Unreal Engine 4 系列教程 Part 5：製做簡單遊戲

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

在本篇教程中，你將學習製做一個第一人稱動做遊戲，學習如何隨機生成並躲避障礙物。

若是你剛開始接觸遊戲，一個經常會收到的建議就是學習製做一款簡單遊戲，由於你能學會製做簡單的遊戲玩法，物件交互。

本篇教程中，咱們將製做一個第一人稱動做遊戲，涉及如下知識點：

• 持續移動玩家角色
• 生成須要玩家躲避的障礙點
• 隨機生成不一樣樣式的障礙點來豐富遊戲性
• 當玩家撞上障礙點後，顯示重玩按鈕

最後，咱們將製做出以下圖同樣的小遊戲：

請注意，教程涉及藍圖和UMG部份內容。若是你須要複習有關內容，請查看藍圖教程和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：入門
• Part 2：藍圖
• Part 3：材質
• Part 4：UI
• Part 5：製做簡單遊戲
• Part 6：動畫
• Part 7：音頻
• Part 8：粒子系統
• Part 9：AI
• Part 10：製做簡單FPS遊戲

起步入門

下載示例項目並解壓。進入項目文件夾，雙擊InfiniteMatrix.uproject打開項目。

注意：若是你看到了項目是由較早的引擎版本建立的提示，這很正常（由於引擎常常更新版本）。你能夠選擇以拷貝副本的形式打開，也能夠直接轉換項目版本打開。

按下Play運行遊戲嘗試控制移動。你能夠經過移動鼠標進行垂直，水平移動。

首先要作的是讓玩家角色持續向前動起來。

玩家角色運動

Content Browser打開Blueprints文件夾並雙擊打開BP_Player。

爲了讓玩家角色向前運動起來，咱們須要給玩家位置每幀累加偏移值。

首先，建立變量定義玩家前移的速度。建立名爲ForwardSpeed的Float變量，將默認值調成2000。

接着，在Event Graph找到Event Tick節點，建立以下設置：

經過ForwardSpeed與Delta Seconds相乘，就能得到幀率無關的運動位移。

注意：若是你不熟悉幀率無關的概念，請閱讀藍圖教程。

接着，咱們須要將數值結果應用到角色上，讓其沿指定軸運動。

沿指定軸運動

爲了讓角色移動，建立AddActorWorldOffset節點。將Sweep選中框勾選爲true。

若是咱們直接將Float節點與Delta Location輸入引腳相連，Unreal會將其自動轉換爲Vector。

然而，這樣會致使Vector的x，y，z軸份量都設置成Float節點值。在教程例子中，玩家角色應該只沿着X軸移動。幸運地是，咱們能夠將Vector變量分解成三個Float組件。

確保AddActorWorldOffset節點的Delta Location引腳沒有任何鏈接。右鍵點擊Delta Location引腳，從彈出菜單中選擇Split Struct Pin。

最後，以下圖進行鏈接：

讓咱們回顧下：

1. 遊戲每幀將ForwardSpeed與Delta Seconds相乘得出幀率無關的位移值
2. AddActorWorldOffset節點獲取輸入驅動角色沿X軸運動
3. 確保勾選Sweep，這樣角色移動過程當中遇到障礙物就會停下來

點擊Compile並回到主編輯器。角色就會沿着隧道穿行了。

與其手動放置一段段的隧道，咱們接下來會建立藍圖用於自動生成隧道。

建立隧道生成器

Content Browser跳轉到Blueprints文件夾，建立以Actor爲父類的Blueprint Class，命名爲BP_TunnelSpawner並雙擊打開。

因爲遊戲過程會持續不斷的生成隧道，咱們能夠建立一個相應的函數。在My Blueprint面板建立名爲SpawnTunnel的新函數。該函數負責在指定位置建立隧道。

爲了傳遞位置數據，這個函數須要一個輸入參數。它在函數節點以輸入引腳的方式存在。

在函數內部的入口節點，它又以輸出引腳方式存在。

如今讓咱們來建立一個輸入參數。確保界面處於SpawnTunnel函數的圖標。選擇入口節點，而後點擊Details面板Inputs部分的+號。

將輸入參數重命名爲SpawnLocation，並將參數類型改成Vector。

爲了生成隧道，須要添加Spawn Actor From Class節點。點擊Class引腳的下拉框，選擇BP_Tunnel。

爲了設置生成位置，右鍵點擊Spawn Transform引腳，從彈出菜單選擇Split Struct Pin。隨後如圖鏈接Spawn Actor From Class節點與Entry節點：

