前言
- 由于本人的另一个教程有关UE5的教程系列基于UE5和ROS2的激光雷达+深度RGBD相机小车的仿真指南(一)—UnrealCV获取深度+分割图像-CSDN博客即将更新至使用cpp书写UE5自定义插件，故本系列教程将叫你快速入门UE5-c++
- 本系列教程默认读者有C++使用基础，故不对一些C++基础知识进行详细讲解
- 本系列教程使用的是最新的UE5.4.3和VS2022作为使用实例
UE5介绍
UE5（Unreal Engine5）是由Epic Games开发的一款功能强大、跨平台的最新版的游戏开发引擎，以其高质量的实时渲染效果、多编程语言支持、丰富的市场资源和活跃的社区而闻名，广泛应用于游戏、影视、建筑等多个领域，不断推动着数字内容产业的发展。- 目前
Unreal Engine（UE）主要支持以下编程语言：-
- C++：
- C++是UE的核心编程语言，用于编写引擎的底层架构和游戏逻辑。
- 它提供了最高的性能和灵活性，允许开发者直接访问和修改引擎的各个组件。
- C++在UE中通过自定义的反射系统与蓝图系统紧密集成，使得C++类和函数可以在蓝图可视化编程环境中被使用。
- 蓝图（Blueprint）：
- 蓝图是UE的一种可视化脚本系统，它允许开发者通过拖拽连接节点的方式来创建逻辑和功能，无需编写传统的代码。
- 蓝图降低了编程的入门门槛，使得非程序员也能参与到游戏和应用的开发中。
- 蓝图可以与C++代码无缝交互，使得开发者可以根据需要选择最适合的编程方法。
-
安装UE5
本系列教程将使用最新版的
UE5.4.3作为教程使用在下载
UE需要先安装Epic Games Launcher,下载链接
下载完后初次进入会要求注册
Epic账号，注册好后选择虚幻引擎的库选项，选择“+”号在下拉的菜单栏中选择5.4.3即可完成下载
注意下载可能需要根据个人需求安装对应的编辑器，这里我们使用的是
VisualStudio2022
完成安装后我们选择创建一个全新的C++空白模板项目
创建完项目打开我们会得到以下的画面，这样就完成
UE5.4版本的安装
开始本UE5教程需要做好的准备
- 拥有C++基础尝试
- 下载好UE5(本教程以UE5.4.3作为示范)
- 安装好自己的C++编辑器,这里推荐使用VisualStudio作为编辑器(本教程以VS2022作为示范)
1. 新建一个项目
- 通过
EpicGameLauncher启动UE5,在新弹出的窗口创建新的项目，选择C++，然后创建你的项目
- 打开新的项目后你会得到以下画面
1-1 物体移动缩放
- 关于键盘wsad，鼠标中间，三色箭头移动物体可以自己尝试
- 按下
shift移动物体，视角将跟着物体一起移动 - 我们也可以设置一些移动或者选择，拉伸，缩放物体的角度数和格子数，同时我们也可以设置摄像机移动速度
1-2 开始运行
在指示栏左上角，你会看到一个
绿色箭头，按下绿色箭头开始进行仿真
处于运行状态下可以使用esc退出或者按下红色终止按钮
shift+F1将唤醒鼠标
1-3 VS
正常情况下打开UE5新项目会跟着打开VS编辑器，你会得到以下画面
如果并没有打开可以在工具栏里头手动打开
1-4 项目基础框架
下面是新建项目的所有文件夹
.vs: 这个目录包含与 Visual Studio 相关的文件，如项目设置、构建日志等。Binaries: 这个目录包含编译后的二进制文件，即你的游戏的可执行文件和相关的库文件。Config: 这个目录包含项目的配置文件，如DefaultEngine.ini和Game.ini。这些文件包含了引擎和游戏的设置，如分辨率、控制方案、音量等。Content: 这个目录包含项目的所有内容资产，如模型、纹理、动画、音效、蓝图等。这些资产是游戏内容的核心部分。DerivedDataCache: 这个目录包含由引擎生成的数据，如光照贴图、LOD数据、动画数据等。这些数据是基于内容目录中的资产生成的。Intermediate: 这个目录包含编译过程中的中间文件，如编译器输出、临时文件等。这些文件在构建过程中生成，并在构建完成后通常不再需要。Saved: 这个目录包含游戏的保存游戏数据、关卡数据、配置文件等。这些文件在游戏运行时生成，并且在游戏发布时通常会被包含在内。Source: 这个目录包含项目的源代码，如 C++ 文件、头文件、模块定义文件等。这是开发者编写和修改代码的地方。.vsconfig: 这个文件可能是一个配置文件，用于 Visual Studio。它可能包含开发者特定的设置，如编译器选项、调试设置等UE5Tutorial.sln: 这是一个 Visual Studio 解决方案文件，它定义了 Visual Studio 如何构建和管理项目中的源代码文件。当你使用 Visual Studio 打开这个文件时，它会加载项目的所有源代码文件，并允许你进行编译、调试和部署。UE5Tutorial.uproject: 这是 Unreal Engine 项目的配置文件，它包含了项目的设置、构建配置和项目依赖等信息
点开
Source会得到以下内容UE5Tutorial: 这个子目录代表项目中的一个模块，名称与项目名称相同。UE5Tutorial.Target.cs: 这个文件是一个 C# 脚本，用于定义如何编译UE5Tutorial模块。它包含了编译目标、模块依赖关系和编译器设置等信息。Target.cs文件是 Unreal Engine 的构建系统的一部分，用于指导 Unreal Build Tool (UBT) 如何构建模块。UE5TutorialEditor.Target.cs: 这个文件也是一个 C# 脚本，但它专门用于定义如何编译UE5Tutorial模块的编辑器版本。
1-5 构建指南
这里来介绍构建项目的一些基础配置，选择Development Editor,
点击左上角开始执行绿色透明箭头，此操作会编译所有代码并启动一个全新的UE5窗口
或者我们可以在UE5左下角找到build按钮，他同样可以进行构建整个项目
2. 创建一个Actor小球
2-1 概念简介
Actor是一个核心的概念，它是游戏世界中的基本对象。Actor类是所有游戏对象的基类，它定义了游戏世界中的实体，如角色、道具、场景元素等。Actor类提供了许多基本的功能，如位置、旋转、缩放、碰撞检测、物理模拟、事件响应等。我们在右下角项目内容中创建一个蓝图类，选择父类为
Actor并命名为Ball=
