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内容简介

本教材从初识虚幻引擎、材质系统、蓝图、粒子系统、动画系统、游戏UI、光效处理、VR硬件平台搭建8个方面详细讲解了虚幻引擎及相关设备的使用方法。项目1初识虚幻引擎，讲解如何获取并安装虚幻引擎，并以简单模型为例讲述使用虚幻引擎制作VR场景的流程。项目2材质系统，讲解基于物理的材质、贴图和视频材质的制作方式，以及材质实例和材质函数应用案例。项目3蓝图，是虚幻引擎最具特点的功能，也是本书的重点内容，从变量、流程控制节点、宏、碰撞触发事件、组件、时间线及关卡流等方面详细讲解了蓝图的使用方法。项目4粒子系统，以下雨粒子特效为例讲述粒子编辑器常用模块的设置方法，以及Niagara插件的应用。项目5动画系统，讲解混合动画和动画蒙太奇的制作步骤，该项目包含角色拾取武器攻击案例。项目6游戏UI，以制作游戏主菜单为例讲解控件、控件蓝图的使用方法，包含寻宝游戏案例。项目7光效处理，以简单案例的形式讲述各种光源的使用方法。项目8 VR硬件平台搭建，介绍如何使用常用的外部设备搭建虚拟现实的应用环境。本教材适用于职业院校及普通高等学校“虚拟现实技术”/“虚拟现实技术应用”相关专业的教师和学生作为教材使用，也适用于虚拟现实相关专业技术人员参考。

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ISBN：9787121422959

开本：16(185*260)

