UE4构建硬核战斗与无缝随机关卡：《生死轮回》的设计与Gameplay技术实现 【笔记】_roguelite游戏关卡设计

 游戏介绍：

《生死轮回》是一款基于虚幻引擎4开发的Cyberpunk题材横版Roguelite动作游戏。这款游戏基于C++和Blueprints进行Gameplay与功能开发。

视频的内容由两部分构成：

结合这款游戏，介绍"战斗系统"和"无缝随机地图"的设计及实现技术细节。

作为制作人和Gameplay程序员，李伟将遵循自己在游戏开发过程中的路径展开讨论：从简单的单点功能设计到技术实现细节，到各模块的内容交汇在一起构成复杂的游戏性系统。

正文：

战斗系统

主要讲“近战武器”+“受击者反馈”这两个系统。

一、近战武器设计

技术目标

实现30多种武器的基础伤害功能，拉开不同武器的感受差异

特性分析

武器形状(精确的攻击范围)

目标角色反馈（对不同目标：机器人，人类做出不同的反馈）

表面材质反馈

击打顿感：利器和钝器

1 近战武器框架：

• GamePlay功能多用C++实现，牵扯到可视化配置时，开放给BP子类（之前有提到过如何做到这个）。
• 为每把武器建造两个插槽，可以定义武器攻击的扫描范围

2 近战武器检测实现

<1>线性检测

玩家挥动武器时，从一个端点朝另外一个端点不断的发出射线，扫描自己击中的物件的一个过程(之前坦克游戏博客篇有涉及，比如DrawDebugLine函数等)。

<2>由角色驱动的检测通知

角色在挥舞武器时检测，自定义攻击检测的通知节点，在攻击动画播放时调用代码。 

trace可以写在Tick中，也可以自定义Timer。

<3>受害者队列

创建了一个数组，每次击中时判断敌人是否在里面，如果不在就加进去，进行伤害处理；如果再次击中，就把他排斥在外。

但同一个敌人可能会在Trace过程中被多次检测，多次受到伤害（保证起始到结束不重叠即可）。

3 近战武器击中反馈实现：

<1> 击中目标

IsInHurtList和Teamid来进行判断

<2> 飞溅的血液和清脆的金属

使用HitResult获取目标角色被击中的位置信息，然后播放粒子效果(类似坦克发射子弹点，播放粒子效果)。

使用HitResult获取物理材质，基于这个播放对应效果。

<3>摄像机震动

使用PlayerController的ClientStartCameraShake

https://docs.unrealengine.com/4.27/en-US/API/Runtime/Engine/GameFramework/APlayerController/ClientStartCameraShake/

<4> 击打顿感

SetGlobalTimeDilation函数，可以设置整个游戏世界的时间播放速率。

二、受击者反馈

2.1 受击者特性分析

动画、推力和溅血

1 推力

ABaseCharacter实现了角色和敌人的共有特性及功能

2 受击动画反应

• 轻受击
• 重受击
• 被击飞（状态机）：起飞，飞行（循环），落地，爬起

在ApplyPointDamage函数中，最后一项为DamageType，团队对这个进行了扩充，定义了自己的受击类型。

基于受击类型，进行受击动画反应(播放蒙太奇动画)。

3 溅血等细节表现

泛起溅血贴花的效果，当敌人承受攻击后，四周的地面和墙壁将会泼洒血迹。

 2.2 角色死亡特性分析

死亡效果呈现

<1> 布娃娃效果

注释[1] [2]：

在早期电脑游戏中，开发者通过手工制作一组按动作顺序的角色图像，并接连显示出来以达到角色动画的目的。这种技术对处理器的要求很低。

随着电子科技的不断发展，在游戏中实现即时动画逐渐变成现实。开发者用三维绘图工具制作一个角色模型，并在合适的位置给角色安装骨骼，通过游戏引擎中的骨骼控制模板，控制这些骨骼的移动，而角色的表层随着骨骼的移动而发生相应的变化。这样的技术让游戏中的角色有更加多变丰富的动作可以变现。

但由于技术的限制，诸如骨骼的移动没有类似肌肉的物质来约束，以致游戏引擎在控制移动骨骼时，常常出现将骨骼移到一个在现实中不可能实现的位置，就像布娃娃，该系统由此得名。

第一个使用了布娃娃系统的游戏是《侏㑩纪公园：侵入者》，虽然该作漏洞百出，但还是因为率先使用了物理引擎而被载入史册中。

当前的游戏设计中，布娃娃系统常用在动作游戏以及射击游戏中，且技术有了很大进步。玩家控制角色身体的一部分，其余部分跟着运动，进而营造一种丰富的动作表达。

为角色绑定好布娃娃效果，在敌人死亡时，激活角色SkeletalMeshComponent的物理模拟。

<2> 断肢系统

在伤害类型中定义很多的断肢情况。

直接关节处解绑是一个想法，但是团队在开发过程中找到了更简单的方法。

基于不同的伤害类型，使用HideBoneByName，传入对应的骨骼，进行隐藏肢体。

然后还要生成一个具有物理效果的肢体。

接下来就是无缝Roguelite地图：游戏共有7个大关卡，每个关卡在每次进入时都和上次不同，整个过程无缝连续，具有如同线性游戏的连贯游戏体验。

三、具体实现

不记录对于游戏的优缺点分析。

3.1 实现方案参考

<1> Procedural动态生成——死亡细胞

可以先看下YouTube这个视频介绍[3]。

制作了大量的随机房间，对其进行分类

定义好出口和入口，按照预设的算法规则，在关卡初始化时，动态的将这些出口和入口进行连接。

图片来源：[4]

 <2> 房间过渡式动态生成——HADES

图片来源[5]:

制作大量房间，玩家每离开一个房间，按照一定的拓扑规则，黑屏加载下一个，卸载当前的。 

3.2 随机地图设计

按照线性游戏的制作思路开发了一个完整关卡，然后对其按照区域拆分。让每一个区域有满足整体和周边风格的迭代。

在对区域进行多次美术迭代后，思考是否也能对每一个美术区域的逻辑，进行多次迭代，以丰富关卡体验。

区域由“美术”和“逻辑构成”

<1> 关卡区域拆分

每个主关卡，由自己和按照区域划分的包含在其中的大量迭代子关卡构成。

<2> 主关卡构成

3.2 随机区域实现(略)

希望国产独立游戏，国产单机游戏越来越好。

参考：

[1] 维基百科

[2] 游戏中的布娃娃物理特效是如何实现的-网易公开课

[3] How Do Procedural Game Worlds Work In Video Games?

[4] Biome Map Updated for Fatal Falls!

[5] Hades-level-design-is-less-random-than-it-seems