UnrealEngine4可视化：交互可视化、与渲染开发绝艺

编辑推荐

通过阅读本书，将获得如下知识。

理解UE4组件和开发环境

掌握UE4从源数据到发布应用程序的通道

认识并适应UE4与传统可视化和渲染技术之间的差异

通过UE4的基于物理渲染（PBR）的材质、光照和后期处理管线来实现惊人的逼真程度

通过交互式的实时材质编辑器创建产品级的材质

快速地建立项目，导入庞大的数据集，使用精确的可视化数据填充世界

为建筑可视化开发明亮、温暖的光照

使用Sequencer创建预渲染动画

使用蓝图（Blueprint）可视化脚本创建复杂的交互，而无须编写一行代码

适应并避免UE4的局限性，利用其优势实现您的愿景

容简介

本书作者是著名的虚幻引擎专家，有着丰富的可视化开发经验。他在本书中介绍了如何使用虚幻引擎4（Unreal Engine 4，UE4）创造可视化内容。首先，本书将告诉你使用UE4开发可视化内容的优势所在，并介绍了UE4的基本功能。然后，通过实例由浅入深地演示了使用UE4开发可视化项目的完整过程。

作者简介

Tom Shannon是一位UE4专家/ 拥趸，也是一位技术型的艺术家，拥有超过10年的使用虚幻引擎开发电子游戏和可视化项目的专业经验。他对游戏和游戏技术充满热情，同时对可视化及可视化对现实世界的重要性和影响也是如此。他每天的工作是与建筑师、工程师和设计师一起构建世界，然后用巨型机器人与程序员、动画师和效果艺术家一起再将它摧毁。

Tom生活在科罗拉多，与他一起生活的有他美丽又能鼓舞人心的妻子Serine，还有他出色又谦虚的孩子Emma和Dexter。

龚震宇，南京大学计算机科学与技术系毕业。在电子游戏行业从业多年，作为程序员，专注于计算机图形学领域，熟悉OGRE、Unity和Unreal等多个游戏引擎。曾参与翻译《AR 游戏：基于Unity 5的增强现实开发》。

