【UE4/5 虚幻4/5视频教程】Unreal入门第一季 C++编程学习

《新手能懂的 Unreal C++！入门第一季：从语法基础到游戏逻辑编写，附源码》

对于初学者来说，学习游戏开发是一个既充满挑战又极具吸引力的过程。而在众多游戏引擎中，Unreal Engine（UE4）因其强大的功能和灵活的扩展性，成为了许多开发者的首选。通过 Unreal C++，开发者能够在底层控制游戏的每一个细节，为玩家带来最佳的游戏体验。《新手能懂的 Unreal C++！入门第一季》一书恰恰是为这些初学者量身定制，带领读者从 C++ 基础语法到游戏逻辑编写，循序渐进地深入 Unreal Engine 的开发世界。

在本文中，我们将详细解读书中的核心内容，并结合代码实例帮助你更好地理解和应用 Unreal C++，从而提升自己的游戏开发能力。

第一章：C++基础语法

本书的第一章主要是针对没有编程经验的读者，通过回顾 C++ 的基础语法来打下坚实的编程基础。对于 Unreal C++ 开发来说，理解 C++ 的基础非常重要，因为它是游戏逻辑编写的基石。以下是几个常见的 C++ 语法概念，供新手参考：

1.1 数据类型与变量声明

C++ 是一门强类型语言，所有的变量都需要明确声明其数据类型。在 Unreal C++ 中，我们常用的基本数据类型有 int（整数），float（浮点数），bool（布尔值），以及 FString（字符串）等。

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int PlayerScore = 0;  // 玩家得分
float PlayerHealth = 100.0f;  // 玩家生命值
bool bIsJumping = false;  // 是否正在跳跃
FString PlayerName = "Hero";  // 玩家名称

1.2 条件语句与循环

C++ 提供了丰富的控制结构，如条件语句 if-else 和各种循环结构 for、while 和 do-while，这些结构在游戏开发中用于控制游戏逻辑的流转。

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if (PlayerHealth <= 0)
{
    // 玩家死亡
    UE_LOG(LogTemp, Warning, TEXT("Player is dead"));
}
else
{
    // 玩家存活
    UE_LOG(LogTemp, Warning, TEXT("Player is alive"));
}

// 循环示例
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
    // 打印数字
    UE_LOG(LogTemp, Warning, TEXT("Number: %d"), i);
}

第二章：面向对象编程与 Unreal C++

在 Unreal C++ 中，面向对象编程（OOP）是游戏开发的核心思想。通过类和对象的概念，我们能够将游戏世界中的每个实体抽象为一个类。例如，玩家、敌人、物品等都可以作为类进行建模。

2.1 定义类和创建对象

在 Unreal Engine 中，所有游戏对象的基类是 AActor，而我们则可以从这个基类派生出自己需要的类。

cpp 复制代码

// 玩家角色类定义
class APlayerCharacter : public ACharacter
{
    GENERATED_BODY()  // 必须加这个宏来启用 Unreal 的反射系统

public:
    // 构造函数
    APlayerCharacter();

protected:
    // 在游戏开始时调用
    virtual void BeginPlay() override;

public: 
    // 每帧更新
    virtual void Tick(float DeltaTime) override;

    // 玩家生命值
    float Health;
};

在 Unreal Engine 中，类通常会有构造函数、BeginPlay() 和 Tick() 等生命周期函数。这些函数在游戏运行时会被自动调用，允许开发者定义游戏对象的行为。

2.2 继承与多态

继承是 OOP 的基本特性，它允许我们从已有的类创建新类并扩展功能。例如，在 Unreal 中，我们可以通过继承 AActor 或 ACharacter 来创建新的游戏对象，并通过 Override 重写父类的某些函数。

cpp 复制代码

// 继承自 AActor，创建一个新的敌人类
class AEnemyCharacter : public AActor
{
    GENERATED_BODY()

public:
    AEnemyCharacter();
    
protected:
    virtual void BeginPlay() override;

public:
    virtual void Tick(float DeltaTime) override;

    void AttackPlayer();

private:
    float AttackDamage;
};

// 攻击行为
void AEnemyCharacter::AttackPlayer()
{
    // 进行攻击
    UE_LOG(LogTemp, Warning, TEXT("Attacking player!"));
}