下面來測試下吧！

測試隧道生成器

切換到Event Graph並找到Event BeginPlay節點。添加SpawnTunnel節點並與Event BeginPlay節點相連。

將SpawnTunnel節點的Spawn Location設置爲(2000, 0, 500)。

如今當遊戲啓動時，隧道會生成在距離玩家角色比較遠的地方。點擊Compile並回到主編輯器。

首先，刪除關卡場景裏的BP_Tunnel。在World Outliner裏左鍵點擊BP_Tunnel，而後按Delete鍵刪除隧道。

接着，在Content Browser裏左鍵拖拽BP_TunnelSpawner至Viewport，這樣就往關卡中添加了對應實例。

如今點擊Play運行遊戲，可以看到玩家角色上方會生成一個隧道。

測試完畢後，再次打開BP_TunnelSpawner。將SpawnTunnel節點的Spawn Location重置爲(0, 0, 0)。

隨後，點擊Compile並返回主編輯器。

教程下一部分，咱們將編寫BP_Tunnel藍圖。

編寫隧道藍圖

BP_Tunnel藍圖須要幹兩件事。首先它須要檢測什麼時候須要生成一段新隧道。爲了實現這點，咱們須要建立一個觸發區域。一旦觸發，BP_Tunnel負責通知BP_TunnelSpawner生成一段新隧道。這樣就能實現隧道綿延無盡的錯覺。

其次它須要肯定下一段隧道的生成點。BP_TunnelSpawner會根據這個點來生成隧道。

如今先看看怎麼建立觸發區域吧。

建立觸發區域

打開BP_Tunnel並來到Components面板，添加Box Collision組件，將其命名爲TriggerZone。

此時組件的碰撞區域還很小。留意Details面板的Shape部分設置，將Box Extent屬性改成(32, 500, 500)。

接着，Location屬性設爲(2532, 0, 0)，將觸發區域位置擺放到隧道網格末端。這意味着玩家角色觸達隧道末端時就應該生成一段新隧道了。

如今，是時候建立生成點了。

建立生成點

爲了標記生成點位置，咱們可使用Scene組件。Scene組件很是適合用於標記位置，由於該組件沒有外觀顯示，只有一個Transform。同時該組件在Viewport又是可視的，方便咱們知道生成點在哪。

沒有選中任何東西的前提下，在Components面板添加Scene組件，並命名爲SpawnPoint。

隧道網格沿X軸總共2500單位長，因此生成點應該就在這，在Details面板設置Location參數爲(2500, 0, 0)。

接下來須要建立一個函數，負責在生成點生成隧道。

指定點生成隧道

點擊Compile並切換到BP_TunnelSpawner。

新的BP_Tunnel永遠應該在最遠隧道的生成點生成。這樣看起來，隧道就是無窮盡的。

因爲最遠隧道一定是最新生成的隧道，因此咱們不難得到其引用。

打開SpawnTunnel圖表，在Spawn Actor From Class節點的Return Value引腳右鍵點擊，從彈出菜單中選擇Promote to Variable並命名爲NewestTunnel。

如今，咱們就得到了最遠隧道的引用了。

接着，建立新函數並命名爲SpawnTunnelAtSpawnPoint。建立以下圖表：

這樣設置就能夠得到SpawnPoint組件的位置，並在該點生成一段新隧道。

爲了讓BP_Tunnel能通知調用到BP_TunnelSpawner，前者須要有後者的引用。不然，BP_TunnelSpawner就不知道什麼時候生成隧道了。

建立隧道生成器的引用

點擊Compile並關閉SpawnTunnelAtSpawnPoint圖表，隨後打開BP_Tunnel。

添加新變量，命名爲TunnelSpawner，將Variable Type類型設置爲BP_TunnelSpawner\Object Reference。

點擊Compile並切換回BP_TunnelSpawner。

打開SpawnTunnel圖表添加對應節點：

如今，每一個隧道都能得到BP_TunnelSpawner的引用。

接着，咱們要讓BP_TunnelSpawner能在玩家角色進入觸發區域時生成新隧道。

編寫觸發區域腳本

點擊Compile並切回到BP_Tunnel。

在Components面板右鍵點擊，在彈出菜單中選擇Add Event\Add OnComponentBeginOverlap。Event Graph會新增下面節點：

