Unreal学习1之c++编程

勇敢的树袋熊1 · 发表于 2021-1-27 09:05

20210108

1. 概要

本文记录的内容是在学习UE4开发时，第一次采用UE4 C++进行编程开发遇到一些问题汇总。记录一下。ps:本文是跟着siki学院课程做的一个示例，哔哩哔哩链接:【SiKi学院Unreal视频教程】Unreal初级课程-3D吃豆人_哔哩哔哩 (゜-゜)つロ干杯~-bilibili
2. 编程类内容

2.1 查找包含的头文件

UE 中使用很多类的前提必须是先包含头文件，因此UE使用C++编程的第一个技巧是要学会找到相应的类头文件。比方我们要查找UGameplayStatics的头文件，在Google下搜索关键字UGameplayStatics之后，一般在第一项，会看到Unreal Engine Document标定的网页，打开网页中可以看到如下内容：
其中，header指向其头文件地址，因此我们在引用进行include即可（取Classes后面地址即可）：
#include &#34;Kismet/GameplayStatics.h&#34;2.2 CreateDefaultSubobject

CreateDefaultSubobject 用来创建静态网格物体，包含UStaticMeshComponent、USphereComponent等。类似代码如下：
this->CollectableMesh = CreateDefaultSubobject<UStaticMeshComponent>(TEXT(&#34;CollectableMesh&#34;));
this->BaseCollisionComponent = CreateDefaultSubobject<USphereComponent>(TEXT(&#34;BaseCollisionComponent&#34;));
TEXT包含的文字用来标定创建物体的名称。
这块功能在蓝图中就是添加组件功能。我们可以看到蓝图中显示如下：
由于对象CollectableMesh和BaseCollisionComponent是通过c++方式创建，因此我们右键无法进行删除。
2.3 ConstructorHelpers

ConstructorHelpers::FObjectFinder<T> 和 ConstructorHelpers::FClassFinder<T> 是UE4中的c++静态加载功能，相对应的有动态加载功能LoadClass。例如我们静态加载mesh 和 material：
// 静态加载一个圆柱体mesh
static ConstructorHelpers::FObjectFinder<UStaticMesh> Cylinder(TEXT(&#34;&#39;/Game/StarterContent/Shapes/Shape_Cylinder&#39;&#34;));
if (Cylinder.Succeeded()) {
....
}
// 静态加载一个材质Material
static ConstructorHelpers::FObjectFinder<UMaterial> VulnerableMat(TEXT(&#34;&#39;/Game/Materials/M_Enemy_Vulnerable&#39;&#34;));
if (VulnerableMat.Succeeded()) {
....
}
其中TEXT表示物件的地址StarterContent 表示引擎自带内容。
引申阅读：[UE4]C++静态加载问题：ConstructorHelpers::FClassFinder()和FObjectFinder()
2.4 UGameplayStatics

UGameplayStatics是一个非常实用的静态类，用来快速获取类对象。例如：
// 获取游戏模式
APacmanGameModeBase* GameMode = Cast<APacmanGameModeBase>(UGameplayStatics::GetGameMode(this));
// 获取角色
Aacmancharacter* Pacman = Cast<APacmancharacter>(UGameplayStatics::GetPlayerPawn(this, 0));
2.5 自定义拓展相关

UPROPERTY用来出翔编辑器设置。原型：UPROPERTY(属性1,属性2...)。类似代码如下：
UPROPERTY(VisibleAnywhere, Category = Collectable)
UStaticMeshComponent* CollectableMesh;
其中, VisibleAnywhere表示编辑器面板中可见，Category表示分类功能。类似功能还有：
EditAnywhere: 表示暴露在编辑器以便随时编辑的变量
BlueprintReadWrite: 支持蓝图对该变量的读写操作等等
引申阅读：UPROPERTY属性修饰符、UE4编辑器扩展踩坑血泪史
2.6 C++新特性与UE下C++内容