第三章：游戏逻辑编写

游戏的核心是其逻辑，如何让游戏中的物体交互、玩家控制、AI 行为等顺利进行，关键在于如何使用 C++ 编写游戏逻辑。

3.1 玩家输入控制

在 Unreal Engine 中，玩家的输入操作（如键盘、鼠标、手柄等）通过 InputComponent 来捕捉。在 C++ 中，我们可以为玩家的输入创建响应函数。

cpp 复制代码

void APlayerCharacter::SetupPlayerInputComponent(UInputComponent* PlayerInputComponent)
{
    Super::SetupPlayerInputComponent(PlayerInputComponent);

    // 绑定按键操作
    PlayerInputComponent->BindAction("Jump", IE_Pressed, this, &APlayerCharacter::Jump);
    PlayerInputComponent->BindAxis("MoveForward", this, &APlayerCharacter::MoveForward);
}

// 处理前后移动
void APlayerCharacter::MoveForward(float Value)
{
    if (Value != 0.0f)
    {
        AddMovementInput(GetActorForwardVector(), Value);
    }
}

通过上述代码，我们可以让玩家通过键盘控制角色的前后移动。

3.2 简单的敌人AI

敌人的 AI 也是一个游戏中的重要组成部分。我们可以通过继承 AIController 类，并在其中编写 AI 的行为逻辑。

cpp 复制代码

class AEnemyAIController : public AAIController
{
    GENERATED_BODY()

public:
    virtual void Tick(float DeltaTime) override;

private:
    void MoveToPlayer();
};

// 每帧更新AI
void AEnemyAIController::Tick(float DeltaTime)
{
    Super::Tick(DeltaTime);

    MoveToPlayer();  // 让敌人向玩家移动
}

// 敌人移动到玩家位置
void AEnemyAIController::MoveToPlayer()
{
    APlayerCharacter* Player = Cast<APlayerCharacter>(UGameplayStatics::GetPlayerPawn(this, 0));
    if (Player)
    {
        MoveToActor(Player);
    }
}

在这段代码中，敌人会不断地向玩家的位置移动。

3.3 碰撞与物理反应

Unreal C++ 通过 UPrimitiveComponent 以及碰撞组件（如 UCapsuleComponent）来实现碰撞检测。

cpp 复制代码

// 在玩家角色的构造函数中添加碰撞组件
APlayerCharacter::APlayerCharacter()
{
    CapsuleComponent = CreateDefaultSubobject<UCapsuleComponent>(TEXT("CapsuleComponent"));
    CapsuleComponent->SetCollisionProfileName(TEXT("Pawn"));
    RootComponent = CapsuleComponent;
}

// 碰撞事件
void APlayerCharacter::OnHit(UPrimitiveComponent* HitComponent, AActor* OtherActor, UPrimitiveComponent* OtherComp, int32 OtherBodyIndex, bool bFromSweep, const FHitResult& SweepResult)
{
    if (OtherActor->IsA(AEnemyCharacter::StaticClass()))
    {
        // 处理与敌人碰撞
        UE_LOG(LogTemp, Warning, TEXT("Collided with enemy"));
    }
}

通过碰撞组件，我们可以很容易地检测到游戏对象之间的交互，并响应这些事件。

第四章：调试与优化

在开发过程中，调试和优化是不可或缺的步骤。Unreal Engine 提供了丰富的调试工具，如日志系统、性能分析工具等，帮助开发者排查问题和优化代码。

4.1 调试日志

通过 Unreal 提供的 UE_LOG 宏，我们可以在调试过程中输出日志，帮助我们了解游戏对象的状态。

cpp 复制代码

UE_LOG(LogTemp, Warning, TEXT("Player Health: %f"), PlayerHealth);

4.2 性能优化

性能优化是游戏开发中的重要环节。书中提到了一些常见的优化方法，例如避免在 Tick() 函数中执行昂贵的操作，减少不必要的内存分配等。

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// 降低 Tick 函数频率
PrimaryActorTick.TickGroup = TG_PostPhysics;  // 改为物理后执行
PrimaryActorTick.bCanEverTick = false;  // 仅在需要时启用

结语

通过《新手能懂的 Unreal C++！入门第一季》，初学者可以迅速掌握 Unreal C++ 的基本语法和编程技巧。从简单的语法学习到复杂的游戏逻辑编写，书中的内容为开发者提供了一个清