[C++知识库]【UE4 C++】第三人称人物的绑定与操控

前言

本篇文章将会教你如何写出关于自己的第三人称人物，如何绑定角色，操控角色的移动。

第三人称人物代码实现过程

• 创建C++文件

找到C++ Classes 文件夹，右键点击 New C++ Classes, 点击我们要继承的类：Character，点击Next, 命名之后点击 Create Class（在这里我的类名就是默认的名字：MyCharacter）。

创建之后，我们会发现VS已经给我们写好了一些东西。
我们对系统默认提供的代码进行分析：

<.h文件>
CoreMinimal.h 包含了我们经常使用的一些类型，例如：FString、FName、TArray等。感觉就是类似于我们刚学C++的时候接触到的 iostream 头文件一样。
GameFramework/Character.h 引入父类头文件，包含了父类的功能。
MyCharacter.generated.h" 引入反射系统，为反射提供一些功能，例如我们下面会看到的一些宏：UCLASS()、UPROPERTY等。需要注意的是，这个头文件要放在我们声明头文件的最后一行，否者编译器会报错。（我不知道为什么，如果有大佬看到了这个，能在评论区告诉我嘛？）

接下来就是类声明语法：

UCLASS([specifier, specifier, ...], [meta(key=value, key=value, ...)])
class ClassName : public ParentName
{
    GENERATED_BODY()
}

让编译器生成这个类反射所需要的代码，存入的位置就是我引入头文件的位置。
GENERATED_BODY() 宏必须被放置在类体的最前方。

这个前面还会有一个_API的定义， 这个是一个导入导出的一个标志，那么也就说明这个类可以在其他的模块中使用。

构造函数就不用说了，和C++的类是一样的性质，
virtual void BeginPlay() override; 就是调用这个类开始的时候调用的函数。
virtual void Tick(float DeltaTime) override;每一帧都会用到这个函数。
virtual void SetupPlayerInputComponent(class UInputComponent* PlayerInputComponent) override;这个就是输入设置的一个函数，我们人物的运动与键盘的绑定就是在这个函数里面实现的。

<.cpp文件>
构造函数中PrimaryActorTick.bCanEverTick = true;说明每一帧都要调用Tick()函数，如果不需要的话，改成false即可。

• .h文件中函数的声明

void MoveForward(float Value);控制人物的向前向后操作，当$Value<0$的时候就是向后。

void MoveRight(float Value);控制人物的向左向右操作，当$Value<0$的时候就是向左。

声明摇臂组件，相比于没有加上这个摇臂的优势在于，当我们的摄像机要撞墙的时候就会缩短与人物之间的距离，让我们视角更加合理，镜头移动不会那么死板。

UPROPERTY(VisibleAnywhere, BlueprintReadOnly, Category = Camera)
	class USpringArmComponent* CameraBoom;

声明摄像机组件

UPROPERTY(VisibleAnywhere, BlueprintReadOnly, Category = Camera)
	class UCameraComponent* FollowCamera;

在这个里面我们会发现多出来一个东西UPROPERTY()，与UCLASS()类似，UCLASS是将C++类变成UE4特有功能的类，那么这个就是变成UE4特有功能的变量（比如说垃圾收集），括号中可以加一些属性说明符。
基本格式为：

UPROPERTY([specifier, specifier, ...], [meta(key=value, key=value, ...)])
	Type VariableName;

我们的代码最终都会变成二进制码，就根本不知道谁是谁，这时候就需要反射，这些宏都是来帮助建立反射的，有了反射的话，我们就能知道某个类的名字以及他的一些属性。
写C++的时候我们需要自己在和合适的时候释放内存，忘记释放了就会造成内存泄漏，释放多了那麻烦就更大了，所以会很不友好，UE4它就帮我们实现了这个垃圾收集（GC）功能。
UE4 中还有一个工具就是 Unreal Header Tool （UHT）, 这个工具就是作为我们C++代码和蓝图的一个桥梁，例如我们的宏属性说明符中包含BlueprintReadWrite时，我们就可以在蓝图中对这个变量进行修改和查询。

UCLASS 里面的一些属性说明符我不太熟悉，UPROPERTY中一些属性说明符我和大家讲一下吧。

它后面还有一个元数据说明符，暂时不知道他的用处在哪里。

• .cpp文件中的函数实现

<构造函数的实现>

1. 创建摇臂

添加头文件，因为摇臂组件是属于游戏框架里面的东西，所以我们要在游戏框架里面寻找它。
（个人觉得没必要记，有些东西用多了自然就熟了，但是前提是不是复制粘贴的那种。）
#include "GameFramework/SpringArmComponent.h"

CameraBoom = CreateDefaultSubobject<USpringArmComponent>(TEXT("CameraBoom"));
创建一个摇臂的实例，并且给他一个名字，使用宏TEXT("")可以将其变成FName变量。

CameraBoom->SetupAttachment(RootComponent);
设置依附关系，将摇臂依附在根组件上。

CameraBoom->TargetArmLength = 300.0f;
设置摇臂与我们依附的组件的距离。

CameraBoom->bUsePawnControlRotation = true;
只要它是能动的物体，都会有控制器来进行操控，我们设置摇臂的旋转根据控制器的旋转来。

2. 创建摄影机

添加头文件，摄影机组件自然是摄影机里面的，所以我们要在摄影机中寻找他。
#include "Camera/CameraComponent.h"

FollowCamera = CreateDefaultSubobject<UCameraComponent>(TEXT("FollowCamera"));
创建一个摄影机实例，创建一个实例一般都是 CreateDefaultSubobject<>()的形式。