目录

第1 部分 虚幻引擎4 总览
第1 章虚幻引擎4 入门 3
1．1虚幻引擎4 是什么 4
1．2虚幻引擎简史 4
1．3虚幻引擎4 简介 5
1．4虚幻引擎4 可视化的亮点 6
1．5使用虚幻引擎4 进行交互式可视化开发 7
1．5．1UE4 给可视化带来了什么 7
1．5．2UE4 开发的注意事项 10
1．5．3识别适合的UE4 项目 11
1．6虚幻引擎4 的开发需求 12
1．7虚幻引擎4 中的团队合作 13
1．7．1源代码管理概述 13
1．7．2UE4 内置的版本控制支持 13
1．8虚幻引擎4 开发的成本 14
1．8．1硬件 14
1．8．2开发时间 14
1．8．3测试和QA 15
1．9节省虚幻引擎4 的成本 15
1．10资源和培训 15
1．10．1社区支持 16
1．10．2商城 16
1．10．3社区活动和会议 16
1．11总结 17
第2 章 使用虚幻引擎4 19
2．1虚幻引擎4 的组件 20
2．1．1Epic．Games 启动器 20
2．1．2UE4 引擎 21
2．1．3UE4 编辑器 22
2．1．4UE4 项目 23
2．1．5源艺术 24
2．2项目文件夹结构 25
2．2．1Config 25
2．2．2Saved 26
2．2．3Plugins（可选项） 26
2．2．4Content 26
2．2．5Intermediate 26
2．3认识．uasset 文件 27
2．4虚幻引擎4 内容通道 27
2．4．1建立一个新项目 27
2．4．2构建内容 28
2．4．3导出内容 28
2．4．4导入内容到UE4 28
2．4．5使用内容填充关卡 28
2．4．6添加互动性（编程！） 28
2．4．7测试和改进 29
2．4．8打包 29
2．4．9发布 29
2．4．10提供支持 30
2．5总结 30
第3 章内容通道 ．31
3．1内容通道概述 32
3．23D 场景设置 33
3．2．1单位 34
3．2．2统计信息 34
3．2．3背面剔除与法线 34
3．3为虚幻引擎4 准备几何体 35
3．3．1建筑和道具网格体 35
3．3．2命名 35
3．3．3UV 映射 37
3．3．4细节层次（LOD） 40
3．3．5碰撞 41
3．3．6枢轴点 42
3．4FBX 网格体通道 42
3．4．1导出设置 43
3．4．2导出多个网格体 44
3．4．3重新导入 44
3．4．4FBX 文件的存放位置 45
3．5纹理和材质的工作流程 45
3．5．1纹理 45
3．5．2多个材质 47
3．6导入内容库 47
3．6．1开始导入 47
3．6．2网格体导入选项 47
3．6．3纹理选项 49
3．7摄像机工作流程 49
3．8总结 50
第4 章光照和渲染 51
4．1理解虚幻引擎的基于物理的渲染（PBR） 52
4．1．1底色 52
4．1．2粗糙度（Roughness） 53
4．1．3金属度 53
4．1．4充分利用PBR 54
4．2虚幻引擎4 中的光照 54
4．3理解光源的移动性 55
4．3．1可移动光源 55
4．3．2固定光源 56
4．3．3静态光源 58
4．4实时反射 59
4．4．1反射探头 59
4．4．2后期处理反射 59
4．5后期处理 60
4．5．1抗锯齿 61
4．5．2泛光、辉光和镜头眩光 61
4．5．3眼部适应（自动曝光） 62
4．5．4景深 62
4．5．5电影效果 63
4．5．6运动模糊 64
4．5．7屏幕空间环境光遮蔽 64
4．5．8屏幕空间反射 64
4．5．9屏幕百分比 65
4．5．10后期处理材质 65
4．6总结 66
第5 章材质 67
5．1材质概述 68
5．1．1创建材质 68
5．1．2应用材质 69
5．1．3更改材质 69
5．2虚幻引擎4 材质编辑器 69
5．2．1打开材质编辑器 69
5．2．2编辑器UI 69
5．2．3放置节点 70
5．2．4使用预览视口 70
5．2．5编译着色器 71
5．2．6保存 71
5．3虚幻引擎的材质如何工作 71
5．3．1像素和顶点着色器 71
5．3．2材质是数学 72
5．3．3材质函数 74
5．4表面类型 75
5．4．1不透明的 75
5．4．2蒙版的 75
5．4．3半透明的 75
5．5材质实例 76
5．5．1材质参数 77
5．5．2继承 77
5．5．3覆写参数 77
5．5．4组织 77
5．5．5主材质 77
5．6一个简单的材质 78
5．6．1放置参数节点 78
5．6．2制作材质实例 79
5．6．3添加粗糙度贴图 80
5．6．4添加法线贴图 82
5．6．5理解底色贴图 83
5．7总结 84
第6 章蓝图 85
6．1蓝图概述 86
6．2对象、类和Actor 86
6．2．1对象 86
6．2．2类 87
6．2．3Actor 87
6．3玩家 87
6．4玩家控制器 87
6．4．1输入处理 88
6．4．2玩家数据 88
6．4．3旋转 88
6．4．4鼠标接口 88
6．4．5其他控制器 89
6．5Pawn 89
6．6世界 89
6．7关卡 90
6．8组件 90
6．9变量和它们的类型 90
6．10Tick 91
6．11类的继承 91
6．12生成和销毁 92
6．12．1构造脚本 92
