借题《黑神话悟空》,聊聊UE5 游戏开发中基本的 C++ 概念

最近火的一塌糊涂的《黑神话悟空》就是用UE5引擎开发的。借题发挥，今天讲讲UE游戏开中的一些C++基本概念；

编写代码与蓝图（可视化脚本）相结合具有独特的功能，您需要利用这些功能来实现两全其美。编程可以帮助创建更复杂的游戏机制，因此成为一名高级 C++ 程序员是任何认真的独立游戏开发人员的必备条件。

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何时使用 C++ 编程而不是虚幻的可视化编辑器进行游戏开发？

• 涉及关键性能需求
  • C++ 通常比蓝图更快。如果游戏中有对性能至关重要的部分，例如复杂的 AI 计算或密集的物理模拟，那么用C++编写它们可以产生更好的性能。
• 扩展引擎
  • 目前UE是开源的，只要不是开发商业化的游戏，他就是完全免费的，如果您需要修改或扩展虚幻引擎本身的功能，则需要使用 C++。
• 自定义插件
  • 开发自定义插件或集成第三方库通常需要 C++ 编程。
• 项目结构
  • 如果你是一个大型团队在使用UE开发，那么C++ 更易于管理。它允许更好的源代码控制、代码审查和高级调试。
• 细粒度控制
  • C++ 提供了对硬件和系统资源的更多控制，这对于优化游戏的某些方面至关重要。

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何时使用虚幻引擎 5 可视化脚本（蓝图）?

• 快速原型制作
  • 蓝图非常适合快速测试想法和机制，而无需深入研究代码。
• 设计师和非程序员
  • 可视化脚本允许设计师和其他非编程团队成员实现游戏逻辑、创建交互元素并调整游戏玩法，而无需编写代码。
• 视觉反馈
  • 蓝图提供即时视觉反馈，使调试和理解游戏逻辑流程变得更加容易。
• 特定的游戏机制
  • 对于许多标准游戏机制，蓝图可能就足够了，不会造成任何明显的性能影响。

总的来说，使用C++和蓝图都各有优点且不冲突，许多成功的游戏在开发中都结合了两种方式，利用C++作为核心和性能的关键部分，使用蓝图实现游戏机制、关卡和交互等。

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如何配合蓝图使用C++进行游戏开发呢?

1. 基础类模型

​ 首先在 C++ 中设置基础类和结构。这些类可以定义核心行为和属性，但为蓝图中的扩展和自定义留出空间。比如你可以在 C++ 中拥有一个具有生命值、速度和伤害等属性的基本敌人类。这个类可以处理基本的AI运动和攻击逻辑。然而，特定的敌人类型（例如，近战敌人、远程敌人、飞行敌人）可以在蓝图中导出，您可以在其中微调他们的行为并引入独特的能力。

2. 开放函数给蓝图

​ 使用 Unreal 的宏系统向蓝图公开特定的 C++ 函数。这允许非程序员使用和扩展复杂的逻辑，而无需深入研究代码。象一下用 C++ 实现的复杂寻路算法。您可以向蓝图公开FindPathToTarget()等函数。这样，关卡设计师就可以在蓝图脚本中使用此函数使 NPC 移动到目标位置，而无需了解复杂的寻路逻辑。

3. 性能优化

   对于性能关键部分，将逻辑从蓝图转移到 C++。这对于需要大量计算的力学尤其有价值。基于各种参数计算天气模式的动态天气系统在蓝图中可能太慢。将此系统移至 C++ 可以优化其性能。

4. 扩展插件

   如果你正在开发一款包含大量基于物理的谜题的游戏，您可以编写一个 C++ 插件，引入新的蓝图节点以进行高级物理计算或交互，从而使设计人员更轻松地实现这些谜题。

5. 迭代开发

   使用蓝图进行快速原型设计，尤其是游戏机制。一旦机制感觉正确，请考虑将其转移到 C++ 进行优化。开发复杂的战斗系统时，从蓝图开始快速测试不同的能力、组合和交互。一旦战斗感觉引人入胜且平衡，请将一些密集计算或系统转移到 C++ 以获得更好的性能。

6. C++中的数据处理

​ 复杂的数据结构、文件处理或与外部数据库或服务的交互通常可以在 C++ 中更有效地管理。如果你的游戏有一个制作系统，玩家可以根据配方组合物品，您可以将这些配方存储在外部文件或数据库中。 C++ 可以有效地读取、解析和管理这些数据，而蓝图则处理制作 UI 和玩家交互。

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一个简单的示例：C++ 创建一个类，然后初始化一个对象并运行一个方法

• 类定义

  首先，我们将定义一个名为Car简单类。这个类将有一个私有成员变量来存储汽车的颜色和一个公共方法来驾驶汽车。

  class Car {
  private:
      std::string color;
  
  public:
      // Constructor to initialize the car's color
      Car(std::string carColor) {
          color = carColor;
      }
  
      // Method to drive the car
      void drive() {
          std::cout << "The " << color << " car is driving!" << std::endl;
      }
  };

  • 创建类对象

  接下来，创建Car类的对象（或实例）。制造一辆红色汽车。

  Car myCar("red")

  • 调用对象方法

  现在，调用myCar对象的drive方法。

  myCar.drive();