《UE5_C++多人TPS完整教程》学习笔记22 ——《P23 记录加入的玩家（Couting Incoming Players）》

本文为B站系列教学视频 《UE5_C++多人TPS完整教程》 —— 《P23 记录加入的玩家（Couting Incoming Players）》 的学习笔记，该系列教学视频为 Udemy 课程 《Unreal Engine 5 C++ Multiplayer Shooter》 的中文字幕翻译版，UP主（也是译者）为 游戏引擎能吃么。

文章目录

  • P23 记录加入的玩家
  • 23.1 游戏模式和游戏状态
  • 23.2 追踪加入或离开游戏的玩家
  • 23.3 使用 Lobby 游戏模式
  • 23.4 进行测试
  • 23.5 Summary

P23 记录加入的玩家

本节课将创建一个游戏模式，以便追踪（Track）加入游戏会话的玩家、打印游戏人数，之后我们就可以利用统计的人数来决定是否要从关卡 “Lobby” 过渡（Transition）到实际的匹配中。
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23.1 游戏模式和游戏状态

  1. 在多人游戏中，两个重要的类分别是游戏模式类和游戏状态类：
  • 游戏模式规定了游戏规则，这涉及了很多方面，如何时将玩家移动至关卡中、选择出生位等。游戏模式有几个继承的虚拟函数，可以在玩家加入或离开会话时进行追踪，例如每当玩家加入游戏时都会调用 “PostLogin()” 访问玩家的控制器；当玩家离开时调用 “Logout()” 函数。
  • 客户端可以监控游戏状态，游戏状态将保存游戏的状态信息，而非特定的单个玩家的信息。游戏状态包含玩家状态数组，玩家状态类中保存了特定的单个玩家的信息，比如得分和胜利次数等。
  • 游戏模式类可以访问游戏状态类的玩家状态数组，通过查看该数组的大小可以得出玩家的个数。
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    两个主要类负责处理进行中游戏的相关信息：Game Mode 和 Game State。
    即使最开放的游戏也拥有基础规则，而这些规则构成了 Game Mode。在最基础的层面上，这些规则包括：

    • 出现的玩家和观众数量，以及允许的玩家和观众最大数量。
    • 玩家进入游戏的方式，可包含选择生成地点和其他生成/重生成行为的规则。
    • 游戏是否可以暂停，以及如何处理游戏暂停。
    • 关卡之间的过渡，包括游戏是否以动画模式开场。

    基于规则的事件在游戏中发生，需要进行追踪并和所有玩家共享时，信息将通过 Game State 进行存储和同步。这些信息包括：

    • 游戏已运行的时间（包括本地玩家加入前的运行时间）。
    • 每个个体玩家加入游戏的时间和玩家的当前状态。
    • 当前 Game Mode 的基类。
    • 游戏是否已开始。

    Game Modes
    特定的基础（如进行游戏所需要的玩家数量，或玩家加入游戏的方法）在多种类型的游戏中具有共通性。可根据开发的特定游戏进行无穷无尽的规则变化。无论规则如何，Game Modes 的任务都是定义和实现规则。Game Modes 当前常用的基类有两个。
    4.14 版本中加入了 AGameModeBase，这是所有 Game Mode 的基类，是经典的 AGameMode 简化版本。AGameMode 是 4.14 版本之前的基类，仍然保留，功能 如旧，但现在是 AGameModeBase 的子类。由于其比赛状态概念的实现，AGameMode 更适用于标准游戏类型（如多人射击游戏）。AGameModeBase 简洁高效，是新代码项目中包含的全新默认游戏模式。

    Game State
    Game State 负责启用客户端监控游戏状态。从概念上而言，Game State 应该管理所有已连接客户端已知的信息（特定于 Game Mode 但不特定于任何个体玩家）。它能够追踪游戏层面的属性，如已连接玩家的列表、夺旗游戏中的团队得分、开放世界游戏中已完成的任务，等等。
    Game State 并非追踪玩家特有内容（如夺旗比赛中特定玩家为团队获得的分数）的最佳之处，因为它们由 Player State 更清晰地处理。整体而言，Game State 应该追踪游戏进程中变化的属性。这些属性与所有人皆相关，且所有人可见。Game Mode 只存在于服务器上，而 Game State 存在于服务器上且会被复制到所有客户端，保持所有已连接机器的游戏进程更新。

