虚幻C++插件胚胎级入门 | Slate Widget开发

智能指针

• 不同类型的智能指针
• 其独特的属性和句法

smart pointer ease burden of memory allocation and tracking

四种智能指针的区别：选指针就像选遥控器——要共享用 Shared，要专属用 Unique，临时借用选 Weak，强制存在用 Ref。

1. TSharedPtr（共享指针）
你和朋友共用一把钥匙（对象），每复制一把钥匙计数器+1  
只有当所有钥匙都被销毁（计数器归零），房间（对象）才会被拆除  

→ 带计数器的钥匙（可空，可共享）   

2. TSharedRef（共享引用）

3. TWeakPtr（弱指针）
→ 临时借用卡（不阻止房间拆除）
能查看房间有没有被拆，但不会阻止拆除  
需要时可用借用卡换临时钥匙（升级为TSharedPtr），用完即还  
特点：防内存泄漏，适合观察但不影响生命周期的场景  

4. TUniquePtr（独占指针）
→ 一次性密码锁（独占权限）
最适合独享资源比如角色专属武器，安全高效  

钥匙能共享（TSharedPtr）  
引用不能空（TSharedRef）  
借用不负责（TWeakPtr）  
独占最安全（TUniquePtr）  

指针和引用

指针（Pointer）和引用（Reference）的类比可以这样理解：

📌 指针（Pointer）—— 快递柜的取件码

• 特性：
  • 存储的是具体地址（如 0x7ffee123），就像快递柜的取件码（如 A-102）。
  • 可以重新指向其他地址（int* p = &a; p = &b;），如同用同一个取件码系统生成新柜子的密码。
  • 可能为空（nullptr），就像输入无效的取件码会导致开箱失败。
  • 需要显式操作符（*）才能访问值，如同输入密码后需要按「确认键」才能开箱。

🏷️ 引用（Reference）—— 贴了标签的柜子

• 特性：
  • 是变量的别名（如 int& r = a;），就像给某个柜子贴上「VIP专用」标签。
  • 一旦绑定无法更改（r = b; 只是修改值，而非绑定新地址），如同标签贴牢后无法撕下。
  • 必须初始化且永不为空，如同贴标签前必须确定对应柜子存在。
  • 直接操作原变量（无需*），如同看到标签就能直接打开对应的柜子。

Slate介绍

-Slate原意石板，类似于UI设计在石板上作画。

-Slate分辨率自适应

-Slate渲染流程：

控件对象转换为图形面片，通过pixelshader和vertexshader来使用GPU绘制，拿回绘图结果显示在SWindow中

注：

Slate UI框架在渲染过程中同时使用了Vertex Shader（顶点着色器）和Pixel Shader（像素着色器），二者在渲染管线中承担不同的关键角色：这种设计使Slate既能保持2D UI的高效渲染（每帧处理数万顶点），又能实现复杂的视觉效果（如渐变、alpha混合、颜色插值、材质驱动的动态UI）

1. Vertex Shader

• 空间坐标变换：将2D UI元素的顶点数据（位置/UV坐标）从局部坐标系转换到屏幕坐标系

// 典型伪代码示例
float4 VS_Main(float2 Pos : POSITION) : SV_POSITION
{
    return mul(float4(Pos, 0, 1), ViewProjectionMatrix);
}

• 实现动态形变效果（如按钮点击弹性动画）
• 数据传递：向像素着色器传递UV坐标、颜色参数等插值数据

2. Pixel Shader

• 颜色计算：处理控件的基础色、渐变、透明度混合

// 典型伪代码示例
float4 PS_Main(float2 UV : TEXCOORD) : SV_Target
{
    float4 Color = Texture2D.Sample(TextureSampler, UV);
    Color *= WidgetColor;
    return Color;
}

• 特效实现：处理圆角遮罩、边框模糊、阴影渲染等视觉效果
• 纹理合成：对图集(Texture Atlas)进行采样，支持九宫格缩放

1. 纹理图集（Texture Atlas）

• What：将多个小纹理（如UI图标、按钮）合并到一张大纹理中。
• Why：减少GPU绘制调用（Draw Call），提升渲染性能。

2. 九宫格缩放（9-Slice Scaling）

• What：将纹理划分为9个区域（四角+四边+中心），缩放时仅拉伸中心区域。
• Why：保持边角不变形，避免缩放导致的模糊或扭曲。
• How：

LOCTEXT

margin页边白

slate石板

justification对齐

const FText TitleText = LOCTEXT("mimimimimi","miaomiao");

