Getting Started with GCS（GCS 入门）

在深入理解GCS(Gameplay Camera System)以前，我们会先介绍GCS系统的现状和如何使用，再探讨整个系统的架构。

GCS是虚幻引擎5.5推出了新插件，用于让开发者和设计人员能够直观地创建复杂的摄像机行为。

目前插件处于实验阶段，最终发布版本预计为5.7或者5.8。

激活插件后，我们就可以利用虚幻提供的工具链来构建想要的摄像机行为了。

GCS Asset Tool

创建GCS资产的工具统一放到右键菜单窗口的Gameplay选项中， 如下图所示：

下面会介绍里面Camera Asset, Camera Rig, Came Variable Collection 以及 StateTree的信息。

Camera Asset

Camera Asset 是GCS的配置集合，集中管理Camera Director、Camera Rig以及Transition等配置。它定义并组织了摄像机系统运行时的核心组成部分。

创建的菜单如下图所示：

这个工具界面会根据选择的CameraDirector类型创建对应的CameraAsset.

• BlueprintCameraDirector：蓝图扩展类型

Info

• 可扩展蓝图的 UBlueprintCameraDirectorEvaluator​，实际在C++的FBlueprintCameraDirectorEvaluator​中调用。
• 关联的摄像机导演是UBlueprintCameraDirector​，适用于蓝图自定义摄像机控制模式。

• PriorityQueneCameraDirector: 优先队列类型（略）
• SingleCameraDirector: 单摄像机类型

Info

• 仅需要指定Camera Rig信息，使用C++默认的评估器 FSingleCameraDirectorEvaluator​
• 关联的摄像机导演是USingleCameraDirector​，适用于简单的单摄像机模式。

• StateTreeCameraDirector: 状态树类型

Info

• 需指定关联的StateTree, 使用C++默认的评估器 FStateTreeCameraDirectorEvaluator​
• 关联的摄像机导演是UStateTreeCameraDirector​，用于复杂摄像机的切换模式。

CameraAsset的配置状态可以通过右上方的状态栏确认，高亮为有效，灰色为未激活（或无需配置），并可以点击高亮图标进入关联配置。

• 第一个选项表示当前CameraAsset本身
• 第二个选项是显示CameraDirector的配置， 根据类本身的需求进行配置
  • USingleCameraDirector类型，需要配置 UCameraRigAsset
  • UBlueprintCameraDirector 类型，需要配置 TSubclassOf<UBlueprintCameraDirectorEvaluator>
  • UStatetreeCameraDirector 类型，需要配置 FStateTreeReference(UStateTree)
• 第三个选项是关联的CameraRig，这个是动态识别的。
• 第四个选项是CameraRigProxy(略）

Camera Rig

Camera Rig 直译为“摄像机装置”，在虚幻引擎中，它是一种用于描述和控制摄像机行为的Asset。
与现实中物理存在的摄像机装置不同，虚幻中的Camera Rig更多是一个逻辑和功能上的组合体，它由多个蓝图层级节点组成，能够灵活定义和管理特定的摄像机模式和运动效果。

Camera Rig中的蓝图节点是定义好的各种摄像机行为，比如弹簧臂，FOV, 平缓移动等等。

一个简单的Camera Rig样例：

Camera Rig 还可以在Transition 中定义 进入和离开的混合方式，方便平滑过渡摄像机模式。

除了可以指定不同的混合方式，可以通过Conditions pin 添加条件节点，比如判断是否从特定的摄像机轨道变化而来：

Activate Camera Rig

CameraRig设置好了，需要激活才能使用。

Blueprint Camera Director Evalutor

在蓝图评估器中, 可通过蓝图事件来激活CameraRig， 参考如下：

• 这里有不同的事件函数可以重写，开发者可根据实际的情况决定如何激活特定的Camera Rig

StateTree

在状态树中需要添加Activate Camera Rig的Task来激活指定的CameraRig.

