UE4实验报告课程实践与游戏场景实验报告

引言

在过去的几个月里我有幸通过一门课程深入学习了Unreal Engine 4（UE4）并将其应用于实际的游戏开发项目中。本报告旨在总结我在这一期间的学习经历、所掌握的技术要点以及对整个项目的反思。

一、课程学习总结

# 1. UE4基础知识

在课程开始阶段我系统地学习了UE4的基本工作原理及其核心概念。涵盖但不限于：

- 场景构建：学习怎么样采用UE4创建和编辑场景包含放置静态网格物体、地形编辑等。

- 角色控制：掌握怎么样创建和控制角色涵盖基本动画和物理模拟。

- 关卡设计：学习怎么样设计和优化游戏关卡保证玩家体验流畅。

- 灯光和材质：学习怎么样设置环境光、动态光源以及怎样去应用和调整材质。

# 2. 纹理压缩

在导入纹理时UE4会对纹理实施压缩以适应不同的平台。例如PC平台上一般采用BC或DXT格式实行压缩。这类压缩方法有助于加强游戏性能和减少存储空间。

二、项目实践总结

# 1. 游戏开发背景

从2019年7月到2021年12月我参与了一款利用UE4引擎开发的大型游戏项目，团队规模约300人。该项目覆盖了从立项到铺量的整个开发周期，我主要负责了立项期到铺量期2年半的开发工作。在2021年12月我离开之后，这款大型游戏最终发布了。

# 2. 技术细节

在参与这个项目的期间，我主要负责实现UE4的虚幻运动图形UMG。UMG是一种用于创建客户界面（UI）的强大工具，可以用来设计复杂的UI布局和交互模式。为了采用UMG，需要在项目文件中添加相应的模块，如`UMG`和`Slate`等。

# 3. 个人项目——塔防游戏

在课程学习期间，我利用七天时间开发了一个简单的塔防游戏。这个小游戏的核心玩法是在游戏中放置防御塔来抵御敌人的攻击。在这个进展中，我主要采用了UE4的蓝图系统来实施开发。以下是我在这七天内完成的部分关键技术点：

## (1) 蓝图系统

- 蓝图系统：通过蓝图系统，我能够快速创建和测试游戏逻辑。例如，通过蓝图脚本，我可轻松地控制的表现、实现防御塔的放置和升级等功能。

- 行为：游戏开始时有四个兵，它们会在区域内随机移动。一旦发现玩家，它们会追逐玩家并触发爆炸效果。

- UI设计：采用UMG创建了简单的UI界面，包含按钮和文本显示。这些UI组件用于显示游戏状态和玩家得分。

## (2) 场景和光照

- 场景构建：采用UE4的场景编辑器创建了一个充满挑战的关卡，包含障碍物、道路和防御塔的放置点。

- 光照设置：通过调整环境光和动态光源，使游戏场景更加生动逼真。

## (3) 材质和粒子效果

- 材质应用：为游戏中的物体和UI元素应用了合适的材质，使其看起来更加真实。

- 粒子效果：采用UE4的粒子系统创建了若干基本的爆炸效果，增强了游戏的视觉冲击力。

三、技术总结

# 1. UMG的利用

UMG是UE4中非常强大的UI工具，它允许开发者创建高度可定制的UI界面。在本项目中，我主要采用UMG来实现按钮和文本显示功能。以下是几个关键点：

- 添加模块：在`*_Build.cs`文件中添加`UMG`和`Slate`模块以便在项目中采用UMG。

- 布局设计：利用UMG编辑器创建UI布局，并添加所需的控件，如按钮、文本框等。

- 交互模式：通过蓝图脚本实现UI元素的交互逻辑，例如按钮点击的响应。

# 2. 复杂UI管理

在开发期间，我发现采用`RetnerBox`能够有效管理复杂的UI元素。`RetnerBox`能够帮助缓存和重新渲染UI元素，从而增强性能。我还学习了怎样去采用`SceneCapture2D`和`SlateMeshWidget`来显示模型和特殊效果。

# 3. POI点标记

在游戏中，我实现了POI（Point of Interest）点标记功能。通过这类形式，玩家能够更容易地识别必不可少的游戏位置。具体实现步骤如下：

- 创建标记对象：在场景中放置标记对象并为其添加相应的材质和标签。

- 标记显示逻辑：通过蓝图脚本控制标记的显示和隐藏，保证只有在特定条件下才会显示标记。

四、项目反思

通过这次课程学习和项目实践，我深刻体会到了UE4的强大功能和灵活性。同时我也认识到游戏开发是一个复杂且多方面的过程，需要不断学习和改进。以下是若干值得反思的地方：

# 1. 学习曲线

UE4的学习曲线相对陡峭，尤其是在理解和应用高级功能方面。尽管如此，通过持续的学习和实践，我逐渐掌握了所需的知识和技能。

# 2. 团队合作

在大型项目中，团队合作至关要紧。每个成员都需要明确本人的职责，并与其他成员保持良好的沟通。这次项目让我更加重视团队协作的关键性。

# 3. 性能优化

在开发期间，我遇到了部分性能疑问。通过不断地优化代码和资源，最终解决了这些疑惑。这让我认识到性能优化是游戏开发中不可忽视的一部分。

五、未来展望

在未来的学习和工作中，我期待能够进一步提升自身的技术水平，并参与到更多具有挑战性的项目中。同时我也期待能够在游戏设计和关卡设计方面取得更多的进展，为玩家带来更好的游戏体验。

结论

通过这次课程学习和项目实践，我不仅掌握了UE4的基本功能和高级特性，还积累了丰富的实战经验。我相信这些知识和技能将为我今后的职业生涯打下坚实的基础。感谢这次机会让我能够更好地熟悉和运用UE4这一强大的游戏开发工具。