    —— 虚幻引擎官方文档《Game Mode 和 Game State》

  1. 打开虚幻引擎，在内容浏览器中展开 “C++类/MenuSystem”，添加游戏模式基础（Game mode base）C++ 类，命名为 “LobbyGameMode”，选择模块为我们上节课新建的插件 “MenuSystem (Runtime)”。
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  2. 点击 “创建类” 按钮，VS 中出现弹窗，选择 “全部重新加载(A)”。
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23.2 追踪加入或离开游戏的玩家

  1. 在 “LobbyGameMode.h” 中添加头文件 “GameFramework/GameStateBase.h” 和 “GameFramework/PlayerState.h”，避免出现错误 “使用了未定义类型 AGameStateBase” 和 “使用了未定义类型 APlayerState”。接着，声明重写 “virtual void PostLogin()” 和 “virtual void Logout()”。

    // Fill out your copyright notice in the Description page of Project Settings.#pragma once#include "CoreMinimal.h"
#include "GameFramework/GameModeBase.h"/* P23 记录加入的玩家（Couting Incoming Players）*/
#include "GameFramework/GameStateBase.h"
#include "GameFramework/PlayerState.h"
/* P23 记录加入的玩家（Couting Incoming Players）*/#include "LobbyGameMode.generated.h"/*** */
UCLASS()
class MENUSYSTEM_API ALobbyGameMode : public AGameModeBase
{GENERATED_BODY()/* P23 记录加入的玩家（Couting Incoming Players）*/
public:// 成功登录后调用。这是首个在 PlayerController 上安全调用复制函数之处。// OnPostLogin 可在蓝图中实现，以添加额外的逻辑。virtual void PostLogin(APlayerController* NewPlayer) override;	// 重写 virtual void PostLogin()// 玩家离开游戏或被摧毁时调用。可实现 OnLogout 执行蓝图逻辑。virtual void Logout(AController* Exiting) override;				// virtual void Logout()
/* P23 记录加入的玩家（Couting Incoming Players）*/
};

  2. 在 “LobbyGameMode.cpp” 中实现“virtual void PostLogin()” 和 “virtual void Logout()” 的覆写。如果 “GameState” 和 “PlayerState” 标红且错误提示为 “不允许指针指向不完整的类类型 AGameStateBase” 和 “不允许指针指向不完整的类类型 APlayerState”，则添加头文件 “GameFramework/GameStateBase.h” 和 “GameFramework/PlayerState.h”。

    // Fill out your copyright notice in the Description page of Project Settings.#include "LobbyGameMode.h"/* P23 记录加入的玩家（Couting Incoming Players）*/
void ALobbyGameMode::PostLogin(APlayerController* NewPlayer)
{Super::PostLogin(NewPlayer);if (GameState) {int32 NumberOfPlayers = GameState.Get()->PlayerArray.Num();if (GEngine) {GEngine->AddOnScreenDebugMessage(	// 添加调试信息到屏幕上1,				// Key 不是 -1 时，则更新现有消息60.f,			// 调试信息的显示时间FColor::Red,	// 字体颜色：黄色FString::Printf(TEXT("Players in game: %d!"), NumberOfPlayers)	// 打印玩家人数);APlayerState* PlayerState = NewPlayer->GetPlayerState<APlayerState>();if (PlayerState) {FString PlayerName = PlayerState->GetPlayerName();GEngine->AddOnScreenDebugMessage(	// 添加调试信息到屏幕上2,				// Key 不是 -1 时，则更新现有消息60.f,			// 调试信息的显示时间FColor::Cyan,	// 字体颜色：蓝绿色FString::Printf(TEXT("%s has joined the game!"), *PlayerName)	// 打印进入游戏的玩家昵称);}	}}
}void ALobbyGameMode::Logout(AController* Exiting)
{Super::Logout(Exiting);APlayerState* PlayerState = Exiting->GetPlayerState<APlayerState>();if (PlayerState) {int32 NumberOfPlayers = GameState.Get()->PlayerArray.Num();GEngine->AddOnScreenDebugMessage(	// 添加调试信息到屏幕上1,				// Key 不是 -1 时，则更新现有消息60.f,			// 调试信息的显示时间FColor::Red,	// 字体颜色：红色FString::Printf(TEXT("Players in game: %d!"), NumberOfPlayers - 1)	// 打印玩家人数，// 此时 PlayerArray.Num() 还未更新，这里进行减 1 操作只是为了方便测试时显示正确的人数，在实际项目中不会如此操作);FString PlayerName = PlayerState->GetPlayerName();GEngine->AddOnScreenDebugMessage(	// 添加调试信息到屏幕上2,				// Key 不是 -1 时，则更新现有消息60.f,			// 调试信息的显示时间FColor::Cyan,	// 字体颜色：蓝绿色FString::Printf(TEXT("%s has exited the game!"), *PlayerName)	// 打印进入游戏的玩家昵称);}}
/* P23 记录加入的玩家（Couting Incoming Players）*/

