虚幻引擎中的缆绳组件 | 虚幻引擎 5.7 文档

假如能以较低的开销添加来回晃荡的缆绳、绳索或链条，仿佛被风吹动一般，那么虚幻引擎的项目会更加栩栩如生。本文将介绍如何使用 缆绳组件（Cable Component） 插件创建、设置和控制缆绳的外观、响应方式，甚至是让它和关卡中的对象发生碰撞。

模拟和渲染

在模拟缆绳的实际效果时，我们用到了游戏开发中的一项经典技巧——韦尔莱积分算法（Verlet Integration）。这种算法的理念是用一系列粒子来表示缆绳，且粒子之间有 距离约束。两端的粒子 固定不动，只跟随它的绑定对象移动。中间的粒子则 自由移动，随重力下垂。在每一步（积分）中，每个粒子的速度和位置都会更新，并相应移动以满足约束。缆绳的刚性由我们（每步）强制执行约束时采用的迭代次数决定。

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生成完粒子锁链后，我们需要对它进行渲染。渲染缆绳时，将创建一个名为 FCableSceneProxy 的类来表示缆绳的渲染效果。粒子的两端的位置（在主线程上的TickComponent中执行）会通过 SendRenderDynamicData_Concurrent 函数传递给此代理。接下来，更新会在渲染线程锁定，之后将更新索引和顶点缓存，进而生成一个管状网格体。管状网格体上的每个顶点都要计算一个位置、一个纹理UV和三个切线基础（Tangent Basis）向量。执行此操作时，X轴与缆绳的方向相同，Z轴垂直缆绳表面（相当于法线），而 Y轴则与 X轴和 Z轴垂直。这些属性对组件公开，让用户可以控制面的数量、管状的半径，以及UV沿缆绳进行平铺的次数。

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启用插件

缆绳组件插件会默认启用。如未启用，可在主工具栏中选择 编辑（Edit） > 插件（Plugins）。然后从插件列表中选择 渲染（Rendering），勾选 缆绳组件（Cable Component） 的 已启用（Enabled） 复选框。

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使用缆绳组件

在以下部分，我们将说明为项目关卡添加缆绳的两种不同方法。

用放置Actor面板添加缆绳组件

如需使用放置Actor面板添加缆绳组件，请执行以下操作：

在 主工具栏（Main Toolbar） 中单击 创建（Create） 并选择 放置Actor（Place Actors） 面板。
在搜索框中，输入Cable。然后将 缆绳Actor（Cable Actor） 拖入关卡中。

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现在便可放置、旋转和缩放缆绳Actor，使其满足关卡的需求。

在蓝图中使用缆绳组件

如需在蓝图中使用缆绳组件，请创建一个新的蓝图类。

在 内容抽屉（Content Drawer）/内容浏览器（Content Browser） 中 右键单击 并选择 蓝图类（Blueprint Class）。
选择 Actor 作为新蓝图的父类。
将蓝图命名为 BP_Cable。然后双击该蓝图，在 蓝图编辑器（Blueprint Editor） 中将其打开。
在 组件（Components） 选项卡中单击 添加（Add） 按钮。在列表中，找到并选择 缆绳（Cable） 组件
添加完缆绳组件后，在组件列表中将其选中，以便通过 细节（Details） 面板调整其属性。将其他设置保留为默认值，在关闭编辑器之前，请务必 编译（Compile） 并 保存（Save） 蓝图。

要使缆绳的任意一头下垂，请通过细节面板禁用 附加头端（Attach Start） 或 附加末端（Attach End） 选项。也可以根据效果所需，在游戏运行时切换该选项。
在内容抽屉中找到 BP_Cable，然后将其拖入关卡。根据需要对其进行移动和旋转。

在缆绳末端附加对象

你可以在缆绳的任意一端附加对象，使其随缆绳摇荡。要实现此目的，请执行以下操作：

在Actor面板中，将一个 立方体Actor（Cube Actor） 拖入关卡中。将其放在之前添加的 BP_Cable 旁边。
务必将该立方体的 移动性（Mobility） 设置为 可移动（Movable）。