创建后我们会出现以下画面
然后我们在左上角
+ 添加选择添加一个新的球体
保存并放在一边
3 创建一个自定义移动组件Components
Components是Actor的构建块，它们是Actor的子对象，提供了Actor的功能和特性。每个Actor可以包含多个Components，这些Components可以是可视的（如网格、粒子系统、骨骼网格等）或非可视的（如音效、碰撞、物理等）。Components允许开发者以模块化的方式构建Actor，使得游戏对象可以灵活地组合和重用。在上方
工具中新建一个C++类
这里我们以SceneComponent作为实例
创建新类，取名为
MoveComponent
UE5会设置一个LiverCoding来管理你新添加的组件
回到VS2022会检测到你的代码发生变化，因为我们创建了一个新的类，这里我们选择全部重新加载
我们注意到新注册的类以及被添加到工程中，接下来我们来看看这几个文件
MoveComponet.hpp
#include "Components/SceneComponent.h"基类#include "MoveComponent.generated.h"注意这个头文件一定要是最后包含的,这是因为.generated.h文件可能包含一些宏，这些宏会在预处理时执行，如果它们在包含其他头文件之后执行，可能会导致问题，例如重复定义、不正确的类型解析等。UCLASS( ClassGroup=(Custom), meta=(BlueprintSpawnableComponent) )：UCLASS宏用于定义一个类，它是UObject的子类，这意味着它可以被序列化、反射和脚本化。UCLASS宏用于标记一个类为 Unreal Engine 中的可序列化对象，这使得它可以被 Unreal Engine 的反射系统识别，并可以被蓝图系统使用。ClassGroup=(Custom): 这个参数用于将类分组到自定义的类别中。meta=(BlueprintSpawnableComponent): 这个参数是一个元数据标签，它指定了类是一个可以由蓝图实例化的组件。
GENERATED_BODY()宏用于指示编译器在类定义的末尾包含由 Unreal Engine 的代码生成工具自动生成的代码。定义了Super
// Fill out your copyright notice in the Description page of Project Settings.
#pragma once
#include "CoreMinimal.h"
#include "Components/SceneComponent.h"
#include "MoveComponent.generated.h"
UCLASS( ClassGroup=(Custom), meta=(BlueprintSpawnableComponent) )
class UE5TUTORIAL_API UMoveComponent : public USceneComponent
{
GENERATED_BODY()
public:
// Sets default values for this component's properties
UMoveComponent();
protected:
// Called when the game starts
virtual void BeginPlay() override;
public:
// Called every frame
virtual void TickComponent(float DeltaTime, ELevelTick TickType, FActorComponentTickFunction* ThisTickFunction) override;
};
- MoveComponet.cpp
PrimaryComponentTick是一个成员变量，属于UActorComponent类。它是一个ETickableGameObject枚举，用于控制组件的Tick函数的调用行为。ETickableGameObject枚举有三个值：ETickableGameObject::NotTickable: 组件不会调用Tick函数。ETickableGameObject::Tickable: 组件将在游戏框架的Tick调用期间调用Tick函数。ETickableGameObject::AlwaysTick: 组件即使在编辑器中也会调用Tick函数。
BeginPlay是一个在Actor或ActorComponent的生命周期中被调用的函数。当Actor或Component被添加到世界（例如，当关卡被加载或Actor被创建）时，BeginPlay函数会被调用一次。这个函数通常用于初始化代码，比如设置初始状态、开始协程或异步操作等。TickComponent是一个在ActorComponent的生命周期中被调用的函数。当Component被标记为可Tick时（例如，通过设置PrimaryComponentTick.bCanEverTick = true;），它的Tick函数将在每一帧中被调用。DeltaTime是自上一帧以来经过的时间（以秒为单位）。
TickType指定了Tick调用的类型，例如LEVELTICK_Allowed、LEVELTICK_ViewportsOnly、LEVELTICK_Pause等。ThisTickFunction是一个指向当前Tick函数的指针，它可以用来控制Tick的行为，例如设置Tick间隔或禁用Tick。
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#include "MoveComponent.h"
// Sets default values for this component's properties
UMoveComponent::UMoveComponent()
{
// Set this component to be initialized when the game starts, and to be ticked every frame. You can turn these features
// off to improve performance if you don't need them.
