Unreal Engine 5与二维游戏设计

本书主要讲解使用UE5（Unreal Engine5）引擎开发2D游戏，介绍UE5制作2D内容所需要的全部技术知识。
全书内容包括：使用UE5开发2D游戏需要掌握的基础知识（第1～6章），包括UE5的安装、项目结构分析、界面布局，也包括针对2D项目的特殊设置；2D游戏项目实例（第7～9章），每章都是一个完整的2D游戏，从易到难地介绍2D内容制作的各技术方向；最后第10章介绍使用UE5制作2D交互艺术作品，以及游戏之外的交互内容。书中的实例都提供配套的资源和源代码。
本书适合UE5引擎的初学者、独立游戏开发者和有兴趣使用UE5引擎制作交互内容的读者，也适合学校作为交互艺术设计、游戏开发等专业的初级课程。

林华，清华大学教授，中国艺术设计专业首位博士。先后为清华大学、中国艺术研究院等大学研究生导师，以及哈尔滨工业大学等18所大学的特聘教授。中国美术家协会会员，中国图象图形学学会理事，北京图象图形学学会常务理事。钟景浩，拥有20年的技术背景和行业经验，现为某游戏公司的Unreal Engine 技术专家。主要研究方向是将Unreal Engine 与Houdini 结合起来制作程序化生成的开放世界游戏。

第1章 UE5 介绍 1
1.1 什么是游戏引擎 1
1.1.1 实时渲染器 1
1.1.2 物理引擎 2
1.1.3 人工智能引擎 2
1.1.4 网络引擎 3
1.1.5 声音渲染器 3
1.1.6 脚本引擎 4
1.2 UE 的发展历史 5
1.2.1 第一代 UE 5
1.2.2 UE2~UE2.5 6
1.2.3 UE3 7
1.2.4 UDK 8
1.2.5 UE4 8
1.2.6 Epic Games Store 11
1.2.7 UE5 11
1.3 UE 在其他领域的应用 12
1.3.1 建筑设计、景观设计、室内设计等设计行业 12
1.3.2 影视制作行业 13
1.3.3 广播行业 13
1.3.4 产品设计和制造领域 14
1.3.5 AI 驾驶、AI 训练等领域 14
1.3.6 AR、VR 领域 15
1.4 UE5 游戏引擎的功能 15
1.4.1 Lumen 16
1.4.2 Nanite 16
1.4.3 Virtual Shadow maps 16
1.5 UE5 的特点 16
1.5.1 高品质全功能 16
1.5.2 工作流功能强大，耦合性低 17
1.5.3 很好的视觉效果，优选端的图形渲染技术 17
1.5.4 友好的社区，良好的文档及技术支持 18
1.5.5 强大的跨平台能力 18
1.5.6 灵活的授权模式 19
1.6 使用 UE5 的软件和硬件需求 19
1.6.1 安装 UE5 的软件需求 19
1.6.2 硬件需求 20
1.6.3 关于用笔记本计算机学习使用 UE5 21
总结 22
问答 22
思考 22
练习 22
第2章 UE5 的安装与使用 23
2.1 注册 Epic 官方账号 23
2.2 下载安装 Epic Game Launcher 25
2.2.1 下载 Epic Game Launcher 25
2.2.2 安装 Epic Game Launcher 26
2.2.3 登录 Epic Game Launcher 26
2.3 安装 UE5 27
2.4 Epic Game Launcher 的主要功能 29
2.4.1 News 29
2.4.2 示例 29
2.4.3 虚幻商城 30
2.4.4 库 31
2.5 修改 Epic Game Launcher 设置 31
2.5.1 修改 Epic Game Launcher 语言 31
2.5.2 修改 Epic Game Launcher 缓存目录 32
总结 32
问答 32
思考 32
练习 32
第3章 第一个 UE5 项目及项目结构分析 33
3.1 开启 UE5 项目浏览器 33
3.2 虚幻项目浏览器界面介绍 34
3.2.1 “最近打开的项目” 34
3.2.2 “游戏”标签 36
3.2.3 “影视与现场活动”标签 37
3.2.4 “建筑”标签 37