这段代码是用于Unreal Engine中的本地化文本定义：
1. const 修饰符
   - 表示定义的是一个常量，不可被修改
2. FText 类型
   - Unreal Engine中专为UI文本设计的数据类型
   - 相比`FString`具有以下特性：
     自动处理文本本地化
     支持文本格式化验证
     内存管理更安全
3. LOCTEXT 宏
   LOCTEXT(Key, SourceText)
   - UE专有的本地化宏
   - 参数说明：
      "mimimimimi"：本地化键值（唯一标识符）
      "miaomiao"：默认显示文本（当找不到本地化条目时显示）
4. 运行机制
   - 引擎会在以下位置查找本地化文件：
     Content/Localization/ 目录下的.csv或.po文件
   - 匹配流程：
     1. 根据当前语言环境查找"mimimimimi"键
     2. 找到则显示对应语言的翻译
     3. 未找到则显示默认的"miaomiao"

Build.cs添加模块

关于在Unreal Engine项目中未添加Slate/SlateCore模块却能编译成功，主要原因如下：

▶ 核心原理：模块隐式依赖

Unreal Engine的模块系统具有 依赖传递（Transitive Dependencies） 特性。当以下任一情况成立时，Slate相关模块会被 自动引入：

1. 父模块已声明依赖
   若项目依赖了任意已包含Slate模块的引擎模块（如UMG或ApplicationCore），会自动继承其依赖：

   // 假设你的模块以公共模块作为依赖
   PublicDependencyModuleNames.AddRange(new string[] { 
       "Core", 
       "UMG"  // 该模块已包含SlateCore依赖
   });
   

1. 引擎内置模板的隐式代码
   通过编辑器创建的UI控件蓝图或Slate控件类模板，引擎会通过.Target.cs配置文件自动处理依赖关系。

▶ 示例

假设项目存在以下任一文件类型时，隐式依赖将被建立：

▶ 为什么应显式声明？

虽然隐式依赖可能让你跳过模块声明，但存在 三大隐患：

1. 平台兼容性风险
   在非Windows平台（如Android/iOS）打包时，缺乏显式声明可能导致链接错误

2. 热重载失效
   对Slate控件的实时修改可能无法通过Live Coding及时生效

3. 团队协作问题
   其他成员获取代码库后可能出现"unresolved external symbol"错误

▶ 建议的规范写法

无论如何都应该按官方推荐显式声明：

// YourProject.Build.cs
PublicDependencyModuleNames.AddRange(new string[] {
    "Core",
    "Slate",        // 必需
    "SlateCore",    // 必需
    "UMG"           // 可选（如果使用控件蓝图）
});

可以通过以下命令验证实际依赖链（需要在项目目录执行）：

# 生成完整的模块关系图
engine\Build\BatchFiles\GenerateProjectFiles.bat -graph=Modules

类名 A U G S T 

关于带A的类名：
- AMyHUD 开头的 `A` 表示这是一个 Actor 类（比如角色、道具等会出现在游戏场景中的对象）
- 这是虚幻引擎的命名规则：
  - A开头 → Actor 相关类（如 ACharacter 角色）
  - U开头 → 继承自 UObject 的类（如 UWidget  UI控件）
  - S开头 → Slate 控件类（如你代码中的 SMyCompoundWidget）

- G 开头的变量通常是全局单例或核心系统入口点。

	if (GEngine && GEngine->GameViewport && MyCompoundWidget)//判断这三个都是合法的

-T开头的变量

关于这两个私有变量：

private:
    TSharedPtr<SMyCompoundWidget> MyCompoundWidget;   // 你自己设计的UI（比如由图片+文字+按钮组合成的血条界面）
    TSharedPtr<SWeakWidget> WidgetContainer;          // 相当于"装UI盒子的展示架"