2.6.1 UE下的内联函数

与通常c++内联函数inline方式不一样，UE下C++内联关键字是FORCEINLINE(手动狗头，为啥要这样写？？？？)，示例如下：
FORCEINLINE void SetCurrentHP(float CurrentHP){this->CurrentHP=CurrentHP;}
FORCEINLINE float GetCurrentHP(){return CurrentHP;}
2.6.2 强类型枚举类

在标准C++中，枚举类型并不是类型安全的。枚举类型被视为整数，这使得两种不同的枚举类型之间可以进行比较。例如：
enum Enumeration1
{
Val1, // 0
Val2, // 1
Val3 = 100,
Val4 /* = 101 */
};
其中Enumeration1.Val4 == 101，结果为true。因此，在C++11中引入一种特别的&#34;枚举类&#34;，采用enum class方式。例如：
enum class EGameState : short
{
EMenu,
EPlaying,
EPause,
EWin,
EGameOver
};
这里short用来表示类型。
3. UE 操作内容

3.1 设置起始关卡

当我们创建一个新关卡时，如果需要将这个关卡设置为起始关卡，需要在地图和模式中进行相关设置：编辑->项目设置->项目->地图和模式，界面如下所示：
根据需要设定相应关卡即可。
3.2 轴映射和操作映射

操作映射针对按下和松开2个处理，轴映射针对持续的输入（类似遥感的输入），需要在输入中进行设置：编辑->项目设置->引擎->输入，界面如下：
设置好之后，需要在C++层面进行配置：
void APacmancharacter::SetupPlayerInputComponent(UInputComponent* PlayerInputComponent)
{
Super::SetupPlayerInputComponent(PlayerInputComponent);

PlayerInputComponent->BindAxis(&#34;MoveX&#34;, this, &APacmancharacter::MoveXAxis);
PlayerInputComponent->BindAxis(&#34;MoveY&#34;, this, &APacmancharacter::MoveYAxis);

PlayerInputComponent->BindAction(&#34;NewGame&#34;, IE_Pressed, this, &APacmancharacter::NewGame);
PlayerInputComponent->BindAction(&#34;ReStart&#34;, IE_Pressed, this, &APacmancharacter::ReStart);
PlayerInputComponent->BindAction(&#34;Pause&#34;, IE_Pressed, this, &APacmancharacter::Pause);
}

void APacmancharacter::MoveXAxis(float AxixValue)
{
...
}

void APacmancharacter::ReStart()
{
...
}
其中函数SetupPlayerInputComponent是用来绑定输入和执行函数。
PS:在蓝图中如何设置呢？
3.3 碰撞通道

默认情况下，在UE中设置的Actor对象都会互相碰撞（添加了碰撞胶囊体之后）；另一个方面只有设置了正确的碰撞检测类型，才能处理好碰撞信息。因此，我们需要在碰撞中进行设置：编辑->项目设置->引擎->碰撞界面如下：
这里有一点需要注意下：Preset显示内容中，并不会有一个下拉控件，因此有时候这个界面偏小时，会将部分内容遮挡住，这时需要我们将界面拉大，才能看到剩下内容。
首先，在Object Channels中，点击新建Object通道，可以新建一个通道。这里，我们新建了一个Enemy，默认类型会Block的通道。
然后，在Preset中，新建一个碰撞类型。这里，我们同样添加了一个Enemy，设置如下：
其中，WoldStatic表示一个静态对象，比方墙、建筑等；Pawn表示主角，设置为重叠类型，表示会跟主角进行碰撞检测。
最后，将关卡的特定对象进行碰撞预设设定，如下所示：
剩下的工作，我们就是在C++层面进行碰撞检测了。
// .h 文件
UFUNCTION()
void OnCollision(class UPrimitiveComponent* HitComp, class AActor* OtherActor, class UPrimitiveComponent* OtherComp, int OtherBodyIndex, bool bFromSweep, const FHitResult & SweepResult);