正确配置后，状态树的子状态才会去激活指定的Camera Rig

实际上通过FRootCameraNodeEvaluator ::ActivateCameraRig来激活（后面会讲述细节）

Camera Node(Blueprint)

Camera Rig 中提供了 Blueprint 节点，可以通过外部函数对摄像机行为进行扩展。

这里的外部函数需要通过CameraNodeEvaluator的蓝图类型来构建。参考例子如下：

CNE_CharacterSettings 的扩展让摄像机可以去控制玩家的移动变化

然后配置在需要激活这个扩展行为的Camera Rig中:

Camera Node(CameraRigPrefab)

Camera Rig 可以作为模版(CameraRigPrefab)被其他Camera Rig引用。模版提供相同的处理流程，通过暴露的外部参数差异产生不同的表现。

问题：Camera Rig通过模版中更新参数后，可能无法直接在编辑器中观察到摄像机变化。

解决方案：

• 确保要观察的CameraRig是第一激活顺位。
• 调整模版参数后，略微拖动下场景挂载GameplayCameraComponent的角色的位置。

Replace CameraComponent

当CameraRig和CameraAsset正确关联后，我们需要替换掉原版的Character蓝图中的Camera组件就可以让GCS系统运作起来了

GameplayCameraComponent是根据Camera Asset的配置来控制摄像机的变化的，需要进行对应的配置：

bSetControlRotationWhenViewTarget 影响摄像机观察玩家的朝向。

• 如果想让摄像机始终“控制”角色的视角方向，应该开启。
  • ​UGameplayCameraComponent​计算出自己的“视点旋转”（摄像机当前方向），会主动把这个旋转赋值给 PlayerController 的 Control Rotation。
  • 玩家角色会根据 Control Rotation 来调节自身朝向（例如面向玩家视线方向），这样确保基于摄像机朝向进行移动。
• 如果想让摄像机独立于玩家控制旋转，应该关闭。

同时还需要和PlayerController进行关联：

• 参数1是绑定玩家的ID，这样才能正确关联Player Controller，默认是Disabled 关闭的。

• 参数2是选择创建后默认激活Component

配置完成后，我们可以简单的将新的Character的蓝图拖拽的关卡中，这样可以看到当前的摄像机表现：

Info

调整激活CameraRig中的节点属性配置会同步到上面的示意图中，方便进行调试。

Update Parameters In Camera Rig

激活了GameplayCameraComponent后，我们可能需要根据游戏状态的变化（比如输入控制）去更新Camera Rig中的一些参数。

CameRigAsset 内部的摄像机功能节点对外是不可见的。若需要外部更新设置，需要通过暴露参数出来，参考如下：

• 选择需要外部更新的参数，构建出对应类型的参数

• 创建成功后，会出现在CameraRig 左上角的Parameters列表中

然后就可以通过UGameplayCameraComponent去访问更新CameraRig的外部参数了

• 虚幻5.5的实现和5.6略有不同，但是本质上都是通过运行时的Camera Data数据去找到对应的Camera Rig并刷新数据信息。

Shared Camera Evalution Data

GCS系统中有一个非常重要的共享评估数据，它可以影响Camera Rig的层次节点的状态：

蓝图中通常我们可以通过下面两个函数访问：

区别是：前者是可以对所有的Camera Rig都会产生影响， 后者只会对激活的Camera Rig产生影响。

当我们在CameraRig中的蓝图节点暴露对外参数后，必须通过SharedData才能进行更新，参考下面的例子：

还有一种方式是通过 CameraVariableCollection 的集合来创建影响Camera的变量组，通过访问集合来更新指定的变量：

• 首先需要通过GCS的工具菜单创建 CameraVariableCollection

• 创建好后，就可以构建各种类型的变量

• 构建集合后，我们可以在Camera Rig中的蓝图节点中绑定这个变量

• 最后就是在特定场景下去更新这个集合中的变量，如下：

How To Switch CameraRig In State Tree

Statetree 通过Task(比如Global Task)可以控制切换到不同的CameraRig。

简单的例子如下：

• 根据蓝图Class列表，选中StateTreeTaskBlueprintBase.

• 通过StateTree的New Task标签也可以进行创建：

• 复写事件函数，这里选择的是Enter State, 用于每次进入State时候的触发：

需要注意是的：这里需要构建一个Owner参数，并指定它的Category为Context, 用于绑定Statetree的ContextOwner.
这个变量通常用于访问StateTree的外部状态信息，比如例子中的GameplayCameraComponent:

• 将创建好的Task绑定到StateTree上面

这个例子的用途就是当GameplayCameraComponent那边通知有摄像机模式的变换时，将这个状态应用到StateTree并更改StateTree激活的摄像机模式

The End

大致了解GCS在虚幻编辑器中怎么进行配置后，我们就可以通过编辑器快速去创建摄像机原型，不用额外造轮子，非常方便。