虛幻四Gameplay Ability System入門(mén)（2）

我最近在學(xué)習(xí)虛幻四的Gameplay Ability System，這個(gè)名字可以被理解為技能系統(tǒng)框架（大概）扇救，接下來(lái)我就簡(jiǎn)稱(chēng)為GAS或技能系統(tǒng)吴菠。在網(wǎng)上找了很久杰刽，發(fā)現(xiàn)相關(guān)的中文教程比較少十拣，所以打算把自己的學(xué)習(xí)過(guò)程和對(duì)技能系統(tǒng)的理解寫(xiě)成文章祭饭，既幫助我理解图毕，也希望可以幫助到其它想要學(xué)習(xí)GAS的朋友惫皱。之前寫(xiě)過(guò)一篇教程像樊，但感覺(jué)很不滿意，于是打算重寫(xiě)一遍旅敷。接下來(lái)進(jìn)入正題生棍。

什么是Gameplay Ability System?

在很多的游戲中，角色會(huì)擁有很多的技能媳谁，比如火球術(shù)涂滴，治療術(shù)等等友酱。這些技能會(huì)消耗法力值，存在冷卻時(shí)間柔纵，可以造成傷害缔杉。同時(shí)一個(gè)角色可以擁有多個(gè)技能，技能之間也會(huì)相互關(guān)聯(lián)搁料，比如火球術(shù)無(wú)法對(duì)使用冰霜護(hù)盾的敵人造成傷害或详。

實(shí)現(xiàn)以上的種種效果需要一個(gè)較為復(fù)雜的框架，而虛幻四的GAS系統(tǒng)就為我們提供了一個(gè)管理技能的系統(tǒng)郭计，可以很方便的實(shí)現(xiàn)技能需要霸琴，但GAS目前離不開(kāi)C++，而且官方目前還沒(méi)有提供方便入門(mén)的教程與文檔拣宏，因此學(xué)習(xí)起來(lái)還是比較痛苦的沈贝，以下是我認(rèn)為比較好的入門(mén)教程：

Bilibili

UE4官方的視頻教程，中文

https://www.bilibili.com/video/BV1X5411V7jh

Youtube

有條件的可以翻墻去看

UE4官方視頻教程勋乾，英文，相較于中文的視頻嗡善，我認(rèn)為這個(gè)教程講解的更深入一點(diǎn)辑莫。

https://www.youtube.com/watch?v=YvXvWa6vbAA

Github

這一篇是我認(rèn)為最好的文檔了，包含一個(gè)項(xiàng)目和較為完整的說(shuō)明罩引，但仍然較為復(fù)雜各吨，建議看完上面兩個(gè)視頻對(duì)GAS有了一定了解再看。

https://github.com/tranek/GASDocumentation

GAS系統(tǒng)的基本構(gòu)成

1. Ability System Component袁铐，GAS系統(tǒng)的大腦揭蜒，擁有Abilities(技能）和Attributes（屬性），可以把它理解為技能系統(tǒng)的中樞剔桨。
2. Ability屉更，技能∪髯海可以把它理解為某項(xiàng)能力瑰谜，比如火球術(shù)，跳躍等等树绩，它應(yīng)該包含較為完整的邏輯萨脑，可以添加給角色的技能系統(tǒng)，也可以從技能系統(tǒng)中移除饺饭。
3. Attribute和AttibuteSet渤早，屬性和屬性集。Attribute代表了角色的某種屬性瘫俊，比如Health鹊杖，Mana等等悴灵。
4. Tags，層次化的標(biāo)簽仅淑。它代表了某種狀態(tài)或者屬性称勋。比如角色處于燃燒狀態(tài)，那么這個(gè)狀態(tài)的標(biāo)簽就為Character.State.Burning涯竟，我們可以自定義狀態(tài)并在技能和效果中設(shè)置tag之間的關(guān)系赡鲜，比如角色處于燃燒標(biāo)簽時(shí)會(huì)受到傷害，但如果被帶有Water標(biāo)簽的效果影響庐船，就可以移除燃燒標(biāo)簽银酬。我認(rèn)為T(mén)ag應(yīng)該是技能系統(tǒng)的核心和魅力所在了。
5. Gameplay Effect(GE)筐钟，技能效果揩瞪，它本身只是一個(gè)數(shù)據(jù)集，代表了對(duì)某些Attribute和Tag的修改篓冲。比如GE_Damage中應(yīng)該設(shè)置為對(duì)Attribute：Health修改Add -20李破，表示為傷害效果為扣血20點(diǎn)。它還可以添加修改Tag壹将，或者被Tag所影響嗤攻，和第四點(diǎn)的例子一樣，火焰的傷害效果本質(zhì)是一個(gè)GE诽俯，如果另外有一個(gè)帶有Water標(biāo)簽的GE作用于角色妇菱，那么它會(huì)移除燃燒效果GE。理論上GAS中對(duì)于Tag和Attribute的修改盡可能都要使用GE
6. Ability Task暴区，表示為Ability中的一個(gè)任務(wù)闯团。比如接下來(lái)幾乎每一個(gè)技能都會(huì)用到的一個(gè)Task是PlayMontageAndWait，可以看到它創(chuàng)建并返回了一個(gè)Async Task.

