张瀚荣：如何用UE4制作3D动作游戏
张瀚荣：如何用UE4制作3D动作游戏
GameLook报道/ 6月5日，2015年第三期GameLook开放日‧虚幻引擎专场活动在上海正式举行，此次活动由Epic
Games与GameLook联合主办。
动作游戏凭借爽快的打击感和强烈的操作感一直受到玩家的喜爱，但一些高品质的3D动作游戏设计其实颇有难度，国内市场上常见的大多是横版2D游戏。本次活动上，Megafun的创始人张瀚荣来分享了利用UE4引擎制作3D横版动作游戏的心得。
张瀚荣从策划的角度分析动作游戏的制作流程，“先制作2D草图，通过这些草图检验动作的合理性，然后转化为3D模型，最后把这些动作变成招式。”随后张瀚荣着重介绍了UE4中通知系统的强大功能，“游戏中输入的判定、声音、音效、特效、伤害、传递给敌人的状态、取消机制、摄像机的抖动、定帧等所有事情都可以通过通知来完成”。
“伤害区域判定是难点”张瀚荣介绍了伤害判定设计的方法，“通过在人物身前编辑各式碰撞盒子，并通过Notify
state控制这些盒子的开关以及变换”此外张瀚荣还分享了动作游戏中缓冲和取消机制的设计，“一个是简单的连招Combos，第二个是角色的特定能力包括角色的跳，还有刚才看到绳子的勾爪，把自己可以勾回去的那种，还有还有一些技能，然后设计这三者的总体逻辑”。
演讲最后Megafun的程序员具体演示了Notify
state的使用方法并介绍了其优点，包括保证两个函数成对，方便设计者进行管理。
以下是演讲实录：
张瀚荣：大家好！我们公司正在使用虚幻4引擎在做一款3D的横版动作类游戏，目前代号“TTW计划”，团队在深圳。目前计划的平台只有PC和主机两个，手游并没有考虑太多。然后也计划在7月底China
Joy发布一款试玩版。
首先看一段视频，因为我们的游戏太大了，有二十多个G，所以视频也是我花了一个通宵时间剪辑的，还有不少Bug的时候，比较粗糙，大家可以关注我们下一个月的版本。
先制作2D草图、再转化为3D模型
这次分享主要是我们如何使用虚幻4引擎来做一个动作类的游戏。经典的动作游戏有很多，比如说战神系列，鬼泣系列，还有国产的雨血等，都是在动作打击感上做得比较好的游戏。但很多人在做动作游戏的时候都会觉得它特别难做，摸不着它的门道。
动作游戏以我一个做策划的角度来讲主要分为三个方面：视觉、听觉、触觉，触觉就是连击操作的手感。我们的工作流程是这样的，首先制作2D的动作草图，通过这些草图的设计就可以看出动作合理还是不合理。然后根据这些草图在UE4里面做成3D模型的动作，并通过UE4中自带的Cascade这样一个工具来做特效。最后把这些动作变成一个招式，会在Montage中配置事件，这部分的事件非常多，非常烦琐，并在Animation
Sequence中配置特效与音效。
这是一个简单的制作流程图，就是把工作任务拆分到不同的人员身上，而这一切的主题就是
“通知”。无论是Montage还是Animation
Sequence中都会用到UE4里面独特的设定，叫Notifies，在下面这个位置。
功能强大的“通知”系统 控制连招判定
插入招式特效
通知是干什么用？通知是动画在特定的位置、特定的区域来做特定的事情。特定的事情包括哪些呢？包括输入的判定，声音、音效、特效、伤害、传递给敌人的状态、取消机制、摄像机的抖动、定帧等所有事情都可以通过通知来完成。
手感的来源其实第一个就是连招输入的判定，当你一招打出去要连下一招的时候，判定的时间是否合理的。对于手残党，像我这种来讲，我就会要求一个比较长的一个判定时间。但是对于高手来说，它可能更希望硬核一点。
缓冲我们的手感分为两个通知，包括一些即时响应和缓冲机制。缓冲机制是指获取玩家输入后，等待动画播放到某一帧后才跳转到下一段连招。即时响应就是获取玩家输入后，马上跳转到下一段连招。
那么我们在里面在里面我们是如何配置的呢？可以看到下面这个叫Attack Anim Notify
State是我们制作的缓冲机制的判定，然后下面Stop Delay
Notify代表不接受按键输入。也就是说在这一长度帧数里面，动作是允许跳转到下一个招式，但是最早的两帧内已经开始接收判定输入了。
特效很简单，就是在特定的某一帧做动作的特效，包括一些挥刀的音效。声音格式是WAV（16bit）的。
伤害区域判定是难点
编辑各式碰撞盒子
还有一个比较重要的是伤害区域的判定，这是动作游戏里面最难也是最核心的。这张图是引用《街霸4》里面框的艺术截图，他们分好多种的框。而我们实际需要的游戏框并没有这么复杂。
我们只需要在特定帧段判定攻击，过了这个帧段就不判定攻击了。通过自动调节判定框大小，调节判定框数量，来输出攻击所传递给每个受击者的状态。比如说这招打出去是需要传递它是浮空的状态，击倒的状态还是普通僵直的状态。
这是之前做的Slnow的配制表，我们通过Slnow的配制表来配置这一系列伤害框里面的一些信息，这个Startswing就是伤害的通知。然后在UE4的编辑器调节这些碰撞盒子的属性，所做盒子的位置，就是人物身前的位置。
我们也可以用通知系统去实现给角色自身添加一系列的状况，比如说在特定的某一帧给角色增加一个霸体状态，也可以无视一切碰撞检测，相当于无敌，蓄力、飞行、延迟出招等一些状态都可以通过通知实现。我们这里Charge，就是一个蓄力的通知，表示人物在蓄力需要重复播的一段动画。
缓冲和取消的机制的设定
