虚幻引擎(Unreal Engine)基础教程9787302609902

虚幻引擎（ Unreal Engine）是实时 3D图形领域发展最快的技术，是一个面向下一代游戏机和 DirectX 9个人计算机的完整的游戏开发平台，为游戏开发者提供了所需的大量的核心技术、数据生成工具。它不仅可以开发 2D游戏，还可以实现炫酷的视觉效果。它不仅在游戏开发、动画制作方面应用广泛，而且越来越多地应用于增强现实、虚拟现实、数字孪生等内容的开发。
虚幻引擎技术是高等院校虚拟现实技术专业中重要的专业核心课程之一。本书的编者是来自虚拟现实技术专业教学一线的教师以及相关行业的工程师，希望把在高等院校教学中积累的教学经验以及项目制作中积累的实战经验与技巧分享给读者，以直接、细致的方式引导读者快速掌握 Unreal Engine 4（以下简称UE4）的使用、游戏开发的方法，以及工作流程。书中通过结构图、流程图、思维导图等方式帮助读者理解并掌握 UE4的概念、结构以及游戏开发的思路。通过实际游戏项目示例介绍 UE4游戏开发的简单且实用的框架，让第一次使用 UE4开发的读者不至于面对项目不知所措。本书让读者能够快速、有效地掌握实用的专业技能，成为社会技术应用型人才。
一、内容特色
1.零基础入门
本书知识体系完整且实用，是针对虚幻引擎新手入门的教程。通过本书读者可以了解什么是 UE4及其强大的功能，从而获得自我学习的途径；熟悉 UE4界面的基本操作，其搭建简单场景，可以制作一些简单的互动，如昼夜交替、天光调校、材质调校等，能够使用地形工具绘制想要的开放世界。了解 UE4的渲染特性，如灯光、后期雾等，并能够制作简单的 UI界面，如开始游戏（开始任务）、地图打开、退出游戏等 UI界面；最后通过本书，读者能够制作简单的过场动画。
前 言
虚幻引擎（ Unreal Engine）是实时 3D图形领域发展最快的技术，是一个面向下一代游戏机和 DirectX 9个人计算机的完整的游戏开发平台，为游戏开发者提供了所需的大量的核心技术、数据生成工具。它不仅可以开发 2D游戏，还可以实现炫酷的视觉效果。它不仅在游戏开发、动画制作方面应用广泛，而且越来越多地应用于增强现实、虚拟现实、数字孪生等内容的开发。
虚幻引擎技术是高等院校虚拟现实技术专业中重要的专业核心课程之一。本书的编者是来自虚拟现实技术专业教学一线的教师以及相关行业的工程师，希望把在高等院校教学中积累的教学经验以及项目制作中积累的实战经验与技巧分享给读者，以直接、细致的方式引导读者快速掌握 Unreal Engine 4（以下简称UE4）的使用、游戏开发的方法，以及工作流程。书中通过结构图、流程图、思维导图等方式帮助读者理解并掌握 UE4的概念、结构以及游戏开发的思路。通过实际游戏项目示例介绍 UE4游戏开发的简单且实用的框架，让第一次使用 UE4开发的读者不至于面对项目不知所措。本书让读者能够快速、有效地掌握实用的专业技能，成为社会技术应用型人才。
一、内容特色
1.零基础入门
本书知识体系完整且实用，是针对虚幻引擎新手入门的教程。通过本书读者可以了解什么是 UE4及其强大的功能，从而获得自我学习的途径；熟悉 UE4界面的基本操作，其搭建简单场景，可以制作一些简单的互动，如昼夜交替、天光调校、材质调校等，能够使用地形工具绘制想要的开放世界。了解 UE4的渲染特性，如灯光、后期雾等，并能够制作简单的 UI界面，如开始游戏（开始任务）、地图打开、退出游戏等 UI界面；最后通过本书，读者能够制作简单的过场动画。

2.实用技能为核心
本书案例的选取是从适应当前社会应用型人才的需求出发，以实用技能为核心，每个章节案例均配套拓展知识及演示视频，按照“职业岗位需求—课堂案例—软件功能解析—课堂练习—课后习题”这一思路层层展开，力求通过课堂案例演练以及企业项目流程解析，使读者深入地学习 
UE4的软件功能和制作特点；通过课堂练习和课后习题，拓展读者的实际应用能力。在内容编写方面，编者力求细致全面、重点突出；在案例选取方面，强调案例的针对性和实用性，以实用技能为核心。 

3.适用读者
本书面向 
UE4平台游戏开发初学者、数字媒体技术的初学者、游戏与数字孪生开
发人员、虚拟现实技术专业学生等，也适合作为高等院校和培训机构的教学参考书。

二、配套资源

本书配套如下学习资源，可扫描书中相应二维码获取。

·PPT课件、教学大纲、素材文件、案例工程文件等资源。
·课程微课视频。
三、致谢

本书的编写过程中得到了江西软件职业技术大学副校长（VR与艺术学院院长）梅龙、江西科技师范大学胡小强教授、美房云客软件科技有限公司及清华大学出版社编辑的大力支持，在此表示感谢。由于编者水平和学识有限，且书中涉及的知识内容较多，难免有错误和不足之处，恳请广大读者批评、指正，并多提宝贵意见。

