虚幻UnrealEngine4 C++ Actor类&物理

林元皓 2020-02-23

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Unreal Engine 中类前缀规则

之前，我们建立了第一个继承 Object 的类，这里首先看一下 Unreal Engine 中类的前缀规则。

派生自 Actor 的类带有 A 前缀，如 AOneActor。
派生自 Object 的类带有 U 前缀，如 AOneObject。
Enums 的前缀是 E，如 EOneType。
Interface 的前缀通常是 I，如 IOneInterface。
Template 的前缀是 T，如 TArray。
派生自 SWidget 的类（Slate UI）带有前缀 S，如 SButton。
结构体、其他类的前缀为字母 F，如 FVertor。

C++和蓝图中创建继承 Actor 的类

Unreal 的坐标系和单位

在工程中，导入一个坐标系模型，以方便理解 UE4 的坐标系跟单位。人物模型身高 1.8米左右。

UE4 缺省坐标系统为左手坐标系统，x向后，y向右，z向上
每一个Unreal单位，对应现实单位1厘米，100就是1米。

C++ 中的创建继承 Actor 的类 OneActor

创建继承于 Actor 的类 OneActor 开始我们正题，创建一个类名为 OneActor 的类，让其继承于 Actor。注意，在 UE4 引擎中，无法创建 VS 工程中的代码文件夹，这里我们创建 OneActor 新类时，多给定了新的 Actor 文件夹目录，这样就实现了代码文件夹的创建。

创建继承 OneActor 的蓝图类 BP_OneActor

跟 OneObject 不同，OneActor 可以直接创建蓝图类

创建 BP_OneActor 蓝图类，继承于 OneActor

虚幻4 几个常用属性说明

BlueprintReadWrite：This property can be read or written from a Blueprint. This operator is incompatible with the BlueprintReadOnly specifier.
BlueprintReadWrite：在蓝图（节点）里面可以读写（get和set方法）。

BlueprintReadOnly：This property can be read by Blueprints, but not modified. This operator is incompatible with the BlueprintReadWrite specifier.
BlueprintReadOnly：在蓝图（节点）里面只读。

EditAnywhere：Indicates that this property can be edited by property windows, on archetypes and instances.
EditAnywhere：在资源和实例的属性窗口都可以编辑。与Visible*标识符冲突。

EditDefaultsOnly：Indicates that this property can be edited by property windows, but only on archetypes. This operator is incompatible with the Visible* specifiers.
EditDefaultsOnly：只能在资源的属性窗口编辑。与Visible*标识符冲突。

EditInstanceOnly：Indicates that this property can be edited by property windows, but only on instances, not on archetypes. This operator is incompatible with the Visible* specifiers.
EditDefaultsOnly：只能在实例的属性窗口编辑。与Visible*标识符冲突。

VisibleAnywhere：Indicates that this property is visible in property windows, but cannot be edited at all. This operator is incompatible with the Edit* specifiers.
VisibleAnywhere：在资源和实例的属性窗口可视，但不可编辑。与Edit*冲突。

VisibleDefaultsOnly：Indicates that this property is only visible in property windows for archetypes, and cannot be edited. This operator is incompatible with the Edit* specifiers.
VisibleDefaultsOnly：在资源的属性窗口可视，但不可编辑。与Edit*冲突。

VisibleInstanceOnly：Indicates that this property is only visible in property windows for instances, not for archetypes, and cannot be edited. This operator is incompatible with the Edit* specifiers.
VisibleDefaultsOnly：在实例的属性窗口可视，但不可编辑。与Edit*冲突。

虚幻4 常用属性的不同之处

我们先编写代码，给各个变量指定不同的属性

#pragma once

#include "CoreMinimal.h"
#include "GameFramework/Actor.h"
#include "OneActor.generated.h"

UCLASS()
class UECPPBASICPROJECT_API AOneActor : public AActor
{
    GENERATED_BODY()

public:    
    // Sets default values for this actor's properties
    AOneActor();

    // EditAnywhere：在资源和实例的属性窗口都可以编辑。与Visible*标识符冲突。
    UPROPERTY(VisibleAnywhere, Category = "One Actor Components")
    UStaticMeshComponent* OneStaticMesh;            // 网格模型

    // EditDefaultsOnly：只能在实例的属性窗口编辑。与Visible*标识符冲突。
    UPROPERTY(EditInstanceOnly, Category = "One Actor Properties | Vector")
    FVector InitLocation;                                           // 游戏开始时 初始化位置

    // VisibleDefaultsOnly：在实例的属性窗口可视，但不可编辑。与Edit*冲突。
    UPROPERTY(VisibleInstanceOnly, Category = "One Actor Properties | Vector")
    FVector PlacedLocation;                                     // UE4 编辑器中 放置的位置

    // EditDefaultsOnly：只能在资源的属性窗口编辑。与Visible*标识符冲突。
    UPROPERTY(EditDefaultsOnly, Category = "One Actor Properties | Vector")
    bool bGotoInitLocation;                                     // 是否 编辑器放置的位置 移动到 初始位置