动作游戏中也有缓冲和取消机制。缓冲是指这一招是否可以取消？相信大家玩过DNF它有一个后跳是强制取消所有招式和状态的，就是动作游戏的招式，你一招是否能取消？是马上取消还是要等到这一招出完又没有收招可以被取消，还是你的招式被特定类型的招式取消呢？这一系列设定非常核心非常细，但是都可以通过通知完成。
我们游戏中招式分三种，一个是简单的连招Combos，第二个是角色的特定能力包括角色的跳，还有刚才看到绳子的勾爪，把自己可以勾回去的那种，还有还有一些技能。总体逻辑是连招自身不能被打断，但是技能可以打断你的连招，能力也可以打断连招，技能是不能被任何东西打断，能力是可以无视帧数，在出招没开始的时候就打断当前的招式。
我们这里有一个Skilljumping
notify，就是技能的取消机制，连招的取消机制刚才也说过，在这两个区域之内是可以取消的。
刚才我讲的通知是出于策划的角度怎样配置这一系列的事件，接下来程序员会讲通知里面怎样运作的。
Begin，End，Tick和GetNotifyName四种方法重写Notify
Megafun程序员：大家好！我来跟大家讲一下如何编写通知的逻辑。在UE4，特别是做动作游戏的时候，角色挥一刀过去，在特定的某一帧需要执行一系列的操作，而这一系列的操作会有很多的功能。我们现在通过一个实例来分析一下，我们怎样去编写。
比如说一刀挥到这边来，此时伤害的碰撞格应该是进行开启，而在开启的过程中比方说他打到那边去，就需要关闭盒子。我们通过一个Notify
state，来控制碰撞盒的开启、关闭以及变换。
具体操作很简单就是点击Open Full Blueprint
Editor，打开NotifyState编辑界面。它有4个方法可以被重写，分别是Begin，End，Tick和GetNotifyName。在Begin的时候，就说明我接受到这个事件，所产生的事件的。End也是同理。Tick则是Begin和End之间Tick的事件，它有一个参数Deltatime。那Getnotifynoame就是我想看一下现在哪个Notify在起作用，但是我们一般不会用。
详细逻辑是在Begin的时候，在人物身上挂很多的碰撞盒，Begin时将盒子开启。在Tick，我们有一条Curve曲线，根据传入的曲线有一些变化值来调整碰撞盒的状态，可能是位置、大小也有可能旋转。在End的时候找到碰撞盒，然后将它关闭就可以了。其实代码比较麻烦，但是实际上伪代码就这么一点点，非常简单的一个信息。
配置是这样的，有一个Begin，中间就会产生Tick事件，然后我们会用一个用于编写动作游戏中碰撞盒的开启和关闭的逻辑。我们看到这里有三张图，这里一个测试盒来进行这样的演示，可以看到这是在第一帧，发现第一帧非常小，然后到那边是一个Tick，然后逐渐变大，这是我们当时实现的碰撞盒，这就是碰撞盒所对应的一个物体。
state的好处：保证成对，方便管理
为什么我们用Notifystate，而不是用两个Notify+Player的Tick函数？首先是说我们有Begin，我们就要有End，叫成对调用。不可能一刀砍下去，这个盒子开了，或者在这个期间我被怪打了，我要没有调用到这个End的这个盒子就会一直开着，那样就出事了。
所以我们需要保持它是成对调用。在Notifystate，通过动画打断的一个事件，保证它调用Notifystate的End的函数，可以保证与Begin的成对调用。此外就是Begin、End、Tick他们三个是在同一个BP里面方便我们进行管理。所以建议使用Notifystate实现在动作游戏中玩家碰撞盒的开启、关闭。
我你们采用的是基于碰撞盒的武器攻击点，其实我也研究过，但是我想过另外一种方案，基于线性射线检测的方案。例如手里的任何一把长柄武器，我在武器上定两个点，每一帧进行检测，一旦产生碰撞就认为攻击成功。
张瀚荣：之前有考虑过通过一些，比如说直接在武器上绑定一个盒子，或者是通过一个特殊的方法去做一些检测，但是考虑到因为我们的动作非常快，每一次出招时间非常短。在这个过程中如果在武器上挂一个盒子会非常短，可能只有一帧，但是我希望我们的打击帧数在3帧以上的判定。
另外一点是我们的特效会做得比它的招式动作本身要夸张。比如说我一个角色实际上没有位移，刚才视频里面有一个镜头，就是向前这么大的圆弧的时候，没有任何角色位移，角色还是在原地，但是一瞬间就回来了。这种情况下只能通过在人物前方摆放盒子来实现。
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UE4学习（14）
最近也是刚开始自学UE4，一开始使用UE4的时候，感觉它和UNITY差距还是比较大的。在没有任何编码的基础上，我居然能操作一个角色在场景里面跑来跑去，很是让我不解。为了研究它的这一部分代码是怎么实现的，我看了UE4官网上的教程----3rd Person Game with Blueprint。如果有其他人和我一样也是刚接触UE4并且想了解这一块的。推荐你们可以去看看官网上的教程。
官网的英文版地址如下：/latest/INT/Videos/ & &选择相应的教程就可以观看了。但是该英文版的视频要求翻墙。如果没有翻墙的话可以上Youku去看
优酷的英文版地址如下：/i/UMzE2NDk2OTIw
