前言

上一篇文章主要给大家科普了游戏中的“角色”是如何动起来的。今天这篇文章会非常细致的给大家分析一下，虚幻引擎是如何处理角色移动的。不过文章的内容可能比较深，需要读者有一定游戏开发经验，建议结合引擎源码去理解。

由于文章特别长，我会分成上下两篇，可以收藏起来慢慢看。

知乎原文链接：https://zhuanlan.zhihu.com/p/34257208

上篇

一．深刻理解移动组件的意义

在大部分游戏中，玩家移动是最最核心的一个基本操作。即使没有一个所谓的“玩家”，也必定有一些你可以控制或AI控制的物体。

UE4提供的GamePlay框架就给开发者提供了一个相当完美的移动解决方案。由于UE采用了组件化的设计思路（即把不同的功能拆分并封装到某个特定的组件里），所以这个移动解决方案的核心功能就都交给了移动组件来完成。移动逻辑会根据游戏的复杂程度有不同的处理，如果是一个简单的俯视视角RTS类型的游戏，可能只提供基本的坐标移动就可以了；而对于第一人称的RPG游戏，玩家可能上天入地，潜水飞行，那需要的移动就要更复杂一些。但是不管是哪一种，UE都基本上帮我们实现了，这也得益于其早期的FPS游戏的开发经验。

而引擎提供的基本移动并不一定能完成我们的目标，我们也不应该因此局限我们的设计。比如轻功的飞檐走壁，魔法飞船的超重力，弹簧鞋，喷气背包飞行控制，这些效果都需要我们自己去进一步的处理移动逻辑，我们可以在其基础上修改，也可以自定义自己的移动模式。不管怎么样，这些操作都需要对移动组件进行细致入微的调整，所以我们就必须要深刻理解移动组件的实现原理。

再者，在一个网络游戏中，我们对移动的处理会更加的复杂。如何让不同客户端的玩家都体验到流畅的移动表现？如何保证角色不会由于一点点的延迟而产生“瞬移”？UE对这方面的处理都值得我们去思考和学习。

移动组件看起来只是一个和移动相关的组件，但其本身涉及到状态机，同步解决方案，物理模块，不同移动状态的细节处理，动画以及与其他组件（Actor）之间的调用关系等相关内容，足够花上一段时间去好好研究。这篇文章会从移动的基本原理，移动状态的细节处理，移动同步的解决方案几个角度尽可能详细的分析其实现原理，然后帮助大家快速理解并更好的使用移动组件。最后，给出几个特殊移动模式的实现思路供大家参考。

二．移动实现的基本原理

2.1 移动组件与玩家角色

角色的移动本质上就是合理的改变坐标位置，在UE里面角色移动的本质就是修改某个根组件的坐标位置。图2-1是我们常见的一个Character的组件构成情况，可以看到我们通常将CapsuleComponent(胶囊体)作为自己的根组件，而Character的坐标本质上就是其RootComponent的坐标，Mesh网格等其他组件都会跟随胶囊体而移动。移动组件在初始化的时候会把胶囊体设置为移动基础组件的UpdateComponent，随后的操作都是在计算UpdateComponent的位置。

图2-1 一个默认Character的组件构成

当然，我们也并不是一定要设置胶囊体为UpdateComponent，对于DefaultPawn(观察者)会把他的SphereComponent作为UpdateComponent，对于交通工具对象AWheeledVehicle会默认把他的Mesh网格组件作为UpdateComponent。你可以自己定义你的UpdateComponent，但是你的自定义组件必须要继承USceneComponent（换句话说就是组件得有世界坐标信息），这样他才能正常的实现其移动的逻辑。

2.2 移动组件继承树

移动组件类并不是只有一个，他通过一个继承树，逐渐扩展了移动组件的能力。从最简单的提供移动功能，到可以正确模拟不同移动状态的移动效果。如图2-2所示

图2-2 移动组件继承关系类图

移动组件类一共四个。首先是UMovementComponent，作为移动组件的基类实现了SafeMovementUpdatedComponent()的基本移动接口，可以调用UpdateComponent组件的接口函数来更新其位置。

通过上图可以看到UpdateComponent的类型是UScenceComponent，UScenceComponent类型的组件提供了基本的位置信息——ComponentToWorld，同时也提供了改变自身以及其子组件的位置的接口InternalSetWorldLocationAndRotation()。而UPrimitiveComponent类直接继承于UScenceComponent，增加了渲染以及物理方面的信息。我们常见的Mesh组件以及胶囊体都是继承自UPrimitiveComponent，因为想要实现一个真实的移动效果，我们时刻都可能与物理世界的某一个Actor接触着，而且移动的同时还需要渲染出我们移动的动画来表现给玩家看。

下一个组件是UNavMovementComponent，该组件更多的是提供给AI寻路的能力，同时包括基本的移动状态，比如是否能游泳，是否能飞行等。

UPawnMovementComponent组件开始变得可以和玩家交互了，前面都是基本的移动接口，不手动调用根本无法实现玩家操作。UPawnMovementComponent提供了AddInputVector()，可以实现接收玩家的输入并根据输入值修改所控制Pawn的位置。要注意的是，在UE中，Pawn是一个可控制的游戏角色（也可以是被AI控制），他的移动必须与特定的组件UPawnMovementComponent配合才行，所以这也是名字的由来吧。一般的操作流程是，玩家通过InputComponent组件绑定一个按键操作，然后在按键响应时调用Pawn的AddMovement