FollowCamera->SetupAttachment(CameraBoom, USpringArmComponent::SocketName);
将摄影机依附在摇臂的插槽上面。

FollowCamera->bUsePawnControlRotation = false;
我们摄影机不用跟着控制器来移动，只要保持和摇臂一样就行。

3. 设置碰撞

添加头文件：胶囊组件是属于组件中的，所以我们要在组件中寻找它。
#include "Components/CapsuleComponent.h"

我们要给我们的角色添加碰撞，要不然就会导致穿模的现象出现。
因为我们只是新手，碰撞体没必要搞那么复杂，给一个胶囊体就可以了。
GetCapsuleComponent()->InitCapsuleSize(42.f, 96.f);

4. 设置角色移动

添加头文件：因为角色移动是属于游戏框架中的内容，所以我们在游戏框架中寻找它。
#include "GameFramework/CharacterMovementComponent.h"

GetCharacterMovement()->bOrientRotationToMovement = true;
我们需要设置我们任务的朝向要和我们运动的方向一致，要不然玩起来就很变扭。

GetCharacterMovement()->RotationRate = FRotator(0.f, 540.f, 0.f);
（那旋转速度怎么样呢？程序员是很注重细节的，一点都不能放过。） 我们旋转的时候是绕着Z轴旋转的，所以我们只需要设置Z轴的转速就行。
其中出现了一个新东西：FRotator。 它是存储三维变量的结构体，Pitch，Yaw, Roll, 分别代表的是 Y， Z， X。（Pitch代表抛，我们抛物线都是从Y轴的某个点开始抛，代表Y，Yaw，发音：压，那肯定是从Z轴的某个点压到它下面的位置，代表Z， Roll，原地打滚，原地打滚肯定是在X上运动，代表X。储存顺序就是抛了（Y）一个东西压（Z）到了一个球开始滚（X）。）

GetCharacterMovement()->JumpZVelocity = 600.f;
角色会跳跃吧，那一次跳多高呢？这个就是设置我们角色最大能跳多高。（这么说我运动速度还没设置，，，逃（））

GetCharacterMovement()->AirControl = 0.2f;
设置能在空中掌控速度的程度。

5. 设置角色不跟随控制器旋转

bUseControllerRotationPitch = false;
bUseControllerRotationRoll = false;
bUseControllerRotationYaw = false;

<向前后运动函数实现>

if (Controller && Value) {
	const FRotator Rotation = Controller->GetControlRotation();
	const FRotator YawRotation(0, Rotation.Yaw, 0);
	const FVector Direction = FRotationMatrix(YawRotation).GetUnitAxis(EAxis::X);
	
	AddMovementInput(Direction, Value);
}

首先我们要获得它的方向，也就是Dirction，（FVector是储存空间向量的结构体），如何获得呢？先将控制器的Z轴拿到，然后根据这个Z轴获得一个旋转矩阵，得到他X方向的单位向量。
然后给这个方向一个值，放入我们移动输入函数中即实现了前或者后移动。

<向左右移动函数实现>

if (Controller && Value) {
	const FRotator Rotation = Controller->GetControlRotation();
	const FRotator YawRotation(0, Rotation.Yaw, 0);

	const FVector Direction = FRotationMatrix(YawRotation).GetUnitAxis(EAxis::Y);
	AddMovementInput(Direction, Value);
}

和上面那个函数差不多，只是方向变了，要得到Y轴的空间向量。

<绑定按键>

首先先按照这个步骤进行设置：



然后再回到函数中，进行绑定。

void ARole::SetupPlayerInputComponent(UInputComponent* PlayerInputComponent)
{
	Super::SetupPlayerInputComponent(PlayerInputComponent);
	check(PlayerInputComponent); // 检查是否为空指针

	// 空格绑定Action， 按一次跳跃一次，而不是持续跳。 这个是Character类中有的。
	PlayerInputComponent->BindAction("Jump", IE_Pressed, this, &ACharacter::Jump);
	PlayerInputComponent->BindAction("Jump", IE_Released, this, &ACharacter::StopJumping);

	// 绑定Axis, 绑定向前向后移动，这个是持续性的。绑定的是我们自己刚设置的函数。
	PlayerInputComponent->BindAxis("MoveForward", this, &ARole::MoveForward);
	PlayerInputComponent->BindAxis("MoveRight", this, &ARole::MoveRight);

	// 绑定移动方向， 这个是Pawn类中有的。
	PlayerInputComponent->BindAxis("Turn", this, &APawn::AddControllerYawInput);
	PlayerInputComponent->BindAxis("LookUp", this, &APawn::AddControllerPitchInput);
}

为角色选择人物模型

打开UE4，右击我们创建的C++角色文件

创建以它为父类的蓝图。

选择任务模型完毕。

玩家操控角色

回到C++ Classes文件夹，会看到有一个GameMode，右击创建蓝图。

打开蓝图。

Default Pawn Class 选择我们刚刚创建的人物BP。
回到主界面，打开世界设置，GameMode选择我们刚创建的游戏模式，然后开始游戏就是我们自己建造的这个人物啦。

但是这个人物还处于很呆板的样子，下一篇文章我将告诉你如何绑定人物动画~下章见！

技巧分享

头文件实在是太难记了，老是容易搞混怎么办？
推荐使用visual Assist X插件，首先按住Ctrl + 鼠标左键，然后他就会自动帮我们跳转到头文件的位置，这里就是我们要的东西。