【UE4】Camera Shake 震屏

程序员文章站 2022-07-03 17:57:13

本文使用的引擎版本是 UE 4.25.1，使用 “Third Person” 模板。一、创建 Camera Shake 步骤如下：在 ThirdPersonBP 的 Blueprints 文件夹中创建一个 “Blueprint Class”，选择 Parent Class 为 “CameraShake”，命名为 “OnCamShake”，里边的参数设置如下，其中"Oscillation Duartion" 是震动时间，Pitch、Yaw、Roll分别对应摄像机绕着自己的 Y、Z、X 轴的...

本文使用的引擎版本是 UE 4.25.1，使用 “Third Person” 模板。

一、创建 Camera Shake

步骤如下：

在 ThirdPersonBP 的 Blueprints 文件夹中创建一个 “Blueprint Class”，选择 Parent Class 为 “CameraShake”，命名为 “OnCamShake”，里边的参数设置如下，其中

"Oscillation Duartion" 是震动时间，
Pitch、Yaw、Roll分别对应摄像机绕着自己的 Y、Z、X 轴的震动，X 轴的震动表现就是吃鸡里边的 左右探头，一般的镜头震动不会使用这个；镜头震动还有X、Y可以设置，这会使得镜头在世界坐标下发生坐标变化，所以没有使用；

"Ampplitude" 是振幅；
"Frequency" 是震动频率，越高震动越快，为了展示效果，设置的很低；
"Initial Offset" 是初始偏移，不用，设为 0；
"Waveform" 是波形，有两个选项：Sine Wave 和 Perlin Noise，对应有规律的正弦震荡以及没有规律的噪声震荡；

"Project Settings" 里添加 Input，叫 “CameraShake”，绑定键盘 C 键；
打开 ThirdPersonCharacter 蓝图，右键添加 “CameraShake” 这个 Actions Event；
右键添加 “Get Player Controller”，从 Return Value 拖出 “Client Play Camera Shake”，从 “InputAction CameraShake” 的 “Pressed” 连接到 “Client Play Camera Shake”；“Shake” 中选择刚刚创建的 “OnCamShake”；

Compile & Save 之后就可以 Play 了，按 C 看到效果如下：

二、根据角色朝向调整 Camera Shake 方向

从上图可以看到因为选择了 Yaw、Pitch方向的震动，且设的 “Ampplitude” 是正值，所以镜头先向右上方起振，且由于震动频率设的是一样的，所以不会出现震着震着乱了的情况；
但是有的时候我们需要根据主角的朝向来调整起震方向，比如第三人称游戏，主角挥刀，主角右手持刀，从右上方砍到左下方，这是镜头先向左下方起震，然后在左下-右上之间震荡；这种情况在主角背对摄像机的时候是正确的，但是在主角正对镜头的时候，就不对了，因为这时候主角的右上，对应镜头的左上，主角从右上砍到左下不变，镜头的震动方式应该变为：向右下方起震，然后在右下-左上之间震荡，这样才能对应上主角的挥刀。
可以看到上边的蓝图中，只用三个参数，一个是 target，一个是震动类，一个是震动大小Scale，代码中调用就是

PlayerController->ClientPlayCameraShake(CameraShake, ShakeScale);

后两个参数用的是默认值，“Play Space” 是指播放空间，是个枚举类型，有三个值可选：1. “Camera Local”、2. “World”、3. “User Defined”。
默认 “Camera Local”，也就是按照摄像机的局部坐标进行CameraShake，所以我们现在的设置下，无论摄像机怎么转动，主角怎么移动怎么转动，镜头震动效果是不会变的，因为摄像机在自己的局部坐标下没有动；
“World” 是根据镜头在世界坐标下的转动进行CameraShake，刚才的其他设置不变，选为 “World” 之后的效果如下：
【UE4】Camera Shake 震屏
可以看到，在主角背对摄像机的时候，是右上–>左下；主角正对摄像机的时候，是右下–>左上；这两种情况都没有问题，但是，在主角侧身对着摄像机的时候，镜头震动就变成了左右摇头；这是因为摄像机在世界坐标下，绕着Z轴旋转了90度，原来配置的 Pitch，就变成了 Roll，这样的效果从逻辑上是没有错的，但是从效果上不太好，如果不想要摇头的效果，只想根据主角朝向调整CameraShake的起震方向，可以用第三个类型；
“User Defined”，用户定义，这样*度大了很多，但是理解起来会麻烦一些，首先，这里只有当选成自定义后，最后一个参数 "User Play Space Rot"才可用，从Camera中 GetWorldRotation 然后传给 “User Play Space Rot” 和直接使用 “CameraLocal” 效果是一模一样的，理解了这个后边的就好说了。