编者
2022年 
6月

本书以培养虚拟现实应用技术专业的人才为目标，是一本虚幻引擎的入门教程，本书遵循循序渐进的教学理念，让读者能够高效掌握虚幻引擎核心知识。全书共 11章，从虚幻引擎基础、材质系统、蓝图、粒子系统、动画系统、游戏 UI、光效处理、 VR技术及设备等几个方面详细讲解了虚幻引擎及相关设备的使用方法。本书利用实例系统地讲解了“森林峡谷”的地形创建、室外场景光照构建，重点讲解 了虚幻引擎材质系统的关键技术、创建虚拟现实场景制作流程及 VR模型动画在虚幻引擎中的搭建的整体优化，针对项目打包与输出 VR硬件平台搭建进行了解析。本书从最基础的 Unreal Engine概念开始到 最后如何导入虚幻引擎 4进行了搭建与参数调整，逐一剖析，层层图解每一步的操作方法，让读者通过案例掌握虚拟现实技术一整套的制作流程。 本书从基础知识介绍到完整案例剖析，便于初学者学习，也方便教师授课。本书既适合虚拟现实技术专业的学生学习使用，也适合对虚拟现实技术有兴趣的读者阅读参考。

第1章初探虚幻引擎

1.1虚幻引擎基础概述

1.1.1 认识虚幻引擎

1.1.2 虚幻引擎的应用领域

1.1.3 获取虚幻引擎

1.2 创建虚幻引擎项目

1.2.1创建新项目

1.2.2关卡编辑器操作指南

1.2.3外部资产导入

第2章材质编译系统的应用

2.1材质的基础

2.1.1材质系统的概述 

2.1.2认识基于物理的渲染

2.1.3材质编辑器的操作

指南

2.1.4材质表达式参考

2.1.5材质参数集合

2.1.6 材质的实例化

2.1.7材质的命名规范

2.2材质实战案例

2.2.1材质工作流程.

2.2.2制作主材质

2.2.3制作半透明材质.

2.2.4 Quixel Megascans资

产库

第3章基础地形创建

3.1 Landscape概述.

3.1.1 地形Actor

3.1.2地形组件及其分段

3.1.3细节级别

3.2山地峡谷地形的编辑

3.2.1创建地形

3.2.2地形高度图

3.2.3地形管理

3.2.4地形雕刻

森林地貌材质的制作

3.3.1 地貌材质的制作

3.3.2地形绘制

3.3.3 自动地表材质

3.4草地灌木植被的编辑

3.4.1 植被模型的导入

3.4.2植被的绘制

3.4.3地形植被类的使用

第4章 室外场景光照构建

4.1认识灯光

4.1.1光源类型

4.1.2光照环境

4.2大气环境光照的构建

4.2.1大气雾

4.2.2指数高度雾

4.2.3 天空大气

4.2.4体积云

4.3 太阳光照的设置

4.3.1静态灯光

4.3.2固定光源

4.3.3可移动光源

4.4反射捕获的设置

4.4.1 球体反射捕获

4.4.2 金体反射捕获

第5章蓝图可视化编程

5.1蓝图基础

5.1.1蓝图的概述

5.1.2 蓝图的类型

5.1.3 创建和使用蓝图类

5.1.4. 蓝图的执行流程和变量

5.1.5蓝困的通信。

……

10.4.1 创建Sequencer

10.4.2 Sequencer的界面

分布

10.4.3 Sequencer的常用快

捷键

10.5 房地产售楼VR动画项目案例

—Sequencer编辑器相机

运用

10.5.1项目背景介绍

10.5.2开始工作前的准备

工作

10.5.3项目案例操作流程

10.6渲染输出到序列

第11章SteamVR开发与项目打包

11.1 SteamVR开发基础 

11.1.1虚拟现实项目开发

流程

11.1.2 使用SteamVR先决

条件

11.1.3 预览VR项目

11.1.4 虚幻引擎 VR模板

11.2 VR项目打包

11.2.1项目介绍

11.2.2性能优化分析

11.2.3项目打包设置

11.2.4 打包文件

参考文献

本书从UnralEngine概念、UnralEngine基础、UnralEngine材质系统、UnralEngine地形系统、UnralEngine灯光系统、UnralEngine蓝图系统、UnralEngine界面系统、UnralEngine粒子系统、UnralEngine物理系统、UnralEngine骨骼动画、UnralEngine动画序列、项目打包与输出、πR硬件平台搭建等13个方面详细讲解了虚幻引擎及相关设备的使用方法。第一章初识虚幻引擎，讲解如何获取并安装虚幻引擎，以简单模型为例讲述了使用虚幻引擎制作VR场景的流程。第二章编辑材质，讲解基于物理的材质及贴图和视频材质的制作方式。第三章蓝图，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蓝图的使用方法。第四章粒子系统，以下雨、下雪的粒子特效为例讲述粒子编辑器常用模块的设置方法。第五章动画，讲解混合动画和动画蒙太奇的制作步骤。第六章UI，以制作游戏主菜单为例讲解控件、控件蓝图的使用方法。第七章光效处理，以简单案例的形式讲述各种光源的使用方法。第八章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。