6．12．2Begin．Play 事件 93
6．13蓝图通信 93
6．13．1直接蓝图通信 93
6．13．2事件调度器 93
6．13．3蓝图接口 93
6．13．4蓝图转换 94
6．14编译脚本 94
6．15总结 94
第2 部分你的第一个虚幻引擎4 项目
第7 章建立项目 97
7．1项目范围 98
7．2从启动器创建一个新项目 98
7．3总结 100
第8 章填充世界 101
8．1制作和保存一个新的空关卡 102
8．2放置和修改资源 102
8．2．1移动、缩放和旋转 103
8．2．2使用细节面板 103
8．2．3对齐 104
8．2．4复制 104
8．2．5从类浏览器中添加Actor 105
8．3“要有光” 105
8．3．1太阳 105
8．3．2大气雾 105
8．3．3将太阳分配到大气层 106
8．3．4天空光源 107
8．4在场景中自由移动 108
8．4．1游戏风格 108
8．4．2以对象为中心 108
8．5构造建筑 108
8．6为你的建筑添加细节 109
8．6．1放置道具 109
8．6．2放置灯源 110
8．6．3添加IES 描述文件 111
8．7总结 112
第9 章使用蓝图实现交互 113
9．1搭建项目 114
9．2按下Play 按钮 114
9．2．1运行模式 114
9．2．2默认GameMode 115
9．3创建Pawn 115
9．3．1设置玩家的视点高度 117
9．3．2设置移动速度 118
9．4输入映射 119
9．4．1动作和轴映射 120
9．4．2建立映射 120
9．4．3输入设备灵活性 120
9．5创建玩家控制器类 120
9．6使用蓝图添加输入 121
9．7旋转视图（观察） 122
9．8玩家移动 123
9．8．1引用Pawn 123
9．8．2有效性 123
9．8．3添加移动输入 124
9．9GameMode 127
9．9．1创建GameMode 127
9．9．2指定项目的GameMode 128
9．10放置玩家起始点Actor 129
9．11总结 130
第10 章打包和发布 131
10．1打包构建与编辑器构建 132
10．2项目打包 132
10．2．1内容烘焙 132
10．2．2部署 132
10．3打包选项 133
10．3．1平台 133
10．3．2构建配置 133
10．4如何打包 133
10．5启动你的应用程序 134
10．6打包中的错误 135
10．7发布项目 136
10．8使用安装程序 136
10．9总结 136
第3 部分建筑可视化项目
第11 章项目建立 139
11．1项目范围和需求 140
11．2建立项目 141
11．2．1创建项目 141
11．2．2从其他项目迁移内容 141
11．2．3不要忘了“输入” 143
11．2．4复制、重命名和移动资源 144
11．3应用项目设置 144
11．4总结 146
第12 章数据通道 147
12．1组织场景 148
12．2材质 149
12．3建筑和固定物 149
12．3．1确保干净的几何体 149
12．3．2使用良好的UV 坐标 150
12．4导出场景 151
12．4．1使用多个FBX 文件 151
12．4．2使用单个FBX 文件 152
12．5导入场景 152
12．5．1导入内容浏览器 153
12．5．2导入关卡 155
12．6道具网格体 156
12．6．1设置枢轴点 157
12．6．2使用用心制作的几何体 158
12．6．3导出 158
12．6．4导入 159
12．7总结 160
第13 章填充场景 161
13．1可视化的场景构建 162
13．2建立关卡 162
13．2．1创建一个新的关卡 162
13．2．2添加基础光照 163
13．3放置建筑静态网格体 164
13．3．1拖放网格体 164
13．3．2将位置设置为0 164
13．4放置道具网格体 164
13．4．1表面对齐 165
13．4．2克隆和复制 165
13．4．3Shift．+ 拖动 165
13．5场景组织 165
13．5．1世界大纲 166
13．5．2图层 167
13．5．3分组 167
13．5．4Actor 蓝图 168
13．6总结 169
第14 章建筑光照 171
14．1充分利用虚幻引擎4 光照 172
14．2使用Lightmass 的静态光照 173
14．3调节太阳光和天空光源 173
14．3．1太阳光 173
14．3．2天空光源 176
14．4构建光照 177
14．5建筑可视化的Lightmass 设置 178
14．5．1Static．Lighting．Level．Scale 180
14．5．2Num．Indirect．Lighting．Bounces 180
14．5．3Indirect．Lighting．Quality 180
14．5．4Indirect．Lighting．Smoothness 180
14．5．5Compress．Lightmaps 180
14．6光照贴图UV 密度调整 181
14．7放置室内光源 184
14．7．1聚光灯 184
14．7．2Mobility 184
14．7．3Intensity 184
14．7．4Temperature 185