    这里可以复习一下函数 “AddOnScreenDebugMessage()” 第一个入参 “int32 Key” 取不同值的含义。这里 打印玩家人数 和 打印进入或退出游戏的玩家昵称 设置了不同的 “Key” 是为了都能在屏幕上显示，如果设置为 -1 则 玩家人数消息 会被 进入或退出游戏的玩家昵称消息 覆盖。

    调用全局变量 GEngine 指针调用函数 AddOnScreenDebugMessage节点，进行屏幕输出。

    void AddOnScreenDebugMessage {int32 Key,float TimeToDisplay,FColor Di splayColor,const FString & DebugMessage,bool bNewerOnTop,const FVector2D & TextScale
}
    • Key = -1 时，则添加新的消息，不会覆盖旧有消息（当 Key = -1 时，bNewerOnTop 有效，直接添加到队列最上层）
    • Key != -1 时，则更新现有消息，效率更高。

    —— 《虚幻引擎基础入门(C++) — 【日志输出篇 03】》

  3. 在 “MultiplayerSessionsSubsystem.cpp” 的 “CreateSession()” 函数中加入一条会话设置的代码行，用来设置唯一构建标识，防止不同的构建在搜索过程中可以互相搜索到。

    void UMultiplayerSessionsSubsystem::CreateSession(int32 NumpublicConnections, FString MatchType)
{...// FOnlineSessionSettings 在头文件 "OnlineSessionSettings.h" 中LastSessionSettings = MakeShareable(new FOnlineSessionSettings());	// 创建会话设置，利用函数 MakeShareable 初始化// 会话设置成员变量参阅及含义：https://docs.unrealengine.com/5.0/en-US/API/Plugins/OnlineSubsystem/FOnlineSessionSettings/LastSessionSettings->bIsLANMatch = IOnlineSubsystem::Get()->GetSubsystemName() == "NULL" ? true : false;	// 会话设置：如果找到的子系统名称为 “NULL”，则使用 LAN 连接，否则不使用LastSessionSettings->NumPublicConnections = NumpublicConnections;	// 会话设置：设置最大公共连接数为函数输入变量 NumpublicConnections.../* P23 记录加入的玩家（Couting Incoming Players）*/LastSessionSettings->BuildUniqueId = 1;								// 会话设置：设置唯一构建标识，防止不同的构建在搜索过程中可以互相搜索到。/* P23 记录加入的玩家（Couting Incoming Players）*/...}

  4. 在 “MenuSystem\Config” 目录下打开 “DefaultGame.ini”，设置最大玩家数为 100。创建会话中设置最大公共连接数 “NumPublicConnections”区别开，设置最大公共连接数是指定加入会话的最大连接数，而设置最大玩家数是指定连接到游戏项目最大人数。

    [/Script/EngineSettings.GeneralProjectSettings]
ProjectID=6A5F83AB4DEB75FB9BB586AC8DE40CDA
ProjectName=Third Person Game Template[StartupActions]
bAddPacks=True
InsertPack=(PackSource="StarterContent.upack",PackName="StarterContent")[/Script/Engine.GameSession]
MaxPlayers=100

  5. （选做）注释掉 “MenuSystemCharacter.cpp” 获取在线子系统并打印在线子系统名称到屏幕上的代码，并删除 “BP_ThirdPersonCharacter” 角色蓝图中按下数字键 “1” 和 “2” 对应的事件。