1.png

7. Gameplay cue仙粱，GC執(zhí)行的是非游戲邏輯的效果比如聲音特效房交，粒子特效，攝像機(jī)抖動(dòng)等等缰盏，GC通過(guò)關(guān)聯(lián)的Tag觸發(fā)涌萤，還是舉角色燃燒的粒子，當(dāng)角色身上有Burning的標(biāo)簽時(shí)口猜，就可以設(shè)置Gameplay Cue Tag, 然后就會(huì)觸發(fā)GC_Burning负溪，讓角色身上有一個(gè)燃燒的粒子特效。

下圖是我對(duì)GAS各個(gè)組件關(guān)系之間的簡(jiǎn)單理解济炎，并不完整且正確川抡，只是幫助大致理解各個(gè)組件之間的關(guān)系。

2.png

GAS基礎(chǔ)設(shè)置

這一部分涉及到虛幻四C++和藍(lán)圖的知識(shí)，需要擁有一定的基礎(chǔ)崖堤。

首先打開(kāi)虛幻四侍咱，創(chuàng)建一個(gè)C++的空白項(xiàng)目，如果覺(jué)得配置麻煩也可以創(chuàng)建一個(gè)第三人稱(chēng)項(xiàng)目密幔。

這里我直接使用了epic商城中的素材楔脯，將素材直接添加到工程

3.png

1.角色基礎(chǔ)配置

因?yàn)檫@篇文章不是介紹虛幻四C++入門(mén)的，因此我就不具體介紹角色基礎(chǔ)配置的說(shuō)明了胯甩。

首先新建Character C++類(lèi)昧廷，命名為CharacterBase

4.png

在Project Setting中的Input添加Axis Mappings

5.png

打開(kāi)CharacterBase.h和Character.cpp

添加Camera和SprintArm，函數(shù)MoveForward和MoveRight

GENERATED_BODY()
    
    UPROPERTY(VisibleAnywhere, BlueprintReadOnly, Category="Camera", meta=(AllowPrivateAccess = "true"))
    class USpringArmComponent* CameraBoom;

    UPROPERTY(VisibleAnywhere, BlueprintReadOnly, Category="Camera", meta=(AllowPrivateAccess = "true"))
    class UCameraComponent* FollowCamera;

protected:
   // Character Movement
   void MoveForward(float Value);

   void MoveRight(float Value);

cpp實(shí)現(xiàn)

// Sets default values
ACharacterTesting::ACharacterTesting()
{
   // Set this character to call Tick() every frame.  You can turn this off to improve performance if you don't need it.
   PrimaryActorTick.bCanEverTick = true;

   bUseControllerRotationPitch = false;
   bUseControllerRotationRoll = false;
   bUseControllerRotationYaw = false;

   GetCharacterMovement()->bOrientRotationToMovement = true;

   CameraBoom = CreateDefaultSubobject<USpringArmComponent>(TEXT("Camera Boom"));
   CameraBoom->SetupAttachment(RootComponent);
   CameraBoom->TargetArmLength = 300.0f;
   CameraBoom->bUsePawnControlRotation = true;

   FollowCamera = CreateDefaultSubobject<UCameraComponent>(TEXT("Follow Camera"));
   FollowCamera->SetupAttachment(CameraBoom, USpringArmComponent::SocketName);
   FollowCamera->bUsePawnControlRotation = false;
}

// Called to bind functionality to input
void ACharacterTesting::SetupPlayerInputComponent(UInputComponent* PlayerInputComponent)
{
    Super::SetupPlayerInputComponent(PlayerInputComponent);