    // VisibleDefaultsOnly：在资源的属性窗口可视，但不可编辑。与Edit*冲突。
    UPROPERTY(VisibleDefaultsOnly, Category = "One Actor Properties | Vector")
    FVector WorldOrigin;                                            // 世界原地坐标

    // ClampMin、 ClampMax 设置 TickLocoationOffset 的大小范围。
    // UIMin、 UIMax 在UI中体现出 大小范围。
    UPROPERTY(EditAnywhere, Category = "One Actor Properties | Vector", meta=(ClampMin=-5.0f, ClampMax=5.0f, UIMin=-5.0f, UIMax=5.0f))
    FVector TickLocationOffset;                             // Tick时 移动位置偏移大小。

    UPROPERTY(EditAnywhere, Category = "One Actor Properties | Vector")
    bool bCanTickMove;                                          // 是否在Tick中移动

protected:
    // Called when the game starts or when spawned
    virtual void BeginPlay() override;

public:    
    // Called every frame
    virtual void Tick(float DeltaTime) override;

};

双击 BP_OneActor，打开蓝图编辑器。指定一个多边形模型。搜索查看"One Actor Properties"。
编辑好 BP_OneActor 相关属性后，将 BP_OneActor 蓝图拖放在 UE4 编辑器中，搜索查看"One Actor Properties"。

通过说明、代码和图片的标注，对UE4中的反射，应该有了一定的了解~~

BP_OneActor 的物理

IcoSphere 添加碰撞如果要对蓝图 BP_OneActor 有物理效果，首先应该对 IcoSphere 这个多边形模型添加碰撞。双击模式，进入模型编辑，生成一个简单的凸包碰撞。

BP_OneActor 添加物理

编写代码，添加力和力矩

#pragma once

#include "CoreMinimal.h"
#include "GameFramework/Actor.h"
#include "OneActor.generated.h"

UCLASS()
class UECPPBASICPROJECT_API AOneActor : public AActor
{
    GENERATED_BODY()

public:    
    // Sets default values for this actor's properties
    AOneActor();
    UPROPERTY(VisibleAnywhere, Category = "One Actor Components")
    class UStaticMeshComponent* OneStaticMesh;          // 网格模型

    ...         // 略掉上边相关位置设置代码

    // 力
    UPROPERTY(EditInstanceOnly, Category = "One Actor Properties | Physics")
    FVector InitForce;
    // 力矩
    UPROPERTY(EditInstanceOnly, Category = "One Actor Properties | Physics")
    FVector InitTorque;

    // 是否忽略质量？
    UPROPERTY(EditInstanceOnly, Category = "One Actor Properties | Physics")
    bool bAccelChange;

protected:
    // Called when the game starts or when spawned
    virtual void BeginPlay() override;

public:    
    // Called every frame
    virtual void Tick(float DeltaTime) override;

};

#include "OneActor.h"
// 添加 UStaticMeshComponent 头文件
#include "Components/StaticMeshComponent.h"

// Sets default values
AOneActor::AOneActor()
{
     // Set this actor to call Tick() every frame.  You can turn this off to improve performance if you don't need it.
    PrimaryActorTick.bCanEverTick = true;

    OneStaticMesh = CreateDefaultSubobject<UStaticMeshComponent>(TEXT("OneStaticMesh"));

    // 物理
    InitForce = FVector(0.0f);
    InitTorque = FVector(0.0f);
    bAccelChange = false;
}

// Called when the game starts or when spawned
void AOneActor::BeginPlay()
{
    Super::BeginPlay();

    // 给予力 可以使物体运动， bAccelChange 视为忽视质量，这样 InitForce 不用给的特别大
    OneStaticMesh->AddForce(InitForce, "NAME_None", bAccelChange);
    // 给予力矩 可以使物体旋转
    OneStaticMesh->AddTorque(InitTorque, "NAME_None", bAccelChange);
}

// Called every frame
void AOneActor::Tick(float DeltaTime)
{
    Super::Tick(DeltaTime);
}

我们给多边形模型一个2000的力和100的力矩。多边形受力和力矩的影响，缓慢向-y轴移动，我们可以用角色去撞击多边形，让其有更大的力。

BP_OneActor 的碰撞扩展

在场景中在创建一个 BP_OneActor蓝图让场景中同时有两个 BP_OneActor蓝图实例，并且赋予不同颜色的材质。我们试图做一下，让两个多边形同时延-y轴运动，当两个多边形同时碰撞到墙面时，红色的多边形穿越墙面，而蓝色的因碰撞停留在墙上。
关闭两个多边形的物理检测，并且去掉力、力矩代码。让多边形通过Tick代码改变位置。

#pragma once

#include "CoreMinimal.h"
#include "GameFramework/Actor.h"
#include "OneActor.generated.h"