3.2.5 “汽车、产品设计和制造”标签 38
3.3 创建项目 38
3.3.1 选择模板类型 38
3.3.2 设置项目默认设置 39
3.3.3 项目默认配置说明 39
3.3.4 设置项目名称和项目位置 40
3.4 UE5 项目结构分析 42
3.4.1 什么是 UE5 项目 42
3.4.2 项目目录结构 42
3.5 改变 UE5 项目版本 43
3.5.1 查看引擎版本 43
3.5.2 版本字符串不可用的情况 44
3.5.3 切换引擎版本 44
3.6 UE5 插件管理 45
3.6.1 打开插件管理器 45
3.6.2 插件分类 45
3.6.3 uproject 文件控制插件功能 47
3.7 编辑器设置 47
3.7.1 改变编辑器默认语言 47
3.7.2 改变编辑器默认自动保存的行为 49
3.7.3 还原编辑器设置 50
总结 50
问答 50
思考 50
练习 50
第4章 UE5 引擎界面布局与基础操作 51
4.1 UE5 界面布局 51
4.1.1 UE5 默认界面布局 51
4.1.2 UE5 自定义界面布局 52
4.1.3 保存已调整好的布局 54
4.1.4 读取保存的布局文件 55
4.1.5 加载默认布局 55
4.2 菜单 55
4.2.1 “文件”菜单 55
4.2.2 “编辑”菜单 57
4.2.3 “窗口”菜单 58
4.2.4 “工具”菜单 59
4.2.5 “构建”菜单 59
4.2.6 “选择”菜单 60
4.2.7 “帮助”菜单 60
4.3 工具栏 60
4.3.1 编辑器模式 61
4.3.2 快速添加到项目按钮 61
4.3.3 蓝图按钮菜单 62
4.3.4 过场动画按钮菜单 62
4.3.5 播放控制按钮 62
4.3.6 平台按钮菜单 63
4.4 视口面板 63
4.4.1 视口操作 63
4.4.2 视口的视图类型 65
4.4.3 视口布局 65
4.4.4 快速切换视图类型 66
4.4.5 视口显示模式 66
4.4.6 视图中 Actor 的操作 66
4.5 大纲面板 68
4.5.1 对 Actor 进行重命名 68
4.5.2 通过名称搜索物体 68
4.5.3 通过文件夹管理项目结构 68
4.5.4 创建父子关系 69
4.6 内容浏览器 69
4.6.1 显示内容浏览器 70
4.6.2 内容资源管理 70
4.6.3 保存新建或修改过的资产 70
总结 71
问答 71
思考 71
练习 72
第5章 UE5 引擎 Paper2D 插件 73
5.1 为什么用 UE5 开发 2D 游戏 73
5.1.1 2D 游戏的发展 73
5.1.2 2D 游戏的优点 74
5.1.3 学习 2D 游戏开发的优点 76
5.1.4 使用 UE5 开发 2D 游戏的优点 76
5.2 Paper2D 插件介绍 77
5.2.1 打开 Paper2D 插件 77
5.2.2 Paper2D 插件提供的内容 78
5.2.3 Paper2D 插件提供的基础材质 79
5.3 Sprite 80
5.3.1 UE5 中的 Sprite 80
5.3.2 图片与纹理 80
5.3.3 创建 Sprite 82
5.4 Sprite 设置 83
5.4.1 Sprite 大小 83
5.4.2 自定义 Sprite 渲染形状 84
5.4.3 自定义 Sprite 碰撞 85
5.5 使用单张纹理创建多个 Sprite 88
5.6 图像序列 90
5.7 瓦片与瓦片集 93
5.7.1 创建瓦片集 93
5.7.2 设置瓦片碰撞区域 94
5.7.3 使用瓦片集创建瓦片贴图 94
总结 96
问答 96
思考 96
练习 96
第6章 UE5 2D 开发初始设置 97
6.1 Sprite 模糊 97
6.2 后处理自动曝光 100
6.2.1 通过后处理体角色关闭自动曝光 100
6.2.2 通过视口工具菜单关闭自动曝光 102
6.2.3 使用项目设置的自动曝光控制亮度 103
6.3 导入 UE5 后的 Sprite 变色 103
6.3.1 UE5 颜色矫正工具 103