在这里额外多说一些，由于UE4在国内的资料不像UNITY那么齐全。所以如果需要查询资料的话最好还是翻个墙。另外，Youtube上有实时翻译功能，由于英文版是没有字幕的，所以如果能将口语翻译成英文字幕，那么看起来也是轻松非常多。由于文档教程不可能一步步都说的清楚，所以推荐大家还是可以先去学习学习官网的资料，如果有地方有疑惑的话来这里看看我是怎么解决的也可以。废话不多，下面开始进入正式的项目学习。
项目目标：创建一个第三人称视角，视野中有一个Actor，该Actor可以实现到处走动，跳跃，在待机，走动或者跳跃的过程中可以进行攻击实现连续出拳。
主要涉及到的模块：动画混合（Animation Blend），状态机(State Machine)，动画蒙太奇(Animation Montage)，还有一些蓝图(Blueprint)的知识。
主要步骤如下：
1.新建项目并导入资源。
2.设置响应事件(前后走，左右走，镜头上下左右移动，跳跃，攻击)
3.创建混合动画(Idle_walk_run)
4.创建人物的Animation_BP，设置好几个要进行的动作，并设定好彼此之间的转换关系，同时，编写事件图表
5.创建人物Character_BP，将响应事件和设定好的事件连接起来。到这一步位置就可以让人物在场景中跑来跑去并跳跃了，但是还不能一边移动一边攻击。
6.创建AnimationMontage_BP文件，实现动画的混合。
一 &首先是创建项目并导入资源，这个不浪费时间多说了，直接导入就是了。
二 &设定响应事件
人物前后移动：MoveForward
人物左右移动：MoveRight
镜头左右旋转：Turn
镜头上下旋转：LookUp
跳跃：Jump
效果图如下，这一块没什么好说的，就不要浪费时间了。
当我们设定好了这些输入事件以后，我们就可以在角色的蓝图里面获得该事件啦。把按钮和事件绑定好了以后，那么我们的人物的基础移动也就完成了。
三 & 创建混合动画
在内容管理器中 右键-&动画-&混合空间1D（因为决定该动作融合的条件只有一个速度，所以用1D的就足够了）。文件命名为Idle_Walk_Run，然后双击打开。首先勾选屏幕正中间的这个按钮并添加X坐标轴标签为Speed
将右边相应的动画文件拖动到左边的这个窗口中，就会生成那个小圈圈，将小圈圈在轴上移动，就可以决定在什么时候进行动作的混合。可以用鼠标在上面滑动，观察预览窗口的显示，这样子一个动作的混合就做完啦，是不是很简单？！
四 &创建人物Animation_BP
在内容管理器中 右键-&动画-&动画蓝图，命名为Aniamtion_BP，然后双击打开。新建一个状态机节点，并将该节点和最终动画姿势连接起来。
进入之后的窗体应该是这样的：
由于我们后续创建的MyCharacter_BP会是继承于UE4中自带的Character父类的，他已经拥有了跳跃，游泳，移动等功能，所以我们不必关心他是具体怎么跳跃的，我们只要能触发的跳跃行为就可以了。跳跃的行为会由其他蓝图来实现，这里我们要做的是动作的切换条件。新建一个变量IsInAir。该变量会在其他地方被设置好。然后传递到这里面来。
Idle_Walk_Run-&JumpStart：当我们的人物开始离开地面了，就播放起跳动作。
JumpStart-&JumpLoop：如果起跳动作快结束了，那么开始进入循环播放跳跃过程中的动作
JumpLoop-&JumpEnd：和起跳开始类似，如果人物快要落到地面了，IsInAir = false，那么开始播放落地动作
JumpEnd-&Idle_Walk_Run：落地动作结束后开始播放待机动作。
到这一步为止，我们已经创建了人物的状态机，其中包含了一个混合动作，3个跳跃动作。并设定好了他们之间的关系，那么接下来我们就要去设定什么按键对应什么样的事件，这样的事件怎么最终体现在对人物的操作上。那么接下来我们要去编写蓝图中的事件图表了，在这里只用关注蓝字上面的内容就可以了。
效果图如下：
到这一步为止，我们已经能获取人物身上的状态，从而来为我们状态机中需要的变量赋值，当我们为这些变量赋值以后，那么状态机获得了这些参数的值，就可以做不同的动作了。那么还剩下一部，如何将按键和响应绑定起来呢？也就是说，我们现在知道了人物一旦走动起来，那么他就会有移动的动作，跳起来就会播放跳跃的几个动作，可是他们是怎么通过键盘去触发走动，跳跃这些行为的呢。那么接下来我们就要完成这一件事情了。
五 &创建人物Character_BP，并编写其蓝图
内容管理器-&右键-&蓝图类 选择继承于Character，在蓝图编辑器中指定该Character的Mesh为我们第一步中导入来的资源，添加好SpringArm和CameraComponent等组件并设置好，类似组件的设置的不会再这里面讲，因为那些东西太多太繁琐，还是API文档靠谱，所以请自行查阅API文档。
这一步应该没有太多好说的，理解了每个节点的作用就可以了。
到这一步为止，我们应该就已经创建了一个可以自由到处跑动的角色了，他还可以进行跳跃。鼠标可以进行镜头的旋转。需要将项目设置中的默认GameMode修改成我们创建项目的GameMode,同时将DefaultPawn改成我们创建的Character_BP，那么游戏开始的时候创建的救会是我们需要的那个角色了。下一步我们要实现动作上的混合，需要能边走边出拳，这个需要再下一篇文章再详细说，因为其篇幅也是比较多的，操作也比较麻烦。
