C++程序员如何入门Unreal Engine 4

摘要: 一位程序员网友小保哥分享自己的UE4快速上手过程，只是笔记，52VR做了一点更加适合阅读的修改，整理给大家。

1. 首先，本文只是针对有比较熟练C++技能的程序员，他可以没有任何图形学或游戏引擎方面的经验知识。
2. 其次，本文只是偏重工程方面的介绍，没多少理论知识的介绍，目的纯粹就是让一个完全没有接触过UE4的C++程序员能够很快着手开发UE程序。
3. 再次，本文只是个人的经验之谈，甚至有可能有理解错误的地方，因为我也只是学了UE4一个多月，但是确实能够让我很短时间就能从事UE4的开发了。
4. 最后，源于以上几点，高手勿喷，如有不爽，绕行即可。若有闲情雅致，可以顺手指点指点，不吝感激。

我研究的是UE4.10，因为电脑上只下载了这个，看的官方文档是4.9的。

以下就按时间顺序排列我的学习过程：

1）创建工程

对程序员来说，甭管这个引擎如何如何，我如果用它开发一个什么东西，首先得创建一个工程，然后把所有相关的代码都写到这个工程里。这就是我们要知道的第一步。那么在UE4里如何创建一个工程呢？在启动引擎程序时，自己会蹦出一个窗口，让你选择打开电脑上已有的工程或者创建新的工程。UE4工程只有两种类型：蓝图的、C++的。这两种类型的工程其实没有任何实质性的区别。把UE4工程分成这两种类型，表现出来的唯一区别是：C++类型的工程创建的时候，会自动弹出visual studio来打开这个UE4工程。仅此而已。

而对程序员来说，蓝图类型的工程创建好后，在该工程的UEditor的File菜单里会有一项[Create Visual studio Project]，中文版是[生成Visual Studio项目]，以后我只针对英文版来写了。点击一下这个菜单项，对应的Visual Studio工程文件就创建好了。相应的，File菜单里还有[Open Visual Studio]菜单项，作用就是在Visual Studio里打开该工程对应的代码文件。其他菜单项暂且放下，一会儿再回头说几句就懂了。

2）UE4的工程配置

甭管是蓝图类型还是C++类型的，工程反正是创建好了。

到这里，我们先不管如何往这个工程里写代码添加新功能。我们直接Build一下这个工程：UEditor界面工具栏上的Build按钮或者VisualStudio的Build按钮。没有任何悬念，结果肯定是Build成功。

哦，说到这里，提一下，UE4.10以上必须安装Visual Studio 2015。我们打开对应的Visual Studio工程(如果是蓝图类型，按照上面所述方法生成Visual Studio工程即可)。

在VisualStudio里，我们能看到这个工程里的代码文件就很少的几个，如图，这张图片里VirtualCamera是我的工程名。注意看.Target.cs后缀的文件，这里所谓的Target就是Makefile文件里的Target的意思。我们知道手写Makefile文件在某些情况下是比较费劲的行为，因此程序员们造出了很多Automake工具用来自动生成Makefile文件。因此，UE4自己也造了一个Automake工具，用来生成Makefile文件。这个Automake工具是C#写的，用C#文件来描述Make的规则，比如这个Target.cs就是用来描述Makefile里最终的成品，可以有多个Target.cs，但它们不一定同时起作用。比如vs编译类型选为[Development]而不是[Development Editor]时，那个Editor.Target.cs文件描述的Target的Make规则就不会起作用，此时，即便你从硬盘上和vs里删掉这个.Editor.Target.cs文件，工程也能成功编译并运行。文件列表里还有类似.Build.cs文件，这个就描述类似Makefile里的中间目标文件的Make规则。这些cs文件是在添加蓝图类或者c++代码时自动生成的，不用鸟它们，只需要知道这些cs文件是UE4的Automake工具需要的就行了，只要有了这些cs文件，我们的UE4工程就能正确编译运行。我这句话里蕴含的意思还有：对于UE4工程的编译，完全不依赖visual studio的project文件，即.vcxproj等文件。也就是说UE4使用自己的AutomationTool来读取cs文件描述的Make规则来进行编译。然而，凡是用visual studio打开的工程，必然需要一个.vcxproj文件，结合刚才讲的，我们就能明确这里visual studio的作用仅仅是方便我们阅读和编写源代码，这里visual studio的方便性还是很巨大的，不是吗！因为vs为阅读编写源代码提供了强大的支持。上一节的最后我没讲UEditor的File菜单里还有一项[Refresh Visual Studio Project]，这个选项的作用就是遍历我们的UE4工程目录结构，根据遍历的结果，刷新.vcxproj文件，然后让vs重新加载这个更新的proj文件，这样只要我们往工程目录里增加或删除了代码文件，只需点击一下这个菜单项，在vs里就能反映出这种变化。