6.3.2 颜色产生变化的原因 106
6.3.3 解决色彩改变 106
6.4 UE5 2D 摄影机设置 109
6.5 UE5 瓦片贴图缝隙处理 112
6.6 Sprite 透明排序 113
6.6.1 2D 层捕捉 113
6.6.2 透明渲染顺序 114
总结115
问答115
思考115
练习115
第7章 用 UE5 开发《俄罗斯方块》休闲游戏 116
7.1 游戏玩法分析 116
7.1.1 简单描述《俄罗斯方块》玩法 117
7.1.2 详细总结《俄罗斯方块》玩法 117
7.2 创建项目 117
7.2.1 项目设置 117
7.2.2 创建 2D 空关卡 118
7.2.3 创建关键游戏蓝图 118
7.2.4 设置 UE5 使用新创建的玩法类 120
7.2.5 创建游戏相关类 122
7.2.6 导入资源 122
7.3 装饰场景 124
7.3.1 设置后处理自动曝光 124
7.3.2 设置色调映射器 124
7.3.3 其他后处理设置 125
7.3.4 添加背景音乐 125
7.4 设置摄影机 126
7.4.1 设置玩家使用的 Pawn 角色 126
7.4.2 添加玩家 Pawn 的摄影机组件 126
7.4.3 设置摄影机组件参数 127
7.5 创建背景网格 128
7.5.1 添加网格到关卡 128
7.5.2 为背景网格添加的长度和宽度 128
7.5.3 创建背景方块 129
7.6 BP_Grid 创建方块 135
7.7 添加 BP_Tetris 自动下落功能 136
7.7.1 添加预览模型 136
7.7.2 让 BP_Tetris 向下移动 137
7.8 完成 BP_Tile 功能 139
7.8.1 设置 BP_Tile 的基础组件和属性 139
7.8.2 BP_Tetris 的不同类型 139
7.8.3 使用枚举区分类型 139
7.8.4 为 BP_Tile 添加类型变量 140
7.8.5 根据类型设置颜色 140
7.9 随机生成不同类型的 BP_Tetris 143
7.9.1 添加 SetTetrisType 事件函数 143
7.9.2 添加子角色组件 144
7.9.3 根据类型设置 BP_Tile 颜色 145
7.9.4 转换图表为函数 147
7.9.5 根据类型设置 BP_Tile 位置 148
7.9.6 BP_Grid 创建随机类型的BP_Tetris 150
7.10 输入设置 154
7.10.1 设置“输入” 154
7.10.2 蓝图响应“输入”事件 154
7.10.3 通过 BP_Tetris_PlayerPawn 控制BP_Tetris 156
7.11 控制 Tetris 移动旋转和加速 160
7.11.1 控制 Tetris 加速下落 160
7.11.2 判断 Tetris 是否结束 161
7.11.3 BP_Tetris 降落到底部 163
7.11.4 控制 BP_Tetris 左右移动 167
7.11.5 控制 BP_Tetris 旋转 168
7.12 BP_Tetris 落地后的相关逻辑169
7.12.1 管理 BP_Grid 中的 BP_Tile 169
7.12.2 往 BP_Grid 中添加 BP_Tile 170
7.12.3 检查游戏是否结束 170
7.12.4 查找 BP_Grid 中 BP_Tile 满了的行 171
7.12.5 移除满行的行中所有 BP_Tile 172
7.12.6 把删除行之上的 Tile 顺序下移 174
7.12.7 实现方块落下之后的所有逻辑 175
7.12.8 完善方块移动旋转 178
7.13 细化完成游戏 180
7.13.1 添加得分记录 180
7.13.2 添加 UI 184
7.13.3 添加音效 196
7.14 打包为 Windows 平台可执行文件 197
7.14.1 设置 Windows 平台打包环境 197
7.14.2 Windows 平台打包 200
总结202
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