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在 世界大纲视图 中，找到需要附加到缆绳Actor末端的立方体，然后将其拖至缆绳Actor的上方。完成此操作后，以下对话框窗口将打开。
选择 缆绳末端（Cable End），即可在视口中看到该立方体附着到缆绳的末端。
在关卡视口中选中缆绳Actor。然后在 细节（Details） 面板的 缆绳（Cable） 部分中，禁用 附加末端（Attach End） 选项。

附加头端（Attach Start） 和 附加末端（Attach End） 选项并非将缆绳附加到Actor的唯一方法。也可指定一个用作附着点的插槽。
禁用 附加末端（Attach End） 后，缆绳就能在视口中自由摇荡。

可在运行时动态启用或禁用 附加头端（Attach Start） 和 附加末端（Attach End） 选项，制造出一些有趣的效果。

碰撞和刚性

启用碰撞（Collision）和刚性（Stiffness）将大幅增加缆绳Actor的开销。建议仅在以下情况下启用：缆绳需要和世界中的对象碰撞，或需要一些刚性以实现更好的效果。如无此类需求，最好禁用这些选项以降低开销。

缆绳组件有一个选项可让缆绳与世界发生碰撞，并控制缆绳的刚度。要启用此功能，请执行以下步骤：

在蓝图编辑器中，转到缆绳组件的细节面板。找到 缆绳（Cable） 部分，展开其 高级（Advanced） 选项。

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启用 启用刚性（Enable Stiffness） 和 启用碰撞（Enable Collision） 选项。
现在，当缆绳Actor和对象相遇时，应该会发生碰撞效果。

缆绳组件属性参考

本小节包含缆绳组件每个属性的参考信息：

缆绳

属性名称	描述
附加头端（Attach Start）	将头端固定到某处还是不固定。如为false，组件变换只用于缆绳头端的初始位置。
附加末端（Attach End）	将末端固定到某处（使用AttachEndTo和EndLocation）还是不固定。如为false，AttachEndTo和EndLocation只用于缆绳末端的初始位置。
将末端附加到（Attach End To）	定义缆绳末端位置的Actor或组件。
组件名称（Component Name）	将缆绳附加到的组件属性的名称。
将末端附加到的插槽名称（Attach End To Socket Name）	要附加到的AttachEndTo组件上的插槽名称。
末端位置（End Location）	缆绳的末端位置，指定后则相对于AttachEndTo（或AttachEndToSocketName）。否则将相对于缆绳组件。
缆绳长度（Cable Length）	缆绳的静止长度。
分段数量（Num Segments）	缆绳拥有的分段数量。
解算器迭代（Solver Iterations）	解算器迭代的数量，用于控制缆绳的刚度。
分步时间（Substep Time）	控制缆绳的模拟分步时间。
使用分步（Use Substepping）	如为false，会先等待 Substep Time 过去再进行更新，但只使用所有累积的模拟时间运行一次缆绳模拟。
启用刚度（Enable Stiffness）	为缆绳添加刚度约束。
启用碰撞（Enable Collision）	在每个分步为每个缆绳粒子执行扫描，避免与世界发生碰撞。使用组件上的碰撞预置决定碰撞的对象。这会大幅增加缆绳模拟的开销。此功能目前为试验性功能。
碰撞摩擦力（Collision Friction）	如果启用了碰撞（Collision），此选项将控制接触到缆绳时应用的滑动摩擦力。

缆绳力

属性名称	描述
缆绳力（Cable Forces）	应用到缆绳中所有粒子的力向量（世界空间）。
缆绳重力比例（Cable Gravity Scale）	应用到影响此缆绳的世界重力的缩放比例。

缆绳渲染

属性名称	描述
缆绳宽度（Cable Width）	缆绳几何体的宽度。
面数（Num Sides）	缆绳几何体的面数。
重复平铺材质（Tile Material）	沿缆绳长度方向重复材质的次数。