// .cpp 文件
AEnemyCharacter::AEnemyCharacter()
{
// Set this character to call Tick() every frame.  You can turn this off to improve performance if you don&#39;t need it.
PrimaryActorTick.bCanEverTick = true;
SetActorEnableCollision(true);
}

// Called when the game starts or when spawned
void AEnemyCharacter::BeginPlay()
{
Super::BeginPlay();
GetCapsuleComponent()->OnComponentBeginOverlap.AddDynamic(this, &AEnemyCharacter::OnCollision);
}
void APacmancharacter::OnColliOnsion(UPrimitiveComponent* HitComp, AActor* OtherActor, UPrimitiveComponent* OtherComp, int OtherBodyIndex, bool bFromSweep, const FHitResult& SweepResult)
{
if (OtherActor->IsA(ACollectables::StaticClass())) {
      ACollectables* collectable = Cast<ACollectables>(OtherActor);
   ...
}
}

默认情况下时不开启物理碰撞，因此首先需要启用碰撞功能；然后在BeginPlay中，我们需要对碰撞执行函数进行绑定，OnComponentBeginOverlap表示开始重叠时处理。
这里，需要注意一点，OnColliOnsion函数需要按照这个标准来写，具体原因还不了解。
延申阅读：UE4 Collision 文档、UE4物理精粹Part 3：Collision
3.4 导航设置

UE4中对导航功能制作的非常完善，用起来非常方便。选中：放置actor->体积->导航网格体边界体积拖到场景中，进行一个简单的位置和大小配置，然后在编辑按下P键，既可看到类似如下界面：
默认情况下导航配置一般都会有些问题，因此我们需要根据项目进行简单配置：编辑->项目设置->引擎->导航网络体中进行设置，这里我们修改了默认单元大小和单元高度，如下所示：
最后，我们需要在C++层面进行导航工作：
#include &#34;NavigationSystem/Public/NavigationSystem.h&#34;
...
void AEnemyAIController::SearchNewPoint()
{
// 获取当前关卡导航系统
UNavigationSystemV1* Navmesh = UNavigationSystemV1::GetCurrent(this);
if (Navmesh) {
      const float SearchRad = 10000.0f;
      FNavLocation RandomPt;
      // 随机寻找要给可以到达点
      const bool bFound = Navmesh->GetRandomReachablePointInRadius(Bot->GetActorLocation(), SearchRad, RandomPt);
      if (bFound) {
         ....
      }
}
}
为了能够编译成功，需要在工程名.Build.cs 文件中进行修改：在PublicDependencyModuleNames 中，添加NavigationSystem
PublicDependencyModuleNames.AddRange(new string[] { &#34;Core&#34;, &#34;CoreUObject&#34;, &#34;Engine&#34;, &#34;InputCore&#34;, &#34;NavigationSystem&#34; });
Build.cs 是UE 构建相关内容，延申阅读：[[UE]理解UnrealBuildTool](http://blog.coolcoding.cn/?p=1485)、理解UnrealBuildTool
4. 编译内容

4.1 莫名其妙闪退

在调试过程中遇到好几次编译闪退问题，类似报错Unhandled Exception: EXCEPTION_ACCESS_VIOLATION reading address 0x00000000，不管是重启UE、还是重启电脑都没有用。后来，将新增的h和cpp文件删掉之后，再次添加就莫名奇妙的好了。
这个纯属经验之谈。
4.2 编译乱码

在UE下或者VS下编译时，遇到乱码问题，其解决方案只有将VS的语言包设置成纯English，其他方案都无法通过。打开Visual Studio Installer进行更改。
5. 总结

在纯粹C++下进行编程，门槛会比采用蓝图开发难度大很多，这里有很大一部分原因是由于C++编程能力限制吧。不过用蓝图进行数值计算和逻辑处理也很麻烦，需要连接太多节点。另一方面，初学者刚刚使用蓝图时，对于节点理解不透彻，经常会有一些灵魂提问：这是啥，这是啥，这TM又是啥？。。。哈哈。综合考虑还是蓝图配好C++方式最好。当然实际项目，肯定要引入lua内容。

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