斯坦福UE4 + C++课学习记录 13：UMG-血量条

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  • 一、创建血量属性
  • 二、应用血量更改
  • 三、血量UI

一、创建血量属性

  1. Unreal Motion Graphics (UMG)是 UE中用于创建用户界面 (UI) 的工具。它可以实现如下复杂功能：
    （1）动画：UMG 支持为控件添加动画。可以在 Widget Blueprint中创建动画，并在蓝图脚本中控制动画的播放。
    （2）绑定数据：可以将控件的属性绑定到变量或函数，实现动态更新 UI。比如本节中，将进度条的值绑定到角色的健康值。
    （3）事件处理：UMG 提供了丰富的事件处理功能。可以为按钮点击、鼠标悬停等事件添加处理函数，实现交互逻辑。
    （4）自定义控件：可以创建自定义的Widge类，封装复杂的 UI 逻辑，并在其他地方复用。
  2. UMG和HUD，在UE4中的HUD主要是指
    （1）UE3那里继承来的Head-Up Display功能，在UE4中主要是用来Debug
    （2）向画布上添加图形图元的功能，表示文字的功能，还有简单的HitBox处理，用来检测鼠标等
    但是由于这些功能UMG都可以干，所以UE4的HUD功能也不是需要一定要掌握了
  3. UMG是对Slate进行了扩展方便在游戏中使用的框架，Slate是不依靠某个平台的UI框架，UE4的Editor和游戏中的UI都是使用Slate构建的。
    （1）继承了UObject使得Blueprint也可以方便使用
    （2）方便在UE4的Editor上确认渲染结果
    （3）简单的制作UI动画
  4. Widget 层次结构：
  • UMG 的Widget是Blueprint和Slate控件的结合。每个UMG Widget都有一个对应的Slate Widget。UMG 通过将高层次的蓝图控件映射到Slate控件来实现 UI。
  • UUserWidget：UMG 中所有Widget的基类。
  • SUserWidget：与UUserWidget对应的Slate控件。
  1. 事件驱动系统：
  • UMG 和 Slate 使用事件驱动系统来处理用户输入事件。常见的事件包括：
    ①点击事件：如按钮的点击事件。
    ②悬停事件：鼠标悬停在控件上时触发的事件。
    ③键盘事件：处理键盘输入的事件。
  • 事件的处理依赖于Delegate和Binding系统。UMG 中的事件通常是通过Blueprint或C++中的Delegate绑定来处理的。
  1. 数据绑定和属性系统：
  • UMG 支持将控件的属性绑定到数据源。数据绑定使得 UI 能够自动更新，以反映数据的变化。常见的数据绑定机制包括：
    ①Property Binding：通过 UMG 的绑定功能，将控件属性绑定到类的属性或函数。
    ②Delegate Binding：通过 Delegate 绑定，处理属性变化时的自定义逻辑。
  1. UMG的三种控件：
  • UWidget : 所有 UMG 控件的公共基类，不提供增加子节点功能
  • UPanelWidget : 提供了增加子节点功能，可以有多个子节点
  • UContentWidget : 继承于UPanelWidget，是 UPanelWidget的一种特例，只能有一个子节点

（1）不能有子节点的控件：这个类别的控件的公共基类都是UWidget，每个 UMG 控件，都持有一个 Slate控件的智能指针。
（2）可以增加子节点的控件：

  • 有一个子节点的控件继承的父类依次是 UComponentWidget->UPanelWidget，父类 UComponentWidget构造函数中设置了不允许多个孩子标记位：（源码如下）
UContentWidget::UContentWidget(const FObjectInitializer& ObjectInitializer): Super(ObjectInitializer)
{bCanHaveMultipleChildren = false;
}
  • 公共基类UPanelWidget定义了AddChild函数，可以增加对应的子节点：（源码如下）
UPanelSlot* UPanelWidget::AddChild(UWidget* Content)
{if ( Content == nullptr ){return nullptr;  //表示无法添加空控件}//检查是否可以有多个子控件if ( !bCanHaveMultipleChildren && GetChildrenCount() > 0 ){return nullptr;}//将 Content 从其当前父控件中移除。这一步确保控件没有其他父控件，并准备将其添加到新的 UPanelWidget 中。Content->RemoveFromParent();//初始化新对象的标志。//默认情况下，使用RF_Transactional，这意味着该对象的更改是可撤销的。//如果UPanelWidget有RF_Transient标志，则新对象也设置这个标志，表示它在运行时创建，并且不会保存到磁盘。EObjectFlags NewObjectFlags = RF_Transactional;if (HasAnyFlags(RF_Transient)){NewObjectFlags |= RF_Transient;}//创建新的 PanelSlot 对象UPanelSlot* PanelSlot = NewObject<UPanelSlot>(this, GetSlotClass(), NAME_None, NewObjectFlags);  //GetSlotClass()是UPanelSlot的类类型NAME_None表示没有指定名称，新对象的标志是之前设置的NewObjectFlags。//关联控件和PanelSlotPanelSlot->Content = Content;PanelSlot->Parent = this;//设置控件的 Slot//将Content的Slot属性设置为新创建的PanelSlot。这一步建立了控件与其布局信息之间的双向链接。Content->Slot = PanelSlot;//将PanelSlot添加到Slots数组//Slots数组维护所有子控件的布局信息Slots.Add(PanelSlot);//触发Slot添加事件。OnSlotAdded方法是一个虚函数，可以在子类中重写，以处理Slot添加后的特定逻辑。OnSlotAdded(PanelSlot);//使布局和易变性失效//这将强制重建控件树和重新计算布局InvalidateLayoutAndVolatility();return PanelSlot;
}
  1. UMG中的Slot：
    （1）Slot是一种用于管理控件布局和对齐的机制，UMG 中的每个Widget都有一个Slot，用于确定其在父控件中的布局规则。
    （2）主要 Slot 类型及其属性：