我们可以对上述的所有操作进行一下总结：
1.我们需要创建一个角色，该角色继承于Character类，他有基础的一些功能，但是并不满足我们的要求，我们在其蓝图中去捕获我们设定好的键盘输入事件，并将其进行一定的计算或者转换，然后作为参数输入到其他的组件中，这些组件获取了这些参数以后，就会执行相应的操作。比如MoveMentComponent获得了方向的参数以后就会朝某个方向进行移动，CharacterController获得了角度以后就会对相机进行旋转。
2.我们需要创建一个动画蓝图，并将Character_BP中的动画蓝图指定为它，该动画蓝图包含了一个状态机，状态机中定义了若干个动作，以及动作之间切换的条件。动画蓝图的事件图表中，会每帧的去检测人物当前的状态，然后根据该状态去设定状态机中的条件，当状态机中捕获到了这一信息，那么就会进行相应的动作，比如播放动作等。
以跳跃为例子
我们设定了Space键对应跳跃这一个行为。那么在角色的蓝图中，当我们按下Space键时，就会触发人物的跳跃事件（因为我们继承于Character），跳跃将会使人物离开地面。那么在角色的动画蓝图中，我们每帧都会去检测人物是不是离开了地面，如果离开了地方那么就去设置IsInAir参数。所以当我们点击了Space按钮，会导致IsInAir参数为true，那么这个时候状态机就会发现满足了IsInAir为true的这一个条件，那么他就开始播放这一个动作了。这就是这一整套的一个逻辑。
最后再说两句
这篇教程其实严格的来说也不叫做教程，因为如果你一路顺着做下来的话估计肯定是做不出来的。以为里面有很多参数的设置无法一一说明，写博文只是为了记录一个大概的思路，帮助大家理解这一整台状态机和角色之间是怎么进行协作的。如果想要做出项目来，我还是强烈建议去看UE4的官网视频，同时还是推一下GOOGLE的搜索，谁用谁知道。翻个墙很简单，付费也就100+一年。快速的学习东西远比这100来块重要的太多了。
参考知识库
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(3)(6)(1)(5)(5)(4)(4)如何使用角色控制器实现角色方向旋转_百度知道[UE4]自定义摄影机跟随Character一起旋转的设置项 - 移动开发当前位置:& &&&[UE4]自定义摄影机跟随Character一起旋转的设置项[UE4]自定义摄影机跟随Character一起旋转的设置项&&网友分享于：&&浏览：0次[UE4]自定义摄像机跟随Character一起旋转的设置项
在Character蓝图编辑器中选中自己创建的摄像机，然后勾选“Use Pawn Control Rotation”
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12345678910 上一篇：下一篇：文章评论相关解决方案 1234567891011 Copyright & &&版权所有　　最近在Unity上要写一个东东，功能差不多就是在Unity编辑器上的旋转，移动这些，在手机上也能比较容易操作最好，原来用Axiom3D写过一个类似的，有许多位置并不好用，刚好在研究UE4的源码，在模型操作上，很多位置都解决了，其实大家可以对比下，在UE4与Unity中，UE4的如移动和旋转都要正确和好用。
　　如下是根据UE4中简单移植过来的效果图，差不多已经够用，UE4相关源码主要在EditorViewportClient与UnrealWidget。
　　介绍一下这个组件主要功能。
　　1. 模型本地空间与世界空间二种模式。
　　2. 根据情况动态生成操作模型，如在移动模型时，选择的轴变色，旋转时，视角与模型的方向产生不同模型。
　　3. 移动根据鼠标平面映射到对应移动平面，点保存上轴上距离不变(作为对比，可以看到Unity上长距离移动，鼠标位置在轴上的位置位移会不断拉大)。
　　4. 不管模型与摄像机的距离，旋转与移动操作都是合适的大小。
　　5. 旋转方向的确定，简单说，就是在旋转时，如果用鼠标移动来确定旋转的方向，这个问题看似简单，我以前就没搞出来。
　　6. 在移动本台，我们需要更方便的操作，所以在移动平台会有些操作，如更容易选中，生成的模型会更大等。
　　最后，有一些，如箭头模型，选择旋转与移动轴的算法以前考虑过，就没用UE4本身的，如果感觉有问题，自己去移植UE4的。其中旋转因为移动平台易用性，就设定了一个值，如在我这设定的是10，就是每次只旋转10度。
　　简单分析一下，UE4里相关思路。
　　其中移动的算法思路非常赞，比如我们要移动X轴，那么我们对应在法线为Y或是法线为Z轴上的平面都可以，通过摄像机的方向与这二个平面的夹角，在这如果摄像机的方向与法线Y平面的角大于与法线Z平面的角，那么我们选择法线Y平面的面做映射面，而Z向量作偏向轴方向，什么意思了，我们鼠标是在二维面上移动的，但是对应的只在X轴上移动，那么我们在法线Y平面上的映射向量需要去掉在Z向量上偏向量的影响。如下是移动的主要代码，每步我加了注释，其中一些比较常用如投影，向量减向量在某向量上的投影的意义要记清，当初我也是看到这，就一下想通这个算法的思路了。　　
/// &summary&
/// FWidget::GetAbsoluteTranslationDelta