    PlayerInputComponent->BindAxis("MoveForward", this, &ACharacterTesting::MoveForward);
    PlayerInputComponent->BindAxis("MoveRight", this, &ACharacterTesting::MoveRight);

    PlayerInputComponent->BindAxis("LookUp", this, &APawn::AddControllerPitchInput);
    PlayerInputComponent->BindAxis("Turn", this, &APawn::AddControllerYawInput);
}

void ACharacterTesting::MoveForward(float Value)
{
    if((Controller != nullptr) && (Value != 0.0f))
    {
        const FRotator Rotation = Controller->GetControlRotation();
        const FRotator YawRotation(0, Rotation.Yaw, 0);

        const FVector Direction = FRotationMatrix(YawRotation).GetUnitAxis(EAxis::X);
        AddMovementInput(Direction, Value);
    }
}

void ACharacterTesting::MoveRight(float Value)
{
    if((Controller != nullptr) && (Value != 0.0f))
    {
        const FRotator Rotation = Controller->GetControlRotation();
        const FRotator YawRotation(0, Rotation.Yaw, 0);

        const FVector Direction = FRotationMatrix(YawRotation).GetUnitAxis(EAxis::Y);
        AddMovementInput(Direction, Value);
    }
}

在UE4 Editor中創(chuàng)建CharacterBase子類(lèi)BP_Character偎箫，給角色選擇mesh

6.png

創(chuàng)建AnimBlueprint,命名為AnimBP_Character,設(shè)置角色相應(yīng)的動(dòng)畫(huà)木柬。

7.png

這里只需要locomotion就夠了，把locomotion連接到output pose上即可

8.png

9.png

10.png

角色基本設(shè)置完成淹办。

2.GAS系統(tǒng)基礎(chǔ)配置

1. 使用GAS系統(tǒng)首先需要在Plugins中Enable插件Gameplay Abilities

11.png

然后在ProjectName.Build.cs中眉枕，添加三個(gè)依賴(lài)，分別是GameplayAbilities, GameplayTasks, GameplayTags

PrivateDependencyModuleNames.AddRange(new string[] { "GameplayAbilities", "GameplayTags", "GameplayTasks" });

然后Build Solution

2. 添加ASC

打開(kāi)CharacterBase.h

創(chuàng)建Ability System Component怜森，這里需要繼承一個(gè)接口速挑，然后實(shí)現(xiàn)接口中的純虛函數(shù)GetAbilitySystemComponent()，它的作用是返回AbilitySystem副硅，這個(gè)函數(shù)的作用是在不知道當(dāng)前角色是否具有AbilitySystem的時(shí)候時(shí)梗摇，我們就可以調(diào)用這個(gè)函數(shù)，而不需要使用Cast_To

UCLASS()
class GAS__API ACharacterBase : public ACharacter, public IAbilitySystemInterface
{
    //.......
public:
    // ......
    // Ability System Component
    UPROPERTY(VisibleAnywhere, BlueprintReadWrite, Category="CharacterBase")
    UAbilitySystemComponent* AbilitySystem;

    virtual UAbilitySystemComponent* GetAbilitySystemComponent() const;
}

GetAbilitySystemComponent()實(shí)現(xiàn)

ACharacterBase::ACharacterBase()
{
    //......
    AbilitySystem = CreateDefaultSubobject<UAbilitySystemComponent>("AbilitySystem");
}

// override AbilityInterface virtual function
UAbilitySystemComponent* ACharacterBase::GetAbilitySystemComponent() const
{
   return AbilitySystem;
}

這樣子Character就擁有了Ability System Component了想许。

3.接下來(lái)實(shí)現(xiàn)一個(gè)方法可以給ASC添加Ability，這個(gè)功能可以在BP中調(diào)用断序。

// Add Ability to Character
    UFUNCTION(BlueprintCallable, Category="Ability System")
    void GiveAbility(TSubclassOf<UGameplayAbility> Ability);

實(shí)現(xiàn)

void ACharacterBase::GiveAbility(TSubclassOf<UGameplayAbility> Ability)
{
    if(AbilitySystem)
    {
        if(HasAuthority() && Ability)
        {
            AbilitySystem->GiveAbility(FGameplayAbilitySpec(Ability, 1));
        }
        AbilitySystem->InitAbilityActorInfo(this, this);
    }
}