PrimaryComponentTick.bCanEverTick = true;
// ...
}
// Called when the game starts
void UMoveComponent::BeginPlay()
{
Super::BeginPlay();
// ...
}
// Called every frame
void UMoveComponent::TickComponent(float DeltaTime, ELevelTick TickType, FActorComponentTickFunction* ThisTickFunction)
{
Super::TickComponent(DeltaTime, TickType, ThisTickFunction);
// ...
}
4 编写自定义移动组件Components逻辑
- 本节我们将要创建一个移动小球，通过指定目标位置和移动速度，使小球朝着指定方向进行运动
- 我们在创建的UMoveComponent类中添加如下变量
StartRelativeLocation相对起始位置speed速度EndRelativeLocation相对终止位置CurrentLocation当前位置stoppingDistance用于指定靠近程度，距离目标小于1时候不在运动
private:
FVector StartRelativeLocation;
UPROPERTY(EditAnywhere)
float speed=1.0f;
UPROPERTY(EditAnywhere)
FVector EndRelativeLocation;
FVector CurrentLocation;
float stoppingDistance = 1.0f;
- 我们来介绍上述变量创建中的要点：
FVector
FVector是一个用于表示三维向量的结构体，它通常用于表示空间中的位置、方向、速度、加速度等。
struct FVector
{
float X;
float Y;
float Z;
//...
};
UPROPERTY宏
UPROPERTY宏用于在 C++ 类中定义可以被蓝图系统访问的属性。UPROPERTY宏告诉 Unreal Engine 的反射系统如何序列化属性，以及如何在编辑器中显示和编辑这些属性。UPROPERTY(EditAnywhere)是UPROPERTY宏的一个参数，它是一个元数据标签，用于指定属性可以在任何地方编辑，包括在 Unreal Engine 编辑器中的属性窗口和在蓝图中。这意味着属性可以被非 C++ 开发者（如使用蓝图的用户）访问和修改。UPROPERTY宏可以接受多个参数，用于指定属性的各种属性和行为。除了EditAnywhere，还有一些其他的常用参数：UPROPERTY(EditAnywhere, BlueprintReadOnly, Category = "Movement")Category: 指定属性在编辑器中的类别。Meta: 提供额外的元数据，如EditCondition、ClampMin、ClampMax等。BlueprintReadOnly: 用于在编辑器中显示属性，但在运行时不可见。VisibleAnywhere: 类似于EditAnywhere，但主要用于在 C++ 代码中控制属性的可见性。Parm: 用于在函数参数中标记属性，以便它们可以在蓝图中使用。
这里设置
speed和EndRelativeLocation为EditAnywhere说明这两个属性可以在任何地方编辑，包括在 Unreal Engine 编辑器中的属性窗口和在蓝图中。
然后我们在cpp文件中实现具体逻辑,实现很简单，这里我们就不进行说明
// Fill out your copyright notice in the Description page of Project Settings.
#include "MoveComponent.h"
// Sets default values for this component's properties
UMoveComponent::UMoveComponent()
{
PrimaryComponentTick.bCanEverTick = true;
CurrentLocation = StartRelativeLocation;
}
// Called when the game starts
void UMoveComponent::BeginPlay()
{
Super::BeginPlay();
StartRelativeLocation = FVector(0.0f, 0.0f, 0.0f);
}
// Called every frame
void UMoveComponent::TickComponent(float DeltaTime, ELevelTick TickType, FActorComponentTickFunction* ThisTickFunction)
{
Super::TickComponent(DeltaTime, TickType, ThisTickFunction);
if (FVector::Dist(CurrentLocation, EndRelativeLocation) < stoppingDistance)
{
return;
}
FVector Direction = (EndRelativeLocation - CurrentLocation).GetSafeNormal();
FVector NewLocation = CurrentLocation + (Direction * (speed * DeltaTime));
SetRelativeLocation(NewLocation);
CurrentLocation = NewLocation;
}
- 完成上述代码后进行build
5 在Actor上套用自定义移动组件Components
打开刚刚创建的蓝图类，在左上角添加找到我们刚刚写的Move组件
将Move组件上移，使其作为新的根
保存后回到主界面，上托可以看到球被添加到主场景中
我们在右侧属性中设置目标速度和目标位置
点击开始仿真，小球朝着目标位置前进
最终小球停在了目标点前方1处
小结
- 本节最主要介绍了UE5的下载,基础功能，文件架构，创建新的工程，以及创建Actor和Component,以及使用最基础的cpp书写了一个简单的小球追逐代码
- 感谢大家对本教程的支持，如有错误，欢迎指出