Unreal 5 游戏框架_ue5的引擎架构

之前，只是简单的实现了一些特定的功能，这几天一直在学习官方的案例，学习了Lyra初学者项目和Action RPG的项目，也从中学习到了很多功能的使用，并对基础的架构设计有了初步的认识。
接下来，将对基础的一些设置做一下介绍，方便和我一样初学ue的小伙伴一起学习。

GameInstace 游戏实例

GameInstace是一个正在运行的游戏的高级别的管理对象，在游戏创建时生成，游戏实例关闭时自动销毁，一个游戏可以有多个GameInstace。
切换关卡不会销毁GameInstance，所以切换关卡需要传递的信息可以通过GameInstance去传递。
在游戏中，GameInstace可以作为一个全局的类使用，存储在全局位置使用，在蓝图中可以通过获取GameInstace来获取。
摘自：https://blog.csdn.net/Highning0007/article/details/123042719

设置项目的GameInstace，我们可以在项目设置GameInstance，在地图和模式里，找到游戏实例类，设置你自己的项目的游戏实例类

创建自己的游戏实例，你可以通过添加蓝图类，在所有类里面搜索GameInstance来找到游戏实例的父类，基于它创建一个自己的GameInstance类

在蓝图中获取游戏实例，你可以通过获取游戏实例节点，来获取到游戏实例对象，从里面获取数据或者设置数据

又或者直接在蓝图函数库里面创建一个全局获取函数，获取你自己设置的类型的类的实例，这样，你不用每次获取到游戏实例以后，还需要将其转换为相应的类型

在官方案例动作RPG项目中，GameInstance主要保存一些数据资产，给角色以及ui使用，获取全局的设置，并提供设置全局的接口

在事件图表中，有关卡切换逻辑，游戏暂停的逻辑

还有就是在游戏开始时，默认设置一份本地存储，并预先加载游戏中使用的数据结构，链接服务器功能好像未实现。

GameMode 游戏模式

GameMode定义了游戏的玩法和规则，比如你可以在游戏模式里面设置怪物的生成，以及游戏获胜的规则等等。在项目设置中，你可以设置游戏的默认模式。
你可以使用单一的GameMode来应用到多个不同的关卡，比如多个游戏副本可以适应一套GameMode。

而在关卡中，你可以通过游戏模式重载，在世界场景设置中定义当前关卡的游戏模式

在选中的游戏模式中，默认的pawn类是默认生成的玩家控制类，一般不会直接在这里设置，会在玩家控制器中去生成。
默认HUD类，HUD是指"抬头显视"或二维屏幕显示，在许多游戏中较为常用。例如显示血条、弹药指示器、枪准星等。每个玩家控制器通常都配有其中一种显示。这个一般也不会直接设置，因为正常的项目使用的HUD千变万化，需要实时创建。
玩家控制类，这个看名称就知道，主要是协助控制玩家的，后面会重点讲解。
游戏状态类 GameState包含游戏的状态，其中可以包括联网玩家列表、得分、棋类游戏中棋子的位置，或者在开放世界场景中完成的任务列表。游戏状态存在于服务器和所有客户端上，可以自由复制以保持所有机器处于最新状态。
玩家状态类 玩家状态 是游戏玩家的状态，例如人类玩家或模拟玩家的机器人。作为游戏的一部分而存在的非玩家AI将不会拥有玩家状态。在玩家状态中适当的示例数据包括玩家姓名或得分、比赛中MOBA等的等级，或玩家当前是否在CTF游戏中携带旗帜。所有玩家的玩家状态存在于所有机器上（与玩家控制器不同），并且可以自由复制以保持同步。
旁观者类 其实就是作为第三者，在观察场景内的数据调试时使用，作为一个额外的相机控制器使用，如果在运行时选择模拟，会使用旁观者类进入场景来操控相机

下图为官方的框架关系结构图

接下来，我们看一下官方的demo 动作RPG中，在游戏模式中实现了什么，
在主菜单场景中，游戏模式只是简单的实现了添加ui到视口，和初始化了全局的设置，并保存到本地

而在战斗场景中，事件图表中，播放开场动画，显示剩余游玩事件，开始游戏的处理，游戏结束处理以及重新开始游戏处理

在GameMode里面还有一个图表，用于处理敌人的生成逻辑

PlayerController 玩家控制器

玩家控制器是我们和游戏中的角色沟通的媒介，我们需要通过玩家控制器实现对游戏中的角色的控制，所以，很多操作都是需要通过玩家控制器实现。
比如，操作的输入，需要通过玩家控制器输入，如果你在游戏中，打开ui界面，此时，将无法再控制游戏中的角色攻击，移动等操作，都需要通过玩家控制器实现。
比如，你需要操作玩家，其实需要设置玩家输入模式游戏