藍(lán)圖中調(diào)用的例子

12.png

4.創(chuàng)建和實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)的AttributeSet

在第一步我們實(shí)際上還用不到Attribute流纹，但方便起見(jiàn)還是先創(chuàng)建一下。命名為AttributeSetBase

13.png

打開(kāi)违诗。這里我只展現(xiàn)了創(chuàng)建Attribute：Health和MaxHealth的方法漱凝。

最前面的define是一種mecro方法，它在AttributeSet中實(shí)現(xiàn)诸迟，它可以自動(dòng)地幫你實(shí)現(xiàn)Attribute的getter, setter等方法茸炒。

attribute需要一個(gè)ReplicatedUsing方法。

   #define ATTRIBUTE_ACCESSORS(ClassName, PropertyName) \
   GAMEPLAYATTRIBUTE_PROPERTY_GETTER(ClassName, PropertyName) \
   GAMEPLAYATTRIBUTE_VALUE_GETTER(PropertyName) \
   GAMEPLAYATTRIBUTE_VALUE_SETTER(PropertyName) \
   GAMEPLAYATTRIBUTE_VALUE_INITTER(PropertyName)
/**
 *
 */
UCLASS()
class GAS__API UAttributeSetBase : public UAttributeSet
{
   GENERATED_BODY()

public:
   UAttributeSetBase();

   virtual void GetLifetimeReplicatedProps(TArray<FLifetimeProperty>& OutLifetimeProps) const override;

   // Health and MaxHealth
   UPROPERTY(VisibleAnywhere, BlueprintReadWrite, Category="Abilities", ReplicatedUsing=OnRep_Health)
   FGameplayAttributeData Health;
   ATTRIBUTE_ACCESSORS(UAttributeSetBase, Health);

   UFUNCTION()
   virtual void OnRep_Health(const FGameplayAttributeData& OldHealth);

   UPROPERTY(VisibleAnywhere, BlueprintReadWrite, Category="Abilities", ReplicatedUsing=OnRep_MaxHealth)
   FGameplayAttributeData MaxHealth;
   ATTRIBUTE_ACCESSORS(UAttributeSetBase, MaxHealth);

   UFUNCTION()
   virtual void OnRep_MaxHealth(const FGameplayAttributeData& OldMaxHealth);
};

void UAttributeSetBase::GetLifetimeReplicatedProps(TArray<FLifetimeProperty>& OutLifetimeProps) const
{
   Super::GetLifetimeReplicatedProps(OutLifetimeProps);

   DOREPLIFETIME_CONDITION_NOTIFY(UAttributeSetBase, Health, COND_None, REPNOTIFY_Always);
   DOREPLIFETIME_CONDITION_NOTIFY(UAttributeSetBase, MaxHealth, COND_None, REPNOTIFY_Always);
}

void UAttributeSetBase::OnRep_Health(const FGameplayAttributeData& OldHealth)
{
   GAMEPLAYATTRIBUTE_REPNOTIFY(UAttributeSetBase, Health, OldHealth);
}

void UAttributeSetBase::OnRep_MaxHealth(const FGameplayAttributeData& OldMaxHealth)
{
   GAMEPLAYATTRIBUTE_REPNOTIFY(UAttributeSetBase, MaxHealth, OldMaxHealth);
}

最后一步是把AttributeSet添加給角色阵苇。

UPROPERTY(VisibleAnywhere, BlueprintReadWrite, Category="Abilities")
    UAttributeSetBase* AttributeSet;

AttributeSet = CreateDefaultSubobject<UAttributeSetBase>("Attribute Set");

OK壁公，到這一步角色的基礎(chǔ)GAS配置就完成了

5.測(cè)試

創(chuàng)建一個(gè)GameplayAbility類(lèi)的藍(lán)圖，命名為BP_Test

14.png

打開(kāi)后绅项，這里完成的是啟動(dòng)ability紊册，打印一個(gè)hello在屏幕上，然后結(jié)束Ability

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然后打開(kāi)角色的藍(lán)圖快耿，在beginplay中調(diào)用GiveAbility函數(shù)

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點(diǎn)擊鼠標(biāo)左鍵囊陡，啟用ability芳绩。

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運(yùn)行游戲，點(diǎn)擊鼠標(biāo)左鍵應(yīng)該就可以看到Hello了撞反。

18.png