這個節點會在Actor觸碰觸發區域時執行。

首先，咱們要確認觸碰觸發區域的Actor是玩家角色。

左鍵拖拽Other Actor引腳至空白處，從彈出菜單中選擇Cast to BP_Player節點。

注意：因爲新隧道會在另外一段隧道的末端生成，它會觸發執行隧道的TriggerZone節點，Cast to BP_Player節點能攔截其餘Actor執行後續邏輯。

接着，在Cast to BP_Player節點後面添加以下節點：

讓咱們再回顧以上步驟：

1. 當Actor觸碰觸發區域，On Component Begin Overlap (TriggerZone)節點會觸發執行
2. Cast to BP_Player節點檢測觸碰Actor是否爲玩家角色
3. 若是是玩家，BP_TunnelSpawner會生成新隧道，生成位置在最後一段隧道的SpawnPoint組件位置。
4. 因爲前面那段隧道已經沒用了，DestroyActor節點會將其銷燬移除。

點擊Compile，回到主編輯器並點擊Play。一旦觸達隧道末端，就會又有一段隧道生成。

至此，雖然遊戲一直在生成隧道，看起來並不像穿行在無盡的隧道。咱們能夠經過在屏幕上多顯示幾條隧道來優化畫面表現。後面再配合上障礙點的顯示，玩家就不會留意到隧道的忽然生成了。

生成更多隧道

首先，咱們要建立函數用於生成必定數量的隧道。

打開BP_TunnelSpawner建立名爲SpawnInitialTunnels的新函數。

爲了生成必定數量的隧道，咱們可使用ForLoop節點。該節點會執行屢次鏈接的節點。添加ForLoop節點並與入口節點相連。

爲了使得ForLoop節點執行n次，咱們須要將Last Index設置成n-1。

在這篇教程裏，咱們須要生成3段隧道，爲了循環執行3次，將Last Index設置成2。

注意：若是不顯式設置First Index或Last Index字段，默認爲0。

玩家應該在遊戲開始時就處於隧道中，因此咱們能夠將第一段隧道生成在玩家位置。

生成第一段隧道

爲了判斷第一段隧道是否已生成，咱們能夠檢查NewestTunnel字段是否有值。若是沒有值則說明第一段隧道還未生成，由於NewestTunnel字段是在遊戲生成第一段隧道後設值的。

