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UE中的PCG框架：程序化内容生成指南

创作时间:

作者:

@小白创作中心

UE中的PCG框架：程序化内容生成指南

引用

CSDN

https://blog.csdn.net/NapoleonCoder/article/details/140753866

程序化内容生成（Procedural Content Generation，简称PCG）是一种在游戏开发中自动生成游戏内容的技术。通过使用算法和规则，开发者可以创建出多样化的游戏世界、地形、建筑等元素，大大提高了游戏内容的丰富度和可玩性。本文将详细介绍Unreal Engine中的PCG框架，帮助开发者掌握这一强大的工具。

PCG（Procedural Content Generation Framework）程序化内容生成框架是一个工具集，用于在UE内创建自己的程序化内容；可构建快速可迭代工具，和任何复杂内容，如建筑或生物群落（biome），甚至整个世界；
PCG为扩展性和交互性而构建，可轻松集成到现有的世界构建管道中，有效地模糊了程序性和传统工作流间的界限；
注，要求开启Procedural Content Generation Framework插件；
重要概念和术语

Points：由PCG graph生成的3D空间的位置（通常用于生成mesh），其包含相关的transforms、bounds、color、density、steepness、seed；可赋予自定义属性；
Point Density：被各种graph node使用的值；在debug视图中表示为每点上的gradient，并表示该点存在于该位置的概率；0为黑色，1为白色；

The Procedural Node Graph

程序化节点图表是PCG的核心部分，类似材质编辑器的格式；空间数据从关卡中的PCG组件流入图表，并用于生成点；这些点通过一系列的节点被过滤和修改，输出会实时更新；最后的点可用于生成各种资产；
使用PCG Graph Editor，可配置和编辑PCG图表资源；导航编辑器类似于蓝图或材质编辑器，还包含一些特有的工具和面板；类似蓝图，可通过从Node Palette拖拽，或使用context menu添加节点；

PCG Nodes

PCG Graph由一系列节点组成，每个节点执行一个对最终结果有贡献的操作；

节点分类分类描述
Blueprint 包含蓝图相关节点；
Control Flow 用于控制逻辑流的节点；
Debug 帮助调试节点；
Density 影响点密度节点；
Filter 基于条件或每点过滤数据的节点；
Generic 影响数据但不影响空间数据的节点；
Hierarchical Generation 用于控制Hierarchical Generation模式的节点；
Input Output 用于加载Alembic和其他外部数据的节点；
IO 控制与外部数据交互的节点；
Metadata 与属性交互的节点（无论是点上还是属性集上）；
Param 控制从Actor或Blueprint变量检索参数的节点；
Point Ops 影响点及其特性（properties）的节点；
Sampler 从空间数据源（如volumes、surfaces、meshes）生成点的节点；
Spatial 在数据间创建空间关系的节点，更改其内部空间数据或检索数据；
Spawner 创建数据或在给定位置放置Actor的节点；
Subgraph 处理子图表的节点；

Attributes and Metadata

Attributes属性，类似变量，并存储数据（通过名字和类型定义），有两种类型：

Static Attributes，属性是固定且始终存在，以$开始，如$Position；
Dynamic Attributes，在运行时创建并作为图表数据的Metadata存储；

Attribute Selector

通过Attribute Selector，一些PCG图表节点可提供static attributes和dynamic attributes间的交互性；提供了可用于选定节点的属性列表；

使用以下命名规则：

$开头的名字是静态属性，无$开头的则为动态属性；
@Last表示由前一个节点操纵的最后一个动态属性；

Component Type
Vectors
X, Y, Z, W, x, y, z, w Double，不可于RCBA混用；
R, G, B, A, r, g, b, a Double，不可于XYZW混用；
Length, Size Double，返回vector长度；
Transforms
Location, Position Vector3
Scale, Scale3D Vector3
Rotation Quaternion
Rotators
Pitch, Yaw, Roll Double
Forward, Right, Up Vector3
Quaternions
Support Vector extractor Vector
Support Rotator extractor Rotator

C++ Settings Overrides

在C++属性元数据中，某些设置被标记为PCG_Overridable；对于蓝图节点，可见且实例可编辑的变量是可重写的；
一旦被覆盖，引脚将作为高级引脚自动添加到节点中；有两种类型的引脚：

Global override，接受任意数量的属性，并覆盖与名称完全匹配的每个属性的所有设置；
Single override，接受任意数量的属性，如名称完全匹配则覆盖指定设置，或如仅有一个属性则任何名字；
属性类型需要匹配，但某些类型可转换；

Graph Parameters

与材质编辑器中的参数类似，PCG图形参数是用户创建的可重写值，可帮助为各种情况创建自定义的图形；要创建新参数，请执行以下操作：

打开Graph Settings；
点击Parameters旁的**+**按钮；
点击新参数旁的向下箭头，重命名和选择类型；

Graph Instances

PCG Graph Instances类似于Material Instances，并使用Graph Parameters来帮助现有图形作为实例或子图表的重新使用；创建PCG Graph Instances操作：

在关卡内选择PCG资产；
在detail 面板内选择PCG组件；
点击Save Instance按钮以创建新实例；

PCG Component

Procedural Node Graph可通过PCG Component对关卡进行采样；此组件包含Procedural Node Graph的实例，并在编辑器内和在运行时管理程序内容的生成；PCG Component作为组件添加到Actor或作为PCG Volume的一部分，一个基本的volume对快速设置程序化内容有用；