/// 算法思想，如果移动X轴，选取以Y轴或是Z轴为法线并过模型上的面，鼠标移动映射在这个面上。
/// 其中，如果选择Y轴面，要去掉Z轴上运动值，参看NormalToRemove
/// &/summary&
/// &param name="inParams"&&/param&
/// &returns&&/returns&
public Vector3 GetAbsoluteTranslationDelta(AbsoluteMovementParams inParams)
//鼠标移动的位置 对应的面，请看GetAxisPlaneNormalAndMask方法
Plane movementPlane = new Plane(inParams.PlaneNormal, inParams.Position);
//估算鼠标点击在模型上的位置（点击射线方向）
Vector3 eyeVector = inParams.EyePos + inParams.PixelDir * (inParams.Position - inParams.EyePos).
//模型的世界位置
Vector3 requestedPositon = inParams.P
//点击方向与面的夹角
float dotPlaneNormal = Vector3.Dot(inParams.PixelDir, inParams.PlaneNormal);
//摄像机方向与面的夹角不为90度
if (Mathf.Abs(dotPlaneNormal) & 0.00001)
//摄像机到点击位置 与 面的交点 ，把requestedPositon映射到面上位置
requestedPositon = LinePlaneIntersection(inParams.EyePos, eyeVector, movementPlane);
//拖动的增量（都在movementPlane上，二点相差）
var deltaPosition = requestedPositon - inParams.P
//保存最开始点击下去得到的偏移
Vector3 offset = GetAbsoluteTranslationInitialOffset(requestedPositon, inParams.Position);
//去掉最开始本身的偏移
deltaPosition -= initialO
//.Log("delta:" + deltaPosition);
//去掉deltaPosition到NormalToRemove上投影 outDrag与NormalToRemove 互相垂直，outDrag+NormalToRemove = deltaPosition
float movementAxis = Vector3.Dot(deltaPosition, inParams.NormalToRemove);
Vector3 outDrag = deltaPosition - inParams.NormalToRemove * movementA
//Debug.Log("outDrag:" + outDrag);
//get the distance from the original position to the new proposed position
//Vector3 deltaFromStart = inParams.Position + outDrag - initialP
//模型到摄像机方向
Vector3 eyeToNewPosition = inParams.Position + outDrag - inParams.EyeP
//模型到摄像机方向与摄像机方向 夹角大于90度
float behindDot = Vector3.Dot(eyeToNewPosition, inParams.CameraDir);
if (behindDot &= 0)
outDrag = Vector3.
return outD
FWidget::GetAbsoluteTranslationDelta
　　移动的算法差不多就是这样，其中如何生成移动模型就不拉出来，后面会给出源代码，大家自己去找。至于如何找到移动模型对应的X,Y,Z轴，或是全部移动，算法以前写过，求得二射线相隔最近的二点，然后根据二点的长度判断是否认为相交，在代码文件上的GetAxisType，具体大家去看。
　　旋转时，我们根据摄像机到模型的向量分别计算对应的XYZ轴上正负向量，再分别生成如X轴上对应YZ平面的90度弧形，顺便我们得到每个对应平面在对应屏幕上的方向，这样我们在屏幕上移动就能正确的对应模型应该的旋转方向，列出其中相关代码，更详细的解释请看函数对应的注释。　　
#region 渲染旋转
public void Render_Rotate()
if (currentAxis == AxisType.None)
Render_RotateArc();
Render_RotateAll();
//旋转模式下，生成三个面的旋转模型
public void Render_RotateArc()
Vector3 toWidget = ((this.transform.position - Camera.main.transform.position)).