爲了進行檢查，在ForLoop節點後添加IsValid節點（帶有問號圖標）。

接着，獲取NewestTunnel引用鏈接IsValid節點的Input Object引腳。

若是NewestTunnel沒有值，執行Is Not Valid引腳，反之執行另外一個引腳。

在IsValid節點的Is Not Valid引腳分支添加以下節點：

這樣就能在玩家位置生成一段隧道。

好了，接下來讓咱們來生成其餘隧道。

生成其餘隧道

添加SpawnTunnelAtSpawnPoint節點並與IsValid節點的Is Valid引腳鏈接。

下圖就是最終圖表：

小結：

1. ForLoop節點會循環執行3次
2. 第1次循環，它會在玩家位置生成隧道
3. 後續循環中，它會在最新隧道的SpawnPoint處生成新隧道

接着，在Event Graph中刪除SpawnTunnel節點，並在Event BeginPlay節點後添加SpawnInitialTunnels節點。

如今再運行遊戲，就會生成了3段隧道。

點擊Compile，回到主編輯器點擊Play。隧道看起來長多了！

這個遊戲目前爲止尚未遊戲難度，讓咱們來加上一些障礙點。

建立障礙點

這些是咱們建立障礙點會用上網格：

在Components面板雙擊打開BP_Tunnel。添加Static Mesh組件，命名爲WallMesh。

在Details面板將它的Static Mesh屬性改成SM_Hole_01。

再將Location屬性改成(2470, 0, 0)。這樣網格就會處於隧道末端位置。

爲了讓遊戲更有趣些，最好讓這面障礙牆轉動起來。添加Float變量，命名爲RotateSpeed，設置默認值爲30。

切換到Event Graph找到Event Tick。進行以下設置：

這樣WallMesh每幀都會轉動一點點。

點擊Compile並返回主編輯器。按下Play看看轉動的障礙牆吧。

接着讓咱們再來添加一些隨機性吧。

隨機建立障礙牆

在此咱們不須要給每種不一樣樣式的障礙都建立一個藍圖，咱們只要隨機選擇WallMesh便可。

打開BP_Tunnel並建立新函數RandomizeWall。隨後，以下圖設置圖表：

顧名思義，Set Static Mesh節點會將WallMesh設置爲指定的網格。

想要建立一個網格列表，咱們可使用Select節點。

左鍵拖拽New Mesh引腳至空白處，從彈出菜單中選擇Select節點。

Select節點容許你設置一個選項列表。Index節點決定Select節點輸出哪一個列表選項。

既然有4個可用牆面網格，咱們須要再建立2個Option引腳。經過右鍵點擊Select節點，從彈出菜單中選擇Add Option Pin。

接着，以下設置每一個選項：

• Option 0： SM_Hole_01
• Option 1： SM_Hole_02
• Option 2： SM_Hole_03
• Option 3： SM_Hole_04

如今，再隨機選中一個選項。

增長隨機性

咱們可使用Random Integer in Range節點來獲取一個隨機數字，該節點會返回>=Min且<=Max的數值。

添加Random Integer in Range節點並與Select節點的Index引腳相連。

將Max值設爲3。這樣就會隨機返回如下4個數字中的一個：0,1,2,3。

爲了增長一些隨機性，咱們再給WallMesh添加一個隨機旋轉值。在Set Static Mesh節點後添加以下圖表：

這樣WallMesh就會有一個0~360度的旋轉偏移值。

下圖是最終的圖表：

小結：

1. Select節點提供了一組網格列表
2. 使用Random Integer in Range節點來隨機挑選一個網格
3. Set Static Mesh節點將隨機網格設置給了WallMesh
4. AddLocalRotation節點給WallMesh設置了一個隨機的旋轉偏移值

點擊Compile並關閉RandomizeWall圖表。

切換到BP_TunnelSpawner並打開SpawnTunnel圖表。添加下圖的高亮節點：

如今，只要建立隧道，都會跟着隨機生成障礙牆網格。

關閉SpawnTunnel圖表並點擊Compile。返回主編輯器並按下Play體驗不一樣的障礙牆！

若是你撞上了牆，應該會立刻停下來。若是你控制移動並穿過了牆上的洞，就能夠繼續前行。

咱們下一步要作的是讓玩家角色在撞上牆後中止移動。

處理牆面碰撞

要控制玩家角色能不能前行，咱們可使用Boolean變量。該變量只有兩種狀態：true和false。

打開BP_Player並建立新Boolean變量，命名爲IsDead。

接着，找到Event Tick節點並建立Branch節點。

隨後，獲取IsDead引用並鏈接Branch節點的Condition引腳。

鏈接Event Tick節點與Branch節點。隨後，鏈接Branch節點的False引腳與AddActorWorldOffset節點。

如今，只要IsDead設置爲true，玩家角色就會中止移動。

接着，咱們要在玩家撞到牆時設置IsDead變量。

設置IsDead變量

點擊Compile並切換到BP_Tunnel。在Components面板右鍵點擊WallMesh，在彈出菜單中選擇Add Event\Add OnComponentHit。Event Graph就會新增以下節點：

只要Actor跟WallMesh觸碰，節點就會執行。

首先，咱們須要檢查碰撞Actor是否爲玩家。

左鍵拖拽Other Actor引腳至空白處，從彈出菜單中選擇Cast to BP_Player。

接着，左鍵拖拽Cast to BP_Player節點的BP_Player引腳至空白處，從彈出菜單中選擇Set Is Dead節點。

將IsDead的勾選框勾選爲true。

點擊Compile並回到主編輯器。點擊Play嘗試在遊戲撞上牆。你會發現你還能夠上下移動，但已經再也不繼續前行了。

下一部分教程，咱們將要在玩家撞上牆時顯示重玩按鈕。

展現重玩按鈕

咱們要顯示的控件叫WBP_Restart。你能夠在UI文件夾找到它。控件看起來是這個樣子的：

爲了控制控件的顯隱，首先要得到它的引用。打開BP_Player並建立變量RestartWidget，將Variable Type改成WBP_Restart\Object Reference。

