虚幻引擎制作魔方小游戏——笔记（一）

1.魔方是由3*3*3的立方体矩阵构成的，魔方的每次转动是一侧的3*3个块绕同一个轴转动

       问题1是实现绕轴转动，虚幻引擎提供的功能是块的位移和自身旋转，所以需要设计一个函数来实现绕轴旋转。

2.绕轴旋转函数

       （1）选取坐标系

        虚幻引擎中有“世界坐标”，“相对坐标”两种坐标系，因为我的方块阵列在同一个ACTOR里，且其中最中心的块正好为相对坐标原点，所以选取相对坐标系作为数学模型店坐标。

              建立数学模型，这里我使用了“旋转向量”的概念：

其中（x0,y0）为起初坐标，(x1,y1）为目标坐标，有以下公式：

需要注意的是，此处角度的转动方向是以逆时针为正。

        因为块的转动本质上就是在二维平面上的转动，所以只需要去掉旋转轴对应的坐标以剩下的两个坐标去运算即可。（例：若以Y轴为旋转轴,择选取Z,X坐标为二维坐标运算）

        这样的话，我们只需要获得块的 起始坐标，中心坐标，旋转角度 即可得到其绕轴旋转后的坐标。这里有一点，当魔方的中心就是坐标原点时，六个面的转动都是围绕对应二维面的（0，0）坐标旋转的，所以中心坐标就都是确定的了。

（2）函数实现

          我们可以利用各种数学运算节点先编写运算函数，由于绕三个轴的对应二维平面的坐标字母不一样，所以我们将上面数学模型中的X,Y坐标分别改名叫“第一坐标”与“第二坐标”。

由以上函数计算得到目标第一坐标和目标第二坐标。

 

在此步的计算中，我出过很多错误，一直捋不好逻辑，最后我明确了需求，如下：

1.需要实现绕轴旋转

2.需要实现旋转动画

 

        其中第一步其实已经完成了，而第二步目前我只能想到使用时间轴来实现，所以需要用时间轴输出慢慢变化的角度，控制魔方的块慢慢旋转。

 

以下是我具体的函数实现：

        其中大部分内容是根据选取的轴分配第一坐标和第二坐标，并且将计算结果值赋予对应坐标量。三角函数计算的部分被我用“节点”收起来了

 

同时还有一些具体问题如：

1.如何获得相对坐标：使用节点“获取相对变换”

2.如何改变转向：给角度乘上负号

3.如何搭配时间轴：如下

其中的数组是所指定旋转面包含的3*3块的数组。

为配合时间轴，函数的“初始坐标”在时间轴执行期间应该要都是一样的值，所以要在时间轴之前就获得初始坐标。（这点我纠结了好久）

 

（3）实现一面9个块的旋转

由上面的蓝图就可以猜到我用了数组，其中具体的步骤包含比如，生成3*3*3个立方块，将它们加入数组；通过遍历数组筛选出需要被旋转的块，放入新数组；遍历新数组，另每一个块都旋转。

其中，生成魔方的代码如下：

筛选块的代码如下：

通过如上的代码，我们就实现了生成魔方，且可以控制其特定面旋转。

 

其余还有一些细节，比如：

按键控制，我是采用自定义事件+“开启字符串”的方式，指定对应操作（这部分写在actor里），然后在自己新建的pawn里添加按键操作（这里需要蓝图通信）：

其中可以看到我在自定义事件被触发后还有一段代码，其分别是为了实现清空数组和避免连续按按键产生干扰。