Vector3 XAxis = coordSystem * Vector3.
Vector3 YAxis = coordSystem * Vector3.
Vector3 ZAxis = coordSystem * Vector3.
//画对应的旋转的90度面
var redMesh = DrawRotationArc(AxisType.X, this.transform.position, ZAxis, YAxis, 0, Mathf.PI / 2.0f, toWidget, Color.red, ref xAxisDir);
var greenMesh = DrawRotationArc(AxisType.Y, this.transform.position, XAxis, ZAxis, 0, Mathf.PI / 2.0f, toWidget, Color.green, ref yAxisDir);
var blueMesh = DrawRotationArc(AxisType.Z, this.transform.position, XAxis, YAxis, 0, Mathf.PI / 2.0f, toWidget, Color.blue, ref zAxisDir);
//分别合并面与线，合成一个SubMesh时，要求MeshTopology与材质一样
var faceMesh = CombineMesh(true, redMesh.FaceMesh, greenMesh.FaceMesh, blueMesh.FaceMesh);
//var lineMesh = CombineMesh(true, redMesh.LineMesh, greenMesh.LineMesh, blueMesh.LineMesh);
float x = Mathf.Sign(Vector3.Dot(toWidget, bLocation ? axisTransform.right : Vector3.right));
float y = Mathf.Sign(Vector3.Dot(toWidget, bLocation ? axisTransform.up : Vector3.up));
float z = Mathf.Sign(Vector3.Dot(toWidget, bLocation ? axisTransform.forward : Vector3.forward));
var redLineMesh = CreateLine(Vector3.zero, -XAxis * innerRadius * x, Color.red);
var greenLineMesh = CreateLine(Vector3.zero, -YAxis * innerRadius * y, Color.green);
var blueLineMesh = CreateLine(Vector3.zero, -ZAxis * innerRadius * z, Color.blue);
var lineMesh = CombineMesh(true, redLineMesh, greenLineMesh, blueLineMesh);
//合并面与线，分别对应一个SubMesh,可以用不同MeshTopology与材质
meshFilter.mesh = CombineMesh(false, faceMesh, lineMesh);
//给每个SubMesh对应材质
meshRender.sharedMaterials = new Material[2] { faceMat, lineMat };
/// &summary&
/// FWidget::DrawRotationArc 渲染选择某个轴后的对应模型，360度的面
/// &/summary&
public void Render_RotateAll()
Vector3 toWidget = (this.transform.position - Camera.main.transform.position).
Vector3 XAxis = coordSystem * Vector3.
// Quaternion.Inverse(coordSystem) *
Vector3 YAxis = coordSystem * Vector3.
Vector3 ZAxis = coordSystem * Vector3.
float adjustDeltaRotation = bLocation ? -totalDeltaRotation : totalDeltaR
float absRotation = Mathf.Abs(totalDeltaRotation) % 360.0f;
float angleRadians = absRotation * Mathf.Deg2R
float startAngle = adjustDeltaRotation & 0.0f ? -angleRadians : 0.0f;
float filledAngle = angleR
LineFaceMesh meshRotation = null;
LineFaceMesh meshAll = null;
//画对应的旋转的90度面
if (currentAxis == AxisType.X)
meshRotation = DrawRotationArc(AxisType.X, this.transform.position, ZAxis, YAxis, startAngle, startAngle + filledAngle, toWidget, Color.red);
meshAll = DrawRotationArc(AxisType.X, this.transform.position, ZAxis, YAxis, startAngle + filledAngle, startAngle + 2.0f * Mathf.PI, toWidget, Color.yellow);
else if (currentAxis == AxisType.Y)
meshRotation = DrawRotationArc(AxisType.Y, this.transform.position, XAxis, ZAxis, startAngle, startAngle + filledAngle, toWidget, Color.green);
meshAll = DrawRotationArc(AxisType.Y, this.transform.position, XAxis, ZAxis, startAngle + filledAngle, startAngle + 2.0f * Mathf.PI, toWidget, Color.yellow);
else if (currentAxis == AxisType.Z)
meshRotation = DrawRotationArc(AxisType.Z, this.transform.position, XAxis, YAxis, startAngle, startAngle + filledAngle, toWidget, Color.blue);
meshAll = DrawRotationArc(AxisType.Z, this.transform.position, XAxis, YAxis, startAngle + filledAngle, startAngle + 2.0f * Mathf.PI, toWidget, Color.yellow);
meshFilter.mesh = CombineMesh(false, meshRotation.FaceMesh, meshAll.FaceMesh);
//给每个SubMesh对应材质
meshRender.sharedMaterials = new Material[2] { lineMat, faceMat };
public LineFaceMesh DrawRotationArc(AxisType type, Vector3 inLocation, Vector3 axis0, Vector3 axis1, float inStartAngle, float inEndAngle, Vector3 toWidget, Color32 color)
Vector2 outAxis = new Vector2();
return DrawRotationArc(type, inLocation, axis0, axis1, inStartAngle, inEndAngle, toWidget, color, ref outAxis);
///X轴上，我们渲染YZ平面，先确定在摄像机-&模型在Y轴与Z轴上的方向，再确定这个平面对应在屏幕上的方向
public LineFaceMesh DrawRotationArc(AxisType type, Vector3 inLocation, Vector3 axis0, Vector3 axis1, float inStartAngle, float inEndAngle, Vector3 toWidget, Color32 color, ref Vector2 outAxisDir)
//确定采用轴的正向还是反向
bool bMirrorAxis0 = Vector3.Dot(axis0, toWidget) &= 0.0f;
bool bMirrorAxis1 = Vector3.Dot(axis1, toWidget) &= 0.0f;
Vector3 renderAxis0 = bMirrorAxis0 ? axis0 : -axis0;
Vector3 renderAxis1 = bMirrorAxis1 ? axis1 : -axis1;
//画90度弧形
var mesh = DrawThickArc(renderAxis0, renderAxis1, inStartAngle, inEndAngle, toWidget, color);
//确定屏幕上对应方向
float direction = (bMirrorAxis0 ^ bMirrorAxis1) ? -1.0f : 1.0f;
var axisSceen0 = ScreenToPixel(this.transform.position + renderAxis0 * 64);
var axisSceen1 = ScreenToPixel(this.transform.position + renderAxis1 * 64);
outAxisDir = ((axisSceen1 - axisSceen0) * direction).