接着，在Event Graph找到Event BeginPlay節點。

新增Create Widget節點並設置Class爲WBP_Restart。

隨後，添加Set Restart Widget節點並以下圖鏈接：

如今，當玩家生成時，會同時生成WBP_Restart實例。下一步是建立函數來顯示它。

建立顯示函數

建立名爲DisplayRestart的新函數，而後以下圖設置其圖表：

小結：

1. Add to Viewport節點負責將RestartWidget顯示在屏幕上
2. Set Input Mode UI Only節點用於限制玩家只能對UI進行交互。這樣能夠避免玩家在死亡後還能移動
3. 顧名思義，Set Show Mouse Cursor節點用於控制鼠標顯示

要顯示重玩按鈕，咱們所要作的事就是在玩家撞牆後，調用DisplayRestart函數。

調用顯示函數

關閉DisplayRestart圖表並點擊Compile。

切換到BP_Tunnel並找到On Component Hit (WallMesh)節點。

在節點鏈的末端添加DisplayRestart節點。

點擊Compile並關閉BP_Tunnel。回到主編輯器並點擊Play。若是你撞上了牆，就會顯示重玩按鈕。

如今還剩最後一步工做，在玩家點擊按鈕後重置遊戲。

重置遊戲

重置遊戲須要作兩件事：

1. 重置玩家，包括將重玩按鈕從屏幕移除。
2. 從新生成隧道，一如玩家在一開始遊戲那樣。

首先咱們先來重置玩家。

重置玩家

打開BP_Player並建立新函數RestartGame，建立以下圖表：

小結：

1. Set Is Dead節點將IsDead設置爲false，這樣使得玩家能夠繼續前行
2. Remove From Parent節點負責將RestartWidget從屏幕中移除
3. Set Input Mode Game Only節點恢復遊戲輸入，使得玩家能夠從新操控角色
4. Set Show Mouse Cursor節點負責隱藏鼠標

而後，咱們還須要從新生成隧道。

從新生成隧道

點擊Compile並關閉BP_Player。

打開BP_TunnelSpawner並跳轉到SpawnInitialTunnels圖表。

首先，在生成新隧道前，要先把此前生成的隧道所有移除掉。

在入口節點後面添加Sequence節點。將Then 1引腳與ForLoop節點相連。

注意：Sequence節點用於序列執行它的輸出引腳。善用Sequence節點有利於圖表的組織，特別是一味濫用節點鏈的狀況下，圖表會變得很是長。

接着，建立以下節點：

這樣就能把此前生成的隧道所有移除掉。

最後，將Sequence節點的Then 0引腳與Get All Actors of Class節點相連。這樣就能確保在生成新隧道前，移除已有隧道。

看看最終的圖表：

還剩最後一件事了，處理按鈕點擊。

按鈕點擊

點擊Compile並關閉BP_TunnelSpawner。

打開Content Browser的UI文件夾，雙擊打開WBP_Restart。

選中RestartButton並打開Details面板，點擊Events下的OnClicked右側按鈕。

Unreal會建立On Clicked (RestartButton)節點。這個節點會在玩家點擊RestartButton時觸發執行。

以下圖設置函數圖表：

小結：

1. Get Owning Player Pawn返回當前控制的玩家角色
2. Cast to BP_Player檢查角色類是否爲BP_Player
3. 若是是則調用RestartGame函數，該函數會重置角色並隱藏重玩按鈕
4. Get All Actors of Class和Get節點獲取到BP_TunnelSpawner引用並調用SpawnInitialTunnels函數，移除已有隧道並建立新隧道。

注意：你可能奇怪咱們要用Get All Actors Of Class節點，而不是直接獲取BP_TunnelSpawner引用。主要緣由是BP_Tunnel與WBP_Restart並無任何引用關係。對於這樣的一個簡單遊戲，用這種方式得到引用比較簡單粗暴點。

點擊Compile並關閉藍圖編輯器。按下Play測試下剛實現的重玩按鈕吧！

後續學習

你能夠在這裏下載完整項目。

如今你已經有了一個簡單可玩的遊戲，試着在此基礎進一步完善豐富遊戲。好比按玩家穿越了多少障礙點來進行計分。

你也能夠嘗試製做像Pong或俄羅斯方塊這樣的經典遊戲。這些遊戲機制都很簡單，但實現起來都有必定難度。

若是你還想繼續學習引擎其餘內容，點擊下篇教程，講解如何在遊戲中利用藍圖實現角色動畫。