使用UE4制作僵尸世界大战电影尸潮爬墙学习笔记

最近在B站看到一个关于电影僵尸世界大战的尸潮爬墙的效果的制作，观看完之后也自己动手学习制作。现在来做一点新知识的记录。
（附上视频地址：教程地址，感兴趣的可以看看，挺有意思的）

尸潮爬墙

首先对这个特效做一个简单粗暴的介绍（其实讲道理能点进来你肯定知道是啥，不然你点进来干哈？）上图

就大概是这么一个效果，聚堆的爬墙，建议看一下电影僵尸世界大战才比较震撼。

制作

思路

根据这个图我们能看出来这是一个大型踩踏事件，就是一个人踩着下面的人往上爬的一个过程。

实现

首先创建一个基础的ZombieActor作为基类，这里为了单纯实现效果，没有采用其他的character或者pawn。
整个效果需要在Tick结点驱动下进行，因为对物体施加力的时候需要使用Tick及各种碰撞检测后的判断

值得注意的一点是，这次使用的碰撞检测结点是SphereTraceForObjects，这是一个根据ObjectTypes类型来进行检测的结点，和使用channel来判断的有所不同，为了方便且不与其他的物体发生跟多的交互，需要在UE4中左上角的编辑->引擎->Collision中的Object Channels中添加一个碰撞类型，我创建的是Zombie 反应为Block，也就是图中Object Types的类型。至于碰撞检测的参数，就是单纯一个向前方向的检测。
碰撞检测之后需要做一系列的判断如下图。
因为在我制作的场景中只有墙和zombie，所以碰撞之后我只需要对这两种类型进行判断，判断方法就是cast to一下Zombie基类，转换成功就是Zombie，失败就是墙。
判断完类型后，需要做的就是判断何时进行攀爬了，这里需要两个布尔类型的参数来帮助我们判断。
CanClimb：设定当前的Zombie是否可以攀爬。以下简称CC
IsClimbing：表示当前Zombie是否处于正在攀爬的状态。以下简称IC
总共大致分为以下几个情况：
a. 没有发生碰撞，则直接施加一个向前方向的力。
b. 发生碰撞但碰撞的物体不是Zombie类型，则设置CC为True，IC为False，然后继续施加一个向前的力
c. 发生碰撞且碰撞的物体是Zombie类型，则需要先判断它能否攀爬，若不能，则什么都不做，施加一个向前的力，若能，则需要设定自身的CC为True，并判断碰撞物体是否处于正在攀爬状态，即它的IC是否为True，如果为True，则自身的IC设定为False，并继续施加向前的力；若它的IC为False，则做攀爬的操作。
力的操作：

力的操作上大致分为两种：
第一种 如上图，即确定的力，图中有两个add force结点，分别是施加向前的力和向上的力的结点。上半部分为向上的力，下半部分为向前的力。根据物理我们可以知道，在理想状态下F=ma，给一个物体施加一个恒力，物体做加速度恒定的匀加速运动，但这不符合我们做Zombie的状态，因为Zombie也是人，需要有一个最大速度，不可能无休止的加速下去，所以，我们需要对Zombie的速度做限定。通过 Get/Set Physics Linear Velocity两个结点来获得和设置物理线性速度，首先通过get来获得速度这一矢量，通过Normalize获得单位向量，即速度的方向；VectorLength来获得速度的大小，然后用Clamp结点对大小做限制，最后通过矢标量相乘获得被限制了的速度矢量，再通过set来设置，就完成了一个力的施加并使其获得速度。

第二种 则是不确定的力。不过在这之前需要先提一个生成大量数量Zombie的SpawnActor，具体实现会在后面说，这里只是为了方便解释这个力。下图的box是生成Zombie的区域，箭头指的是运动向前的方向。

力的实现蓝图如下图，由尸潮爬墙的图我们可以看出，这个爬墙有一个特点就是，他们是聚堆朝着中心爬的，并不是全部都在线性的向上，所以我们需要给Zombie施加一个向中心的力。而这个向中心的力由于我们是生成的Zombie，所以每个Zombie的位置都不一样，所以需要让他们向中心的方向是不确定的。那么我们就需要有一个参照物来让这个力确定下来。大致分为以下几个步骤：
a. 既然以Box为参照，那首先需要找到Zombie对于Box的位置，因为在整个世界中两个物体的向量原点并不是Box的向量位置，所以需要将Zombie的向量减去Box的向量，来获得以Box为原点的Zombie的相对向量位置。
b. 获得相对位置之后，因为我将Box的X轴正方向作为中心，所以需要判断Zombie在X轴的左右，方法是将相对向量投影到Y轴，然后将得到的向量单位化成单位向量，再和Box的右方向向量进行点乘，因为都是单位向量所以得到的值就是两个向量角度的cos值，又因为都在同轴，所以角度非0即180，所以得到的值非1即-1，以此来判断Zombie的位置。
c.判断完位置之后，就可以进行力的施加，不过由于Zombie在左我需要让它向右，在右需要向左，所以需要将运动的方向再乘以-1，便是我们施加力的正确方向。
生成Zombie的Box。这个东西没有什么太大的难度，新的知识就是一个Set Timer By Event结点，就是能绑定一个事件，隔段时间就能运行这个事件。大致的思路就是在整个Box区域内固定时间间隔随机位置生成固定数量的Zombie。需要考虑的几点就是在生成的时候跟地面的碰撞检测，不能出现模型穿模（当然了，开启了物理模拟应该也不会的吧），然后就是在生成了之后需要调用一下每个Zombie设置自身SpawnActor的参数。总体来说没什么难度。