//世界点转成屏幕对应的像素位置
public Vector2 ScreenToPixel(Vector3 pos)
Vector4 loc =
loc.w = 1;
//MVP 后的位置，其值在 DX/OpenGL 范围各不相同
Vector4 mvpLoc = Camera.main.projectionMatrix * Camera.main.worldToCameraMatrix *
//四维数据转到三维，简单来说，X,Y,Z限定范围到DX/OpenGL所定义的包围圈中
float InvW = 1.0f / mvpLoc.w;
//这里是在DX下的范围，由[-1,1]映射到[0,1]中
var x = (0.5f + mvpLoc.x * 0.5f * InvW) * Camera.main.pixelW
var y = (0.5f - mvpLoc.y * 0.5f * InvW) * Camera.main.pixelH
return new Vector2(x, y);
/// &summary&
/// 动态生成以axis0和axis1组成的平面，以axis0为0度，画从inStartAngle到inEndAngle弧形
/// &/summary&
public LineFaceMesh DrawThickArc(Vector3 axis0, Vector3 axis1, float inStartAngle, float inEndAngle, Vector3 toWidget, Color32 color)
LineFaceMesh lineFace = new LineFaceMesh();
Mesh mesh = lineFace.FaceM
//Mesh lineMesh = lineFace.LineM
int numPoints = (int)(circleSide * (inEndAngle - inStartAngle) / (Mathf.PI / 2.0f)) + 1;
Vector3 zAxis = Vector3.Cross(axis0, axis1);
Vector3[] posArray = new Vector3[2 * numPoints + 2];
Color32[] colorArray = new Color32[2 * numPoints + 2];
Vector2[] uvArray = new Vector2[2 * numPoints + 2];
//Vector3[] linePosArray = new Vector3[4 * numPoints + 4];
int index = 0;
Vector3 lastVertex = Vector3.
for (int radiusIndex = 0; radiusIndex & 2; ++radiusIndex)
float radius = (radiusIndex == 0) ? outerRadius : innerR
float tcRadius = radius / (float)innerR
for (int vectexIndex = 0; vectexIndex &= numP vectexIndex++)
float percent = vectexIndex / (float)numP
float angle = Mathf.Lerp(inStartAngle, inEndAngle, percent);
float angleDeg = angle * Mathf.Rad2D
Vector3 vertexDir = Quaternion.AngleAxis(angleDeg, zAxis) * axis0;
vertexDir.Normalize();
float tcAngle = percent * Mathf.PI / 2;
Vector2 tc = new Vector2(tcRadius * Mathf.Cos(angle), tcRadius * Mathf.Sin(angle));
Vector3 vertexPos = vertexDir *
posArray[index] = vertexP
uvArray[index] =
colorArray[index] =
lastVertex = vertexP
mesh.vertices = posA
mesh.uv = uvA
mesh.colors32 = colorA
int innerStart = numPoints + 1;
int[] triArray = new int[3 * 2 * numPoints];
index = 0;
for (int vertexIndex = 0; vertexIndex & numP vertexIndex++)
triArray[index++] = vertexI
triArray[index++] = vertexIndex + 1;
triArray[index++] = vertexIndex + innerS
triArray[index++] = vertexIndex + 1;
triArray[index++] = vertexIndex + innerStart + 1;
triArray[index++] = vertexIndex + innerS
mesh.triangles = triA
lineFace.LineMesh = CreateLine(Vector3.zero, zAxis * innerRadius, color);
return lineF
//创建一个线段
public Mesh CreateLine(Vector3 start, Vector3 end, Color32 color)
Mesh mesh = new Mesh();
mesh.vertices = new Vector3[2] { start, end };
mesh.uv = new Vector2[2] { Vector2.zero, Vector2.zero };
mesh.colors32 = new Color32[2] { color, color };
mesh.SetIndices(new int[] { 0, 1 }, MeshTopology.Lines, 0);
//bineMeshes 需要已经正确的subMesh indices，而这里的mesh的indices都是从0开始，自己写个