14．7．5Attenuation 185
14．7．6IES．Files 185
14．7．7Auto．Exposure 185
14．8放置光源门户 185
14．9使用反射探头 185
14．9．1尺寸 186
14．9．2性能 186
14．10后期处理体积 186
14．10．1体积Actor 187
14．10．2放置后期处理体积 187
14．10．3后期处理体积设置 187
14．11总结 192
第15 章建筑材质 193
15．1什么是主材质 194
15．1．1材质网络概览 194
15．1．2参数节点 195
15．2创建主材质 196
15．2．1底色 196
15．2．2金属度 198
15．2．3粗糙度 199
15．2．4法线 200
15．2．5环境光遮蔽 200
15．2．6纹理缩放和变换 201
15．3创建材质实例 202
15．3．1涂漆墙壁 203
15．3．2地板 204
15．4高级材质 206
15．4．1视差遮蔽映射 206
15．4．2玻璃 209
15．5总结 212
第16 章使用Sequencer 创建过场动画 213
16．1Sequencer 入门 214
16．1．1主序列 214
16．1．2动态摄像机 216
16．2摄像机动画 217
16．2．1设置关键帧 217
16．2．2驾驶摄像机 217
16．2．3轨迹与摄像机命名 218
16．2．4过渡 218
16．3编辑镜头 218
16．4保存 219
16．5协作 219
16．6渲染到视频 219
16．6．1渲染影片设置 220
16．6．2渲染过程 220
16．7总结 221
第17 章为关卡的交互性做准备 223
17．1设置关卡 224
17．2添加玩家起始点Actor 224
17．3添加碰撞 224
17．3．1复杂与简单碰撞 225
17．3．2墙壁和地板 226
17．3．3设置道具碰撞 228
17．4启用鼠标光标 229
17．5创建后期处理轮廓 230
17．6总结 232
第18 章中级蓝图――UMG 交互 233
18．1切换数据集 234
18．2制作变体关卡 234
18．2．1通过Save．As 制作一个副本 235
18．2．2导入新的建筑 235
18．2．3替换建筑网格体 235
18．2．4设置光照贴图密度 236
18．2．5应用材质 236
18．2．6启用碰撞 236
18．2．7装饰（可选） 236
18．2．8构建光照 236
18．3关卡流送 237
18．3．1制作一个新关卡 237
18．3．2访问关卡界面 237
18．3．3添加流送关卡 238
18．3．4使用蓝图与始终加载关卡 239
18．4定义一个玩家起始点Actor 240
18．5设置关卡蓝图 240
18．5．1打开关卡蓝图 240
18．5．2使用事件 242
18．5．3测试时间 243
18．6编写切换程序 243
18．7测试时间 245
18．7．1创建键盘快捷方式 246
18．7．2编译和保存 247
18．7．3单击Play 按钮 247
18．8虚幻运动图形 247
18．8．1使用控件 247
18．8．2水平框 249
18．8．3按钮 251
18．8．4标签 252
18．9回到关卡蓝图 253
18．9．1创建控件 253
18．9．2将控件添加到视口中 254
18．9．3事件绑定 254
18．9．4编译和保存 255
18．9．5运行游戏 256
18．10总结 256
第19 章高级蓝图――材质切换器 257
19．1设定目标 258
19．2构建Actor 蓝图 259
19．3创建变量 259
19．3．1Meshes．To．Modify 数组 260
19．3．2Materials 数组 261
19．3．3Start．Material．Index 变量 262
19．3．4Current．Material．Index 变量 262
19．3．5IsClicked 变量 262
19．4添加组件 262
19．4．1Billboard 组件 263
19．4．2TextRender 组件 264
19．5创建Change Material 函数 264
19．5．1New．Index 输入 265
19．5．2Is．Valid．Index 265
19．5．3For．Each．Loop 265
19．6理解构造脚本 265
19．6．1设置文本标签 266
19．6．2绘制连线 267
19．6．3更改材质到初始索引 268
19．7理解事件图 269
19．7．1Begin．Play 269
19．7．2事件绑定 270
19．7．3Mouse．Over 和Mouse．Out 270
19．7．4点击行为 271
19．7．5检测错误点击 271
19．8填充关卡 272
19．8．1添加网格体 272
19．8．2添加材质 274
19．8．3设置默认值 274
19．8．4复制和粘贴 274
19．9运行应用程序 274
19．10总结 276
第20 章结语 277
20．1不断改进的虚幻引擎4 278
20．2可视化的未来 278
20．3后续 278
20．4虚拟现实 279
20．5电影制作 279
20．6内容创作 279
20．7感谢 280
术语表 281