你也可以通过玩家控制器设置不接受任何输入，比如进入自动模式

游戏是否暂停，你也需要通过玩家控制器实现

如果你只允许UI相应用户输入

你也可以设置鼠标光标是否显示

你可以在玩家控制器中获取到控制的角色对象

你甚至可以将角色的移动和朝向直接写在角色控制器里面

在官方案例动作RPG项目中，将玩家查看的HUD界面放到了角色控制器中

还有暂停游戏，打开角色属性栏，设置角色自动战斗

还有过场动画的播放和停止事件（播放停止以后，将创建HUD，战斗模式开始新的游戏，让GameMode生成怪物）

还有打开背包事件的逻辑

以及背包更新，或者修改了装备的更新，都会去更新HUD（On Screen Controls 变量），还调用了角色身上的创建所有持有武器事件，创建所有持有武器事件放到控制角色身上的原因是删除的时候，可以直接根据角色去删除，不需要通过PlayerController去实现。

PlayerCameraManager 相机管理器

PlayerCameraManager 用于为一个特定的玩家管理摄像机。它定义最终查看属性，供渲染器这类的其它系统使用。PlayerCameraManager的功能类似于一个用来查看世界的 “虚拟眼球”。 它可以直接计算最终摄像机属性，也能够在其它物体或者影响摄像机的Actor之间混合（从一个CameraActor混合到另外一个）。
摘自官网 https://docs.unrealengine.com/5.2/zh-CN/cameras-in-unreal-engine/

可以通过节点获取到当前相机管理器

可以通过相机管理器获取到当前相机的位置和旋转

AssetManager 资产管理器

资产管理器是一个独特的全局对象，可以根据不同的项目进行覆盖和自定义。它提供了一个管理资产的框架，可将内容划分为数据块，对应项目的上下文，而同时保证虚幻引擎 4 松散打包架构 的优势。unreal会自动处理资产的加载与卸载，在某些情况下需要更精确的控制资产，则需要使用到资产管理器。
资产管理器对象是一个单例，有且唯一，负责主资产的发现与加载。
摘自：https://docs.unrealengine.com/4.27/zh-CN/ProductionPipelines/AssetManagement/

主资产和次要资产

说到资产管理器，不得不提的就是主资产和次要资产。资产管理器通过主资产ID可直接对其进行操作。默认的主资产只有关卡资产，其它资产均为次要资产（有办法设置次要资产为主资产）。
主资产在编辑器中最明显的表现就是鼠标悬停在资产上面，查看其有没有主资产相关的信息

主资产类型和主资产命名一起组成了主资产ID（PrimaryAssetID）

创建自定义的资源管理器

创建自定义的资源管理器需要书写代码，类继承至UAssetManager

然后在项目设置中，找到一般设置默认类，设置资产管理类

获取主资产

既然资产管理器可以对主资产进行操作，那么，资产管理器如何实现获取操作
最简单的就是在项目设置里面，资产管理器中，添加要扫描的主资产类型，并设置相应的目录

主资产类型我们可以自定义名称的，然后在蓝图中，可以通过类型去获取相应的资源列表

在官方项目动作RPG中，它在动画实例中加载了三种类型的资产，可以看到，键就是使用主资产类型设置的

资源管理器先关操作

像之前的动作RPG中的，通过主资产类型获取主资产ID列表

异步加载可以有效的防止卡顿，最主要的，如果主资产不需要使用，我们还可以卸载掉，减少内存使用率。

主资产ID中包含两项内容，它们共同组成了主资产ID，分别是主资产类型，和主资产名称

主资产类型就是在资产管理器中设置的类型，名称则是当前的文件名称

创建自定义主资产

要实现自定义主资产的创建，你需要通过c++代码创建，我们可以实现创建一个基于UPrimaryDataAsset创建一个自定义类，而且必须要实现GetPrimaryAssetId方法的覆盖
首先创建一个基于PrimaryDataAsset的c++类

我第一次编译直接给我整了一个大的，因为我自己装了一个插件，导致编译一直无法通过，最后，将project用记事本打开，将那个插件删除了以后才能够打开。
然后它会自动打开vs，给你编译代码，编译完成后，会有两个文件，一个.h结尾的是头文件，一个.cpp的是资源文件，我们需要在数据资产里面覆盖GetPrimaryAssetId，我这里将主资产类型设置成了一个变量，

首先创建一个蓝图，类继承c++类

在蓝图中，我创建了三个变量，而且还可以修改默认的主资产类型，如果这个类型设置为None，这个资产将不再是主资产。

创建数据资产

创建数据资产需要你选择数据资产类，数据资产也相当于是一个实例，但是创建的蓝图是无法从资源管理器获取到的

然后在数据资产里面定义相关的数据

然后在资产管理器中设置好主资产类型，资产基础类和目录

在蓝图中，获取主资产ID列表中，会多出你自定义的Weapon项

然后获取第一项，通过异步进行加载

加载完成后，将类型转换为定义的资产类型，并打印目标的类

然后运行此逻辑，只要把类名打印出来，就实现了。