

点击Compile并关闭蓝图编辑器。按下Play测试下刚实现的重玩按钮吧！

后续学习

你可以在这里下载完整项目。
现在你已经有了一个简单可玩的游戏，试着在此基础进一步完善丰富游戏。比如按玩家穿越了多少障碍点来进行计分。
你也可以尝试制作像Pong或俄罗斯方块这样的经典游戏。这些游戏机制都很简单，但实现起来都有一定难度。
如果你还想继续学习引擎其他内容，点击下篇教程，讲解如何在游戏中利用蓝图实现角色动画。