当主角的 Forward 和摄像机的 Forward 的朝向相同时，就用 Camera 的 WorldRotation，当朝向相反时，用Camera 的 WorldRotation，将 Roll 和 Yaw 的转动都加上 180° 之后，才是想要的效果（判断朝向的时候，用的是向量投影到XY平面上之后的点乘）：
【UE4】Camera Shake 震屏
代码中C++实现如下：

const FVector CameraForward = PlayerController->PlayerCameraManager->GetActorForwardVector();
const FVector CharacterForward = Character->GetActorForwardVector();

FVector2D CameraForward2D = FVector2D(CameraForward.X, CameraForward.Y);
FVector2D CharacterForward2D = FVector2D(CharacterForward.X, CharacterForward.Y);
CameraForward2D = CameraForward2D.GetSafeNormal();
CharacterForward2D = CharacterForward2D.GetSafeNormal();

const float Cosine = FVector2D::DotProduct(CameraForward2D, CharacterForward2D);
FRotator CameraRotation = PlayerController->PlayerCameraManager->GetCameraRotation();
if (Cosine < 0)
{
	CameraRotation.Roll += 180;
	CameraRotation.Yaw += 180;
}
PlayerController->ClientPlayCameraShake(CameraShake, 1.0f, ECameraAnimPlaySpace::UserDefined, CameraRotation);

三、Camera Shake 开始、叠加、停止

值得注意的是，PlayerController->ClientPlayCameraShake 这个函数传入的第一个参数是 TSubclassOf<class UCameraShake> Shake，也就是传入的是类，不是实例，进入函数中：

void APlayerController::ClientPlayCameraShake_Implementation( TSubclassOf<class UCameraShake> Shake, float Scale, ECameraAnimPlaySpace::Type PlaySpace, FRotator UserPlaySpaceRot )
{
	if (PlayerCameraManager != NULL)
	{
		PlayerCameraManager->PlayCameraShake(Shake, Scale, PlaySpace, UserPlaySpaceRot);
	}
}

再往下：

UCameraShake* APlayerCameraManager::PlayCameraShake(TSubclassOf<UCameraShake> ShakeClass, float Scale, ECameraAnimPlaySpace::Type PlaySpace, FRotator UserPlaySpaceRot)
{
	if (ShakeClass && CachedCameraShakeMod && (Scale > 0.0f) )
	{
		return CachedCameraShakeMod->AddCameraShake(ShakeClass, FAddCameraShakeParams(Scale, PlaySpace, UserPlaySpaceRot));
	}
	return nullptr;
}

AddCameraShake 代码比较长，里边就是对 CameraShake进行实例化，并且用 ActiveShakes.Emplace(ShakeInfo); 进行添加，CameraShake 有一个 array，来记录当前正在进行的震屏，可以通过 GetActiveCameraShakes(TArray<FActiveCameraShakeInfo>& ActiveCameraShakes) 来获取。
值得注意的是，同一个类，在没有选择单例的情况下，是可以用时实例化很多个实例的，也就是可以叠加，如果震屏发生时间几乎同时，那么看起来的效果就是震动强度变大，如果发生的时间交错，但又在同一时间段内，效果就无法预期了，可能会非常混乱。且如果震动叠加，可能会因为震动过多而导致效果过强，看起来很晕。
所以在 CameraShake的类中，有一个选项是 “Single Instance”，代码中的注释是：
【UE4】Camera Shake 震屏

/** 
	 *  If true to only allow a single instance of this shake class to play at any given time.
	 *  Subsequent attempts to play this shake will simply restart the timer.
*/

也就是同一时间用一个 CameraShake 类只能有一个实例，勾选上这个就可以解决震动叠加导致的过强，过着混乱的问题了。
这样的好处是直接，简单，但是问题是有的 CameraShake 类有时候想叠加，有时候不想叠加，那就不能勾选这个，但是可以在代码中，不想震屏的时候，先调用下边函数：

	PlayerController->ClientStopCameraShake(CameraShakeDefine.CameraShake, true);

这个函数定义如下：

void APlayerController::ClientStopCameraShake_Implementation( TSubclassOf<class UCameraShake> Shake, bool bImmediately )
{
	if (PlayerCameraManager != NULL)
	{
		PlayerCameraManager->StopAllInstancesOfCameraShake(Shake, bImmediately);
	}
}

这个函数会把当前这个 CameraShake 类的所有实例全部删掉，这样再调用 PlayCameraShake 就不会出现叠加的情况了，需要叠加的时候，不stop已经创建的实例就好了。

本文地址：https://blog.csdn.net/Bob__yuan/article/details/107322305

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