public Mesh CombineMesh(bool mergeSubMeshes, params Mesh[] meshs)
List&Vector3& vectors = new List&Vector3&();
List&Vector2& uvs = new List&Vector2&();
List&Color32& colors = new List&Color32&();
List&int& startIndexs = new List&int&();
int start = 0;
int indexCount = 0;
bool bUV = true;
bool bColor = true;
foreach (var mesh in meshs)
vectors.AddRange(mesh.vertices);
uvs.AddRange(mesh.uv);
if (mesh.uv.Length == 0)
bUV = false;
colors.AddRange(mesh.colors32);
if (mesh.colors32.Length == 0)
bColor = false;
startIndexs.Add(start);
start += mesh.vertexC
indexCount += mesh.GetIndices(0).L
var combineMesh = new Mesh();
combineMesh.SetVertices(vectors);
combineMesh.SetUVs(0, uvs);
if (bColor)
combineMesh.SetColors(colors);
combineMesh.subMeshCount = mergeSubMeshes ? 1 : meshs.L
int[] allIndices = new int[indexCount];
int autoIndex = 0;
for (int i = 0; i & meshs.L i++)
var indices = meshs[i].GetIndices(0);
int count = indices.L
int[] tris = new int[count];
for (int j = 0; j & j++)
allIndices[autoIndex++] = indices[j] + startIndexs[i];
tris[j] = indices[j] + startIndexs[i];
if (!mergeSubMeshes)
combineMesh.SetIndices(tris, meshs[i].GetTopology(0), i);
if (mergeSubMeshes)
combineMesh.SetIndices(allIndices, meshs[0].GetTopology(0), 0);
return combineM
#endregion
　　因为UE4中有RHI，所以只管放入相应Rendering Command,下面会自动合并，优化，而Unity因为高度集成，相反在写这些代码时比较麻烦，如上，我本意在场景里定义一个空的模型，加上我这个脚本后就能实现相应旋转，移动的功能，不引入别的任何内容，也不生成子GameObject，所以动态生成对应的MeshFilter与MeshRenderer要考虑如下需求。
　　1. 只有一个MeshFilter与MeshRender,这样我们可能要自己组装多个SubMesh.
　　2. 每个轴用不同的颜色表示，并且每轴需要二种绘制方式，三角面，线条。
　　3. 我们要优化渲染，需要最少的Material能完成就用最少的Material，以及最少的SubMesh.
　　4. 渲染需要，深度测试通过，但是不要写入深度缓存中,不受灯光影响。
　　5. 层次显示需要，面要透明，而线不需要透明。
　　一般来说，每个面用不同颜色表示，在Unity中就需要不同的Material,或运行时设置Material的变量，这样每个面就不能合并显示，我们需要能利用模型本身颜色的Shader,并且要满足上面第四点，通过Unity官方提供的Unity5Shader这个项目，我们找到GUI/Text Shader，满足上面的条件，这样，生成三个轴对应的面模型时，使用颜色数据，就能合并成一个SubMesh,使用一个Material渲染，我们知道，同一个SubMesh,不可能出现一个画三角面，一个线，这样我们最少有二个SubMesh。大家对照下Render_RotateArc这个方法，结合ComBineMesh这个方法，可能有的同学会问，Unity不是本身就提供了bineMeshs,使用这个合并不就OK了，bineMeshs这个方法需要本身的SubMesh对应的Indices里索引已经是全局数据的索引才可以用的，什么意思了，我们这边生成的三个Mesh,其indices里的数据都是针对本身的vectices的索引，用CombineMeshs合并后，后面的Mesh对应的索引就错了。
　　上面的这部分UE4与Unity代码几乎完全不同，需要大家自己修改成自己所需要的。
　　选择旋转轴的算法没用UE4的，用的一种非常简单的方法，大致思路，找到射线与圆的二个交点，把交点转到模型空间中，查看交点的x,y,z的值，那个值接近0，就是那个轴，想具体理解可见我前文&&，里面也有求得移动轴的算法。&
　　最后，说一个简单的东东，原来我一直没搞出来，不管模型与摄像机的距离，旋转与移动操作都是合适的大小，我原来求出来的值，要么就是在距离少时，显示不对，要么就是在距离远时，显示不对，而UE4给出一个简单的式子，如下面代码。
Vector4 aposition = axisTransform.
aposition.w = 1;
float w = (Camera.main.projectionMatrix * Camera.main.worldToCameraMatrix * aposition).w;
widgetScale = w * (4.0f / Camera.main.pixelWidth / Camera.main.projectionMatrix[0, 0]);
widgetScale
　　代码完整链接 ，就一个文件，在Unity场景中，根节点下建立一个GameObject,把这个脚本放上面去就行，对应UI如设置 世界/本地，旋转，移动都有相应API调用。
阅读(...) 评论()}