    // AMenuSystemCharacterAMenuSystemCharacter::AMenuSystemCharacter() :	// 为委托绑定回调函数CreateSessionCompleteDelegate(FOnCreateSessionCompleteDelegate::CreateUObject(this, &ThisClass::OnCreateSessionComplete)),FindSessionsCompleteDelegate(FOnFindSessionsCompleteDelegate::CreateUObject(this, &ThisClass::OnFindSessionsComplete)),JoinSessionCompleteDelegate(FOnJoinSessionCompleteDelegate::CreateUObject(this, &ThisClass::OnJoinSessionComplete))
{.../* P23 记录加入的玩家（Couting Incoming Players）*///IOnlineSubsystem* OnlineSubsystem = IOnlineSubsystem::Get();			// 获取当前的在线子系统指针//if (OnlineSubsystem) {													// 如果当前在线子系统有效//	OnlineSessionInterface = OnlineSubsystem->GetSessionInterface();	// 获取会话接口智能指针//	if (GEngine) {//		GEngine->AddOnScreenDebugMessage(	// 添加调试信息到屏幕上//			-1,				// 使用 -1 不会覆盖前面的调试信息//			15.f,			// 调试信息的显示时间//			FColor::Blue,	// 字体颜色//			FString::Printf(TEXT("Found subsystem %s!"),//				*OnlineSubsystem->GetSubsystemName().ToString())	// 打印在线子系统的名称//		);//	}//}/* P23 记录加入的玩家（Couting Incoming Players）*/}

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23.3 使用 Lobby 游戏模式

  1. 打开虚幻引擎，在内容浏览器中目录 “/内容/ThirdPerson/Blueprints/” 下新建 “LobbyGameMode” 蓝图类，命名为 “BP_LobbyGameMode”。
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  2. 双击 “BP_LobbyGameMode”，进入蓝图编辑器，在右侧 “细节” 面板 “类” 选项卡下设置 “默认 pawn 类” 为 “BP_ThirdPersonCharacter”，编译、保存。
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  3. 在目录 “/内容/ThirdPerson/Maps/” 下打开地图 “Lobby”，在右下方 “世界场景设置” 面板设置 “游戏模式” 为“BP_LobbyGameMode”，保存。
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    如果没有看到右下方的 “世界场景设置” 面板，可以点击工具栏右侧 “项目和编辑器设置” 按钮（虚幻引擎窗口右上方），在下拉菜单栏中选中 “世界场景设置”。
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23.4 进行测试

  1. 将项目打包之后发送到另一台设备上。在设备 1 上运行游戏（保证 Steam 已经运行），点击 “Host” 按钮，当前关卡跳转至 “Lobby”，且左上角显示会话创建成功消息。
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  2. 在设备 2 上运行游戏（保证 Steam 已经运行且登录的账户与设备1 上登录的账号不同），点击 “Join” 按钮，当前关卡跳转至 “Lobby”，并且可以看到有两个玩家存在，说明设备 2 成功找到并加入到了设备 1 创建的会话中，但是设备 2 屏幕左上角没有显示玩家人数和加入游戏信息，而创建会话的设备 1 上有显示。
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  3. 在设备 2 上退出游戏，可以看到设备 1 屏幕左上角显示了设备 2 上的玩家离开游戏的消息，玩家人数也发生了变化。
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23.5 Summary

本节课了解了游戏模式和游戏状态的基本概念，并在虚幻引擎创建了游戏模式基础（Game mode base）C++ 类 “LobbyGameMode”。接着我们在 “LobbyGameMode.cpp” 中实现“virtual void PostLogin()” 和 “virtual void Logout()” 的覆写，以便能够打印在线玩家人数以及玩家加入或退出游戏的消息。为了能够使用这个游戏模式，我们以 “LobbyGameMode” 为父类新建了蓝图类 “BP_LobbyGameMode”，设置蓝图类的 “默认 pawn 类” 为 “BP_ThirdPersonCharacter”，并将地图 “Lobby” 的 “游戏模式” 设置为“BP_LobbyGameMode”。最后，我们在两台设备上以玩家加入和退出游戏的方式进行来了测试，玩家人数以及玩家加入和退出游戏的消息都能正常显示。
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在 23.2 追踪加入或离开游戏的玩家 的 步骤 2 中使用函数 AddOnScreenDebugMessage() 进行屏幕消息输出时，若函数第一个入参 “int32 Key” 为 -1 ，则添加新的消息，不会覆盖旧有消息（当 Key 为 -1 时，bNewerOnTop 有效，直接添加到队列最上层），若 Key 不为 -1 ，则更新现有消息。这里打印 玩家人数 和 打印进入或退出游戏的玩家昵称 设置了不同的 “Key” 是为了都能在屏幕上显示，如果设置为 -1 则 玩家人数消息 会被 进入或退出游戏的玩家昵称消息 覆盖。

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