UCLASS()
class UECPPBASICPROJECT_API AOneActor : public AActor
{
    GENERATED_BODY()

public:    
    // Sets default values for this actor's properties
    AOneActor();

    // EditAnywhere：在资源和实例的属性窗口都可以编辑。与Visible*标识符冲突。
    UPROPERTY(VisibleAnywhere, Category = "One Actor Components")
    class UStaticMeshComponent* OneStaticMesh;          // 网格模型

    // EditInstanceOnly：只能在实例的属性窗口编辑。与Visible*标识符冲突。
    UPROPERTY(EditInstanceOnly, Category = "One Actor Properties | Vector")
    FVector InitLocation;                                           // 游戏开始时 初始化位置

    // VisibleDefaultsOnly：在实例的属性窗口可视，但不可编辑。与Edit*冲突。
    UPROPERTY(VisibleInstanceOnly, Category = "One Actor Properties | Vector")
    FVector PlacedLocation;                                     // UE4 编辑器中 放置的位置

    // EditDefaultsOnly：只能在资源的属性窗口编辑。与Visible*标识符冲突。
    UPROPERTY(EditDefaultsOnly, Category = "One Actor Properties | Vector")
    bool bGotoInitLocation;                                     // 是否 编辑器放置的位置 移动到 初始位置

    // VisibleDefaultsOnly：在资源的属性窗口可视，但不可编辑。与Edit*冲突。
    UPROPERTY(VisibleDefaultsOnly, Category = "One Actor Properties | Vector")
    FVector WorldOrigin;                                            // 世界原地坐标

    // ClampMin、 ClampMax 设置 TickLocoationOffset 的大小范围。
    // UIMin、 UIMax 在UI中体现出 大小范围。
    UPROPERTY(EditAnywhere, Category = "One Actor Properties | Vector", meta=(ClampMin=-50.0f, ClampMax=50.0f, UIMin=-50.0f, UIMax=50.0f))
    FVector TickLocationOffset;                             // Tick时 移动位置偏移大小。

    UPROPERTY(EditAnywhere, Category = "One Actor Properties | Vector")
    bool bCanTickMove;                                          // 是否在Tick中移动

    /*
    // 力
    UPROPERTY(EditInstanceOnly, Category = "One Actor Properties | Physics")
    FVector InitForce;
    // 力矩
    UPROPERTY(EditInstanceOnly, Category = "One Actor Properties | Physics")
    FVector InitTorque;

    // 是否忽略质量？
    UPROPERTY(EditInstanceOnly, Category = "One Actor Properties | Physics")
    bool bAccelChange;
    */
protected:
    // Called when the game starts or when spawned
    virtual void BeginPlay() override;

public:    
    // Called every frame
    virtual void Tick(float DeltaTime) override;

};

#include "OneActor.h"
// 添加 UStaticMeshComponent 头文件
#include "Components/StaticMeshComponent.h"

// Sets default values
AOneActor::AOneActor()
{
     // Set this actor to call Tick() every frame.  You can turn this off to improve performance if you don't need it.
    PrimaryActorTick.bCanEverTick = true;

    OneStaticMesh = CreateDefaultSubobject<UStaticMeshComponent>(TEXT("OneStaticMesh"));
    InitLocation = FVector(0.0f);
    PlacedLocation = FVector(0.0f);
    bGotoInitLocation = false;
    WorldOrigin = FVector(0.0f);
    TickLocationOffset = FVector(0.0f);
    bCanTickMove = true;

    // 物理
    //InitForce = FVector(0.0f);
    //InitTorque = FVector(0.0f);
    //bAccelChange = false;
}

// Called when the game starts or when spawned
void AOneActor::BeginPlay()
{
    Super::BeginPlay();

    PlacedLocation = GetActorLocation();
    if (bGotoInitLocation)
    {
        SetActorLocation(InitLocation);
    }

    // 给予力 可以使物体运动， bAccelChange 视为忽视质量，这样 InitForce 不用给的特别大
    //OneStaticMesh->AddForce(InitForce, "NAME_None", bAccelChange);
    // 给予力矩 可以使物体旋转
    //OneStaticMesh->AddTorque(InitTorque, "NAME_None", bAccelChange);
}

// Called every frame
void AOneActor::Tick(float DeltaTime)
{
    Super::Tick(DeltaTime);

    if (bCanTickMove)
    {
        // 获取碰撞信息
        FHitResult HitResult;
        AddActorLocalOffset(TickLocationOffset * DeltaTime, true, &HitResult);
    }

}

修改红色多边形的碰撞规则，让其忽略 WorldStatic ,世界中静态物体，墙都是静态的。

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C++和蓝图中创建继承 Actor 的类

Unreal 的坐标系和单位

C++ 中的创建继承 Actor 的类 OneActor

创建继承 OneActor 的蓝图类 BP_OneActor

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虚幻4 常用属性的不同之处

BP_OneActor 的物理

BP_OneActor 的碰撞扩展

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