① UCanvasPanelSlot：

  • 用于UCanvasPanel，提供绝对位置和大小。
    属性包括Position, Size, Anchors, Offsets等。

②UHorizontalBoxSlot：

  • 用于UHorizontalBox，提供水平布局。
    属性包括Padding, Size, HorizontalAlignment, VerticalAlignment等。

③UVerticalBoxSlot：

  • 用于UVerticalBox，提供垂直布局。
    属性包括Padding, Size, HorizontalAlignment, VerticalAlignment等。
    （3）SPanel、SCompoundWidget可以作为父节点，控件之间的父子关系是依赖Slot实现的。父控件引用Slot，Slot引用子控件并且保留子控件相对于父控件的布局信息。

  1. Slate控件类：
    *Slate中除了SWidget之外有三个基础类，其他控件都是继承者三个基类。
    ①SPanel: 有多个子节点
    ②SLeafWidget: 没有子节点
    ③SCompoundWidget: 可以有一个子节点

  2. UCanvasPanel控件树：
    在这里插入图片描述

  • UCanvasPanel是 UMG 中的高层次控件，底层的实现是SConstraintCanvas，它处理实际的布局和渲染逻辑，UCanvasPanel将子控件添加到 SConstraintCanvas中，并通过UCanvasPanelSlot设置布局属性。
  • UCanvasPanelSlot是UCanvasPanel中每个子控件的Slot类。它存储子控件的布局信息，比如位置、大小、锚点等。每个添加到UCanvasPanel的子控件都会有一个对应的UCanvasPanelSlot。
  • SConstraintCanvas使用SConstraintCanvas::FSlot来存储子控件的布局信息。SConstraintCanvas::FSlot继承自FSlot，并添加了特定于SConstraintCanvas的布局属性。
  • 当UCanvasPanel增加一个UCanvasPanelSlot，其SConstraintCanvas引用也相应的添加一个FSlot(SConstraintCanvas::FSlot)，且UCanvasPanelSlot保存FSlot的引用。
  • 当修改UCanvasPanelSlot的属性时，通用引用也修改了SConstraintCanvas::FSlot对应的属性。
void UCanvasPanelSlot::SetOffsets(FMargin InOffset)
{LayoutData.Offsets = InOffset;if ( Slot ){Slot->Offset(InOffset);}
}
  1. 为角色添加属性，如果直接在角色类中定义一个Health变量，这种方式的弊端显而易见：随着项目的扩展、游戏不断更新迭代新版本，角色的属性可能达到几十上百，若是加上角色的技能、特性、天赋或其他各种角色相关内容，角色类的内容将膨胀到极难维护。

  • 在UE中解决这个问题的办法很简单，可以使用UE中的ActorComponent类，让整个类以组件的形式被SCharacter拥有。因此，我们从ActorComponent创建角色的SAttributeComponent类，用于实现角色的各种属性。

  • SAttributeComponent.h

#pragma once
#include "CoreMinimal.h"
#include "Components/ActorComponent.h"
#include "SurAttributeComponent.generated.h"UCLASS( ClassGroup=(Custom), meta=(BlueprintSpawnableComponent) )
class SURKEAUE_API USurAttributeComponent : public UActorComponent
{GENERATED_BODY()protected:UPROPERTY(EditDefaultsOnly, BlueprintReadOnly, Category="Attributes")float Health;public:USurAttributeComponent();UFUNCTION(BlueprintCallable, Category="Attributes")bool ApplyHealthChange(float Delta);};
  • SAttributeComponent.h
#include "SurAttributeComponent.h"USurAttributeComponent::USurAttributeComponent()
{Health = 100;}bool USurAttributeComponent::ApplyHealthChange(float Delta)
{Health += Delta;// 用于判断操作是否成功完成，如角色死亡、特殊机制等情况可能失败// 目前先返回truereturn true;
}
  1. 然后使用如下方法在SCharacter中声明组件，并在.cpp中创建相应实例：
UPROPERTY(VisibleAnywhere, BlueprintReadOnly, Category = "Components")
USurAttributeComponent* AttributeComp;