- 它们的作用：
  1. MyCompoundWidget：你自己设计的UI（比如由图片+文字+按钮组合成的血条界面）
  2. WidgetContainer：用来把这个UI安全地显示在游戏画面上

- 假设你在搭积木：
  - A开头的类 → 整个积木模型（比如一个房子）
  - S开头的类 → 积木的零件（比如一扇窗户、一个门）
  - 这两个变量 → 你把设计好的窗户（`MyCompoundWidget`）装到房子的展示架上（`WidgetContainer`）

UserWidget 转为 SWidget

将 UserWidget 转为 SWidget 的主要作用在于 深度定制 UI 或优化性能，常见于以下场景：

1. 底层控制与扩展性

• Slate（SWidget） 是 Unreal Engine 的底层 UI 框架，直接操作 

  SWidget 可：

  • 实现 UMG 不支持的复杂交互或渲染逻辑（如自定义绘制、高级动画）。
  • 创建 高度定制化的控件（例如特殊形状按钮、动态图表）。

2. 性能优化

• UMG（UserWidget） 基于 Slate 但附加了蓝图支持，可能引入开销：
  • 转换为 SWidget可减少蓝图虚拟机（VM）的调用，提升高频更新 UI（如游戏 HUD）的性能。
  • 避免 UMG 的层级嵌套损耗，直接通过 Slate 的轻量级结构优化渲染。

3. 混合使用 UMG 与 Slate

• 当需要在 UMG 界面中嵌入 Slate 控件（如自定义编辑器工具、插件界面），需将 

  UserWidget转为 SWidget实现无缝集成。

4. 跨模块复用

• SWidget是纯 C++ 实现，不依赖 UObject 系统，适合在非游戏模块（如编辑器插件、工具链）中复用 UI 组件。

建议结合项目需求权衡选择：UMG 适合快速开发，Slate 适合高性能/高定制化场景。

SWidget 实现深度定制

以下是 通过 SWidget 实现深度定制 的具体示例及其实现原理：

案例1. 自定义渲染 - 动态圆形进度条

需求：实现一个可动态变化的环形进度条，内圈带粒子光效
UMG 限制：ProgressBar控件仅支持矩形/基础圆形
Slate 方案：

class SRadialProgress : public SCompoundWidget {
    // 重写绘制逻辑
    virtual int32 OnPaint(...) const override {
        // 1. 使用Slate绘制API画外圈圆环
        FSlateDrawElement::MakeArc(...); 
        
        // 2. 根据ProgressValue计算弧度并绘制填充弧
        float Angle = FMath::Lerp(0, 360, ProgressValue); 
        FSlateDrawElement::MakeArc(...); 
        
        // 3. 添加动态材质实例实现内圈光效
        UMaterialInstanceDynamic* GlowMaterial = ...;
        FSlateDrawElement::MakeMaterial(...); 
    }
    
    // 暴露属性绑定
    void SetProgress(float InProgress) { 
        ProgressValue = FMath::Clamp(InProgress, 0, 1);
    }
};

案例2. 高级交互 - 技能拖拽组合系统

需求：拖拽技能图标到战场网格时，实时显示技能范围预览
UMG 限制：OnDragDetected事件无法精细控制拖拽过程
Slate 方案：

class SSkillDragWidget : public SCompoundWidget {
    // 重写拖拽响应
    virtual FReply OnMouseButtonDown(...) override {
        return FReply::Handled().DetectDrag(SharedThis(this), EKeys::LeftMouseButton);
    }

    virtual FReply OnDragDetected(...) override {
        // 1. 创建拖拽操作代理
        TSharedPtr<FDragSkillOperation> DragOp = ...;
        
        // 2. 实时计算鼠标位置对应的战场坐标
        DragOp->SetOnDragged(FOnDrag::CreateLambda([this](...){
            FVector2D GridPos = CalculateGridPosition(MousePos);
            UpdateRangePreview(GridPos); // 更新范围网格材质
        }));
        
        return FReply::Handled().BeginDragDrop(DragOp.ToSharedRef());
    }
};