3) UnrealAutomationTool

工程的Build是一个很长的过程，里面分成多个阶段，我只关心里面最重要的阶段，就是代码文件的Compile过程。这里先介绍几个名词：UBT（Unreal Build Tool）又叫UnrealAutomationTool，这个工具主要作用就是组织Build流程，直白点说就是按一定顺序调用不同的工具完成整个Build过程。首先调用的肯定是解析各个cs文件的工具，解析的结果就是Build的目标，先Build谁，再Build谁。Build的顺序和目标定下来之后，就要开始真正的Build动作了，也就是Compile代码文件，Link出目标。Compile的第一步是调用UHT（UnrealHeaderTool）工具，这个工具就类似于C++里的预处理器，UHT读取.h文件，解析里面的一些元信息（UE4定义的，比如[UCLASS],[USTRUCT][BlueprintCallable],UPROPERTY,UFUNCTION等等），这些元信息不是C++语言的一部分，C++编译器自然无法识别，所以需要UHT工具先解析这些元信息，生成对应的.generated.h文件，在这个.generated.h文件里的内容就是用合法C++代码模拟的刚才那些元信息。然后原先.h文件里的所有元信息文本都会被删除。这一步完成后，出来的就都是合法的C++的代码文件了，可以直接送给C++预处理器处理，进而编译器，链接器。最终产出Build的目标，完成Build过程。参考一下下图：

（点击图片看大图）

4）还是要说说Blueprint

到这里，对于C++程序员来说，算是掌握了总体的开发流程，知道如何开始，如何结束了。

那么剩下的就是学习如何往工程里添加代码，并学习代码怎么写--学习有哪些api可以用，如何用。这是UE4开发里最重要的一块了，废话，前面说的都只能算是常识，不能算UE4开发。然而只有知道了这些常识之后，我们接下来才可以真正开始学习开发。

首先开宗明义，学习UE4最快速的捷径就是Blueprint，这是我学了1个多月的UE4的最大感触。

在UE4的官方文档里，讲Blueprint时首先就说到：在UE4里，Blueprint支持的功能涵盖了C++支持的几乎所有特性，即BP（Blueprint简写）几乎等价于C++。然而，话锋一转，其又说到，BP有其适用场合，不是所有场合都适合用BP，因为某些场合BP的性能比原生C++代码要慢。

适合用BP的场合：主要就是对性能要求不是特别高的应用场景，比如绝大部分Event的响应等等。然而在我看来，大部分的开发任务不就是Event的响应么，这也就是说BP适用UE4开发的绝大部分场景。而且，众人所说BP太慢，纯粹是无理由的偏见，我承认某些BP可能没有原生手写C++代码快，但并不代表BP性能低。

从开发效率上来看，能用BP的地方尽量用BP所带来的好处实在是不用多说了。尤其对新手来讲，写C++代码都不知道有哪些东西可以调用，更别谈写高效的C++代码了。因此，对新手来说，学习BP是必须的。其最重要的作用，就是让UE4新手能快速的掌握引擎在代码层面提供的功能。

然而，在认识到这一点之后，我并没有立即开始BP的学习，而是先学习了一下如何让C++代码与BP交互，具体的知识少不了要自己去看官方文档，我这里只是列出我的经验。

还要提一下：凡是能放到unreal场景里的东西都是Actor对象，对应C++里的AActor类型。Actor只是一个壳，它提供的所有功能都是由它包含的Component来提供的，不同的Component能提供不同的功能，最后表现出来的就是Actor具有所有这些Component提供的功能。Component的总分类，见链接，这个和Unity中的组件有些类似。我能保证这里的文档真正看懂的话，C++编程的部分从动手方面来讲不存在任何问题了。接下来看BP文档那一章，掌握BP也没有任何悬念，而且是很快乐的过程，不会有任何难度。

#5）GamePlay

关于游戏模式，这里的文档也需要在看BP前提前阅读一遍 ：

这里也有一张脑图，大家看看：

（点击图片看大图）