页数：224

字数：358

本书目录

目    录

 
绪论	1
项目1  初识虚幻引擎	4
1.1  获取并安装虚幻引擎	4
1.1.1  获取虚幻引擎	4
1.1.2  安装虚幻引擎	6
1.2  制作第一个关卡	7
1.2.1  创建项目	7
1.2.2  关卡编辑器界面	8
1.2.3  创建新关卡	11
1.2.4  放置对象	12
1.2.5  光效处理	16
1.2.6  运行关卡	19
1.3  创建山地地形	20
1.3.1  创建地形	20
1.3.2  地形造型	22
1.4  为场景添加植被	24
1.4.1  植被静态网格物体	25
1.4.2  编辑植被	26
1.5  使用静态网格物体	27
1.5.1  导入外部资源	27
1.5.2  放置静态网格物体	29
1.5.3  静态网格物体移动性属性设置	29
1.5.4  静态网格物体的引用	30
1.5.5  静态网格物体的材质	31
1.6  使用体积	32
1.6.1  简单体积	33
1.6.2  特殊用途体积	34
项目2  材质系统	36
2.1  初识材质	36
2.1.1  材质编辑器	36
2.1.2  主材质节点	40
2.1.3  编辑颜色	42
2.1.4  应用材质	43
2.2  编辑基于物理的材质	44
2.2.1  基础颜色	45
2.2.2  金属	46
2.2.3  高光	47
2.2.4  粗糙度	48
2.3  使用贴图纹理创建材质	49
2.3.1  贴图及纹理	49
2.3.2  贴图及纹理的应用	51
2.4  制作视频材质	52
2.4.1  媒体框架	53
2.4.2  制作视频材质	53
2.5  使用材质实例	59
2.5.1  材质实例	60
2.5.2  材质实例的应用	61
2.6  材质函数应用案例	64
2.6.1  多材质地形制作	64
2.6.2  制作潮湿材质效果	68
项目3  蓝图	75
3.1  认识蓝图	75
3.1.1　蓝图类型	75
3.1.2  可视化脚本	77
3.1.3  关卡蓝图与蓝图类	78
3.1.4  蓝图编辑器的常用操作	81
3.2  使用变量	83
3.2.1  创建变量	83
3.2.2  变量的使用	85
3.2.3  特殊类型变量的拆分	86
3.3  实现流程控制	86
3.3.1  Branch节点	86
3.3.2  FlipFlop节点	87
3.3.3  Do Once节点	87
3.3.4  Do N节点	88
3.3.5  DoOnce_MultiInput节点	88
3.3.6  ForLoop节点	88
3.3.7  Gate节点	89
3.3.8　MultiGate节点	89
3.3.9　Sequence与Delay节点	90
3.4  使用函数与宏实现距离计算	90
3.4.1　构造函数	90
3.4.2　函数的应用	91
3.4.3　宏的应用	93
3.5  实现碰撞、触发事件	94
3.5.1　可毁坏网格物体	94
3.5.2　触发器	96
3.5.3　碰撞事件	98
3.6  认识Actor的组件	100
3.6.1  Actor组件的获取与设置	100
3.6.2  函数的目标	101
3.6.3  组件的应用	102
3.7  使用TimeLine时间轴控制物体移动	102
3.7.1  TimeLine节点	102
3.7.2　TimeLine的数据曲线	103
3.7.3　设置移动逻辑	105
3.8  关卡流	106
3.8.1  关卡流的创建	106
3.8.2  关卡流的加载与卸载	109
项目4  粒子系统	116
4.1  熟悉粒子系统使用的术语	116
4.1.1  模块	116
4.1.2  参数	118
4.1.3  细节级别	119
4.1.4  Distribution数据类型	119
4.2  认识粒子编辑器	119
4.2.1　粒子系统资源案例	119
4.2.2　粒子编辑器	120
4.3  制作下雨粒子特效	124
4.3.1  制作粒子的材质	124
4.3.2  创建GPU粒子发射器	126
4.3.3  编辑粒子系统模块及参数	127
4.4  利用Niagara制作粒子特效	131
4.4.1  Niagara概述	131
4.4.2  Niagara制作下雨特效	132
项目5  动画系统	138
5.1  为角色创建混合动画	138
5.1.1  外部动画资源导入设置	138
5.1.2  外部输入映射	141
5.1.3  混合动画	142
5.1.4  动画蓝图	144
5.1.5  角色蓝图	147
5.1.6  游戏模式的设定	150
5.2  实现动画的交互行为	151
5.2.1  动画蒙太奇	151
5.2.2  动画蒙太奇的调试	155
5.3  角色拾取武器攻击案例	157
5.3.1  武器设置	157
5.3.2  角色拾取武器	160
5.3.3  利用武器攻击	164
项目6  游戏UI	166
6.1  认识虚幻引擎动态图形UI设计器	166
6.1.1  虚幻引擎动态图形UI设计器	166
6.1.2  控件	167
6.1.3  调用控件	170
6.1.4  输入模式	171
6.1.5  锚点	172
6.2  制作游戏主菜单	173
6.2.1  创建主菜单控件	173
6.2.2  制作主菜单外观	174
6.2.3  设置主菜单按钮跳转功能	176
6.3  寻宝游戏	179
6.3.1  新建游戏模式	179
6.3.2  创建宝物蓝图类	180
6.3.3  制作宝物数量字幕	181
项目7  光效处理	184
7.1  认识虚幻引擎的光源	184
7.1.1  定向光源	184
7.1.2  点光源	187
7.1.3  聚光源	189
7.1.4  天空光源	190
7.2  照亮环境	192
7.2.1  光效术语	192
7.2.2  应用光效	198
项目8  VR硬件平台搭建	205
8.1  认识VR品牌设备	205
8.1.1　虚拟现实技术概述	205
8.1.2　VR品牌设备	206
8.2  HTC Vive设备安装及配置	209
8.2.1　HTC Vive设备	209
8.2.2  HTC Vive设备安装	210
8.2.3  软件安装与调试	211
参考文献	216