案例3. 动态布局 - 战利品掉落散开效果

需求：物品掉落时随机散开并缓动归位
UMG 限制：CanvasPanel布局计算开销大
Slate 方案：

class SLootSpreadPanel : public SCompoundWidget {
    virtual void Tick(...) override {
        // 1. 为每个子控件计算缓动位置
        for (auto& Child : Children) {
            FVector2D TargetPos = GetGridPosition(Child.Index);
            Child.CurrentPos = FMath::VInterpTo(Child.CurrentPos, TargetPos, DeltaTime, 0.2f);
        }
    }

    virtual void OnArrangeChildren(...) const override {
        // 2. 自定义布局算法
        for (int32 i=0; i<Children.Num(); ++i) {
            const FVector2D& Pos = Children[i].CurrentPos;
            ArrangeChild(Children[i], AllottedGeometry.MakeChild(ChildSize, FSlateLayoutTransform(Pos)));
        }
    }
};

案例4. 复合控件 - 编辑器节点图

需求：构建类似Blueprint编辑器的可缩放/连接节点图
Slate 优势：直接操作SGraphEditor等底层视图组件

class SNodeEditor : public SCompoundWidget {
    void Construct(...) {
        // 1. 创建画布和缩放控制器
        GraphEditor = SNew(SGraphEditor)
            .GraphObj(NodeGraph)
            .ZoomToFit(true);

        // 2. 添加自定义节点工厂
        GraphEditor->GetNodeFactory()->RegisterFactory(MakeShared<FCustomNodeFactory>());

        // 3. 实现节点连线逻辑
        GraphEditor->SetOnCreateConnection(FOnCreateConnection::CreateLambda(...));
    }
};

案例5. 性能敏感场景 - MMO血条系统

需求：同时渲染200+个动态血条且保持60FPS
优化策略：

// 自定义SHealthBarWidget批量渲染
virtual int32 OnPaint(...) const override {
    // 1. 合并所有血条的几何体数据
    TArray<FSlateVertex> BatchVertices;
    TArray<SlateIndex> BatchIndices;
    
    for (const FHealthBarData& Data : Instances) {
        // 2. 单次绘制调用渲染全部实例
        GenerateHealthBarGeometry(Data, BatchVertices, BatchIndices);
    }
    
    // 3. 提交合并后的绘制指令
    FSlateDrawElement::MakeCustomVerts(...);
}

这些案例展示了如何通过 直接操作SWidget 突破UMG的限制，实现引擎未内置的复杂UI效果。但需注意：此类深度定制通常需要 10-20倍于UMG 的开发时间，建议仅在核心功能需要时采用。

公有模块和私有模块

1. 常规配置模式：
   - Public 依赖 < 一般不超过 10 个
   - Private 依赖 < 建议保持在 3-5 个内

2.用一个简单的比喻：

🌰 假设我们有两个邻居：

• 你家（你的模块）
• 邻居家（其他模块）

情况一：Public 依赖（公开借东西）

PublicDependencyModuleNames.Add("电钻"); // 公开说借了电钻

1. 邻居来你家串门时 👉 自动知道可以找你借电钻
2. 邻居家装修时 👉 必须也安装电钻插座（强制依赖）
3. 所有邻居的邻居 👉 都会知道你有电钻

情况二：Private 依赖（悄悄借东西）

PrivateDependencyModuleNames.Add("梯子"); // 悄悄借了梯子

1. 邻居来你家串门时 👉 完全不知道你有梯子
2. 邻居家装修时 👉 不需要安装梯子挂钩（无依赖）
3. 只有你自己 👉 在阁楼维修时才会用梯子

真实代码示例

假设你在做《厨房模拟器》：

// 公有依赖 (所有用你模块的人都需要)
PublicDependencyModuleNames.Add("锅具系统"); // 其他模块需要调用你的炒菜接口

// 私有依赖 (只有你自己需要)
PrivateDependencyModuleNames.Add("洗碗机"); // 内部自动洗碗的实现细节

👉 结果：

• 当其他开发者调用你的 炒菜()接口时，必须安装"锅具系统"
• 但没人知道你用了"洗碗机"实现洗碗功能
• 如果错误地把"洗碗机"放在 Public，会导致所有使用你模块的项目被迫安装洗碗机插件