二、应用血量更改

  1. 在SMagicProjectile中为球体组件绑定一个OnComponentBeginOverlap事件，旨在当魔法粒子与物体重叠时触发。比起使用阻挡来触发，使用重叠可以通过判定重叠对象来更方便的忽略友军伤害，并且让魔法粒子直接穿过友军继续在场景中计算（记得对应的Projectile碰撞设置也要进行更改）。
  2. 一个小技巧：在为创建绑定事件的函数时，我们可以在VS中利用右键“转到定义”去找到该事件默认的输入，找到参数数量最多的一个函数重载，然后复制粘贴除第一个参数（UE函数的签名）外的其他参数，去掉逗号作为绑定函数的参数。
  3. 在函数中实现减少血量的代码
//SurMagicProjectile.hUFUNCTION()
void OnActorOverlap(UPrimitiveComponent* OverlappedComponent, AActor* OtherActor, UPrimitiveComponent* OtherComp, int32 OtherBodyIndex, bool bFromSweep, const FHitResult& SweepResult);//SurMagicProjectile.cppSphereComp->OnComponentBeginOverlap.AddDynamic(this, &ASurMagicProjectile::OnActorOverlap);void ASurMagicProjectile::OnActorOverlap(...)
{if (OtherActor) {//获得AttributeCompUSurAttributeComponent* AttributeComp = Cast<USurAttributeComponent>(OtherActor->GetComponentByClass(USurAttributeComponent::StaticClass()));// 再次判空，可能碰到的是墙壁、箱子等没有血量的物体if (AttributeComp) {// 魔法粒子造成20血量伤害AttributeComp->ApplyHealthChange(-20.0f);// 一旦造成伤害就销毁，避免穿过角色继续计算Destroy();}}
}
  1. 在Player中利用蓝图实现在屏幕上打印血量的字符串，以让我们实时了解角色的血量。这个蓝图实现很简单，唯一注意的是设置显示时长为0并关闭Print to Log，这样屏幕上只会出现一个数字（事件Tick会在每一帧都调用），且不会在Log中输出大量无用信息：
    在这里插入图片描述
  2. 利用蓝图系统快速实现一个攻击玩家的敌人 （箭头）
    （1） 从Actor派生一个名为ProjectileCanon的蓝图类，为其添加Utility下的箭头组件并设置为根，并设置颜色（UE中用红绿蓝表示XYZ轴，箭头默认的红色与X轴相同容易混乱），去掉“渲染”属性中的“游戏中隐藏”。
    （2）在事件图表中从“开始运行”节点添加循环计时器，并添加名为OnTimerElapsed的自定义事件，设置该事件为朝箭头方向发射魔法粒子；同时，在Tick节点后实现在每一帧将箭头指向玩家，方向向量由两个Actor的坐标相减得到。

三、血量UI

  1. 首先在Content文件夹下创建UI文件夹，用于存放所有UI相关的资产。在UI文件夹中创建“用户界面” -> “控件蓝图”，命名为PlayerHealth_Widget。双击打开UMG的操作界面
  2. 在左侧“控制板”中的“通用”分别添加一个进度条和文本，在“层级”中选择任意组件，右键添加水平框，并将另外一个拖入其中，这样水平框会为我们管理两个元素的水平对齐。
  3. 然后在进度条右侧的“细节”面板中找到“插槽”，选择“尺寸”为填充，拉动水平框的整体长度就可以控制血条的长度。将水平框的“锚点”选择为左上角，设置位置XY值，完成后就做好了简单的血条UI。
  4. 在Player的蓝图中选择“事件开始运行”，并添加Create Widget节点，选择PlayerHealth_Widget，然后将其添加到视口，这样，在我们运行关卡时UI就会显示在屏幕上。
  5. 此时UI的内容还是固定的，UI需要和数据进行绑定后，才能实时根据数据进行显示。选择文本块，点击 “内容” -> 文本-> 绑定 -> 创建绑定，UE会在蓝图中创建相应函数，我们将其重命名为GetHealthText。添加“获取拥有玩家Pawn（Get Owning Player Pawn）” -> 按类获取组件（Get Component By Class）-> 选择class为SAttributeComponet-> GetHealth -> 连接到“返回节点”的return value引脚；然后在“获取拥有玩家Pawn”后添加Is Valid判空。编译保存运行，可以看到数字能够实时显示血量了。

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