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前言

近年来，虚拟现实（Virtual Reality，VR）技术在各领域的应用日渐广泛，其高度模拟性和交互性给各领域的展示和学习方式带来了革命性的变化，VR技术正潜移默化地改变着人们的生活方式。作为开发VR产品的常用引擎，虚幻引擎（Unreal Engine）以其特有的可视化蓝图脚本系统、优质的画面实时渲染效果、便捷的操作等优势，得到了越来越多的VR技术人员的青睐。
近些年职业院校也把虚幻引擎作为主流竞赛平台之一，以2021年全国职业院校技能大赛为例，高职组“虚拟现实（VR）设计与制作”、中职组“虚拟现实（VR）制作与应用”赛项中，以Unreal Engine 4（UE4）为技术平台的“引擎制作”部分在赛卷中占据了35%的分值。
虽然大家看到了虚幻引擎的许多重要性元素，但是适合职业院校师生起步学习的、自主版权的虚幻引擎中文教材较为匮乏。于是，北京信息职业技术学院虚幻引擎技术教学团队从2018年开始，组织撰写针对职业院校师生学习的UE4技术应用教材，并持续更新教材内容，于2021年推出第2版。本书也可以作为“虚拟现实引擎应用”“增强现实引擎应用”“虚幻高级蓝图应用”等课程的参考教材使用。
教材编写特点
本教材提炼虚幻引擎的主要功能模块，采用项目模块化教学、任务驱动的方式组织编写。每个任务都经过团队精心设计，力求在实现简单任务的过程中解析更多的虚幻引擎功能。针对操作步骤比较复杂的任务，教材编写团队制作了每个项目的电子课件（请登录华信教育资源网（http://www.hxedu.com.cn）免费下载）和部分案例的微课视频，便于学习者使用。本教材适用于热衷使用虚幻引擎开发项目的学习人员参考，尤其是初学者。
教材主要内容
本教材从初识虚幻引擎、材质系统、蓝图、粒子系统、动画系统、游戏UI、光效处理、VR硬件平台搭建8个方面详细讲解了虚幻引擎及相关设备的使用方法。项目1初识虚幻引擎，讲解如何获取并安装虚幻引擎，并以简单模型为例讲述使用虚幻引擎制作VR场景的流程。项目2材质系统，讲解基于物理的材质、贴图和视频材质的制作方式，以及材质实例和材质函数应用案例。项目3蓝图，是虚幻引擎是本书的重点内容，从变量、流程控制节点、宏、碰撞触发事件、组件、时间线及关卡流等方面详细讲解了蓝图的使用方法。项目4粒子系统，以下雨粒子特效为例讲述粒子编辑器常用模块的设置方法，以及Niagara插件应用内容。项目5动画系统，讲解混合动画和动画蒙太奇的制作步骤，该项目包含角色拾取武器攻击案例。项目6游戏UI，以制作游戏主菜单为例讲解控件、控件蓝图的使用方法，包含寻宝游戏案例。项目7光效处理，以简单案例的形式讲述各种光源的使用方法。项目8 VR硬件平台搭建，介绍如何使用常用的外部设备搭建虚拟现实的应用环境。
第2版修订说明
《虚幻引擎（UE4）技术基础（第2版）》修订内容基于虚幻引擎4.24版本撰写，该版本和2021年全国职业院校VR中高职赛项所要求的引擎版本一致。第2版教材在第1版教材内容的基础上新增了“多材质地形制作”“Niagara插件粒子特效应用”“角色拾取武器攻击”和“寻宝游戏”4个应用型案例。新增的4个案例具有一定的难度，案例的加入有效提升了学习者的综合应用能力。除此之外，第2版教材还更新了由于引擎版本更新导致的一些菜单和工具的变化内容，如虚幻引擎下载步骤、制作视频媒体资源等内容。
教材适用对象
本教材适用于职业院校“虚拟现实技术”/“虚拟现实技术应用”等相关专业的教师和学生使用，也适用于虚拟现实相关专业技术人员参考。
本教材第2版在编写过程中得到了2021年全国职业院校技能大赛“虚拟现实（VR）制作与应用”赛项合作企业上海曼恒数字股份有限公司的支持，部分案例为校企合作编写。
由于作者水平有限，加之时间仓促，书中难免会存在一些缺点和不足，殷切希望广大读者批评指正。

编  者

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作者简介

姚亮，北京信息职业技术学院教师，北京大学研究生毕业，曾有丰富的IT公司游戏设计师、建筑表现师、产品经理等任职经历，目前负责北京信息职业技术学院VR相关专业的专业建设与教学工作。

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