UE4 UMG帧动画详解

发表于2018-01-08
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UI界面通常会使用帧动画来完成一些效果,那么在UE4中如何使用帧动画呢?考虑到有些人对UMG帧动画还不够了解,下面就给大家详细介绍下。

效果预览

开门见图,这是最终的效果。

功能点:

  • 封魔录文字的效果会循环播放,每个loop间有大概1秒的间隔时间。飘带和刀剑文字的金属光泽间则没有。
  • 按钮在点下时,会播放一个滚动的效果。

具体运行情况见github上的源代码

阅读本文需要了解的知识
  • 基本的UMG和材质知识
  • UE4 C++及slate的基础知识。
UE4自带的功能实现UI中的Flipbook的方法

Flipbook Material Function

我们知道Paper2D中可以展示一张Fipbook的图片的资源,同样的在Material Editor中也提供了一个名叫Flipbook的函数节点来播放动画。

这个节点是一个函数,双击可以展开看到里面具体的写法。这里不仔细解释这个函数,简单说下使用方法。通过传入Animation Phase来控制播放到第几帧,如果不传的话,函数内部默认按照时间输入更新动画帧数。这里值得注意的是你的所有的帧会在一秒内播放完,所以如果要控制播放速度的话,那么你就需要自己输入时间并乘上你想要的播放速率。

总的来说这个方式,还算比较简便。记得把Material Domain改成User Interface,我们就可以将其用在SlateBrush上,然后看到动画效果了。使用动态材质或者材质实例,自己加入些控制的参数就可以简单的控制我们的动画。

在UMG的蓝图中用Tick函数实现

User Widget的蓝图中有Tick Event事件,这样我们就有了Delta Time,于是我们就可以来通过逻辑来定时的改变Image的Brush来实现动画。这种方式很直接,也很有效,大部分功能都能实现。

分析

但是上述两种方式的缺点也很明显:

  • 仅使用Flipbook Node无法实现播放一次就停下来且告知使用者动画结束等功能。可以认为Material Editor本质上是对Shader的一层工具化封装。那么Material Editor里面处理的是当前帧的数据,且不能记录数据。而实现我们要的播放一次,本质上需要记录我们播放的总帧数。实现暂停则需要记录是否是暂停的标识量。故这是无法实现的。另外如果时间使用内置的Input输入的话,我们无法控制每帧的具体时间。打个比方,如果电脑较卡,当第二次调用的时候可能过了x秒,这个时候flipbook就会直接按照x秒来计算要播放第几帧,那么就会出现跳帧的现象。
  • 使用User Widget蓝图来实现,前面说过的很直接很简单。但是需要控制一个动画在蓝图中要拖很多节点,并对该动画记录相关的变量来控制进程什么的。可以想象当界面上动画较多的时候这将会是多么恐怖的一件事情。当然可以使用蓝图自定义一个控件,在控件内部将这些东西封装起来,然后供别的控件来使用。这确实可行,但是考虑到动画这块是一个比较重的功能,而蓝图天生比C++方式慢很多,所以这种方式也不是很好。
使用Slate来创建自定义的控件

这个时候UE4提供源码的优势就体现了。我们可以通过继承相似功能的控件来实现我们想要的效果。这里我们选择了SLeafWidget做父类来创建我们需要的SUIFlipbookImage。另外我也将其用UWidget封装起来这样就可以直接在UMG中调用了。类图如下:

可以看到我们的控件需要支持的操作均有实现。具体代码内容可以参看github上的源码。这里只说说在做的时候需要注意的地方。

把SlateBrush放在SWidget中

我这里直接继承SLeafWidget,是为了把SlateBrush放在SUIFlipbookImage中方便操作。自带的SImage仅能通过const方式访问UImage的SlateBrush,而我们这里如果要实现动画效果的话,最好是更改SlateBrush的UVRegion。虽然也可以通过改变OnPaint函数中传入的AllotedGeometry的size和offset来达到效果。但是那种方式感觉怪怪的,我最开始就是那么写的,觉得是一种hack的手段。所以尝试了很久后,将其改为了现在的更改UV的方式了,这也是最直接明了且合乎逻辑的方式。但是这里需要注意的是:

  • 注意OnPaint后面那个const声明,OnPaint函数里面调用的SlateBrush的时候(成员变量)会被认为是一个const的对象。我个人猜测这里为了防止做一些过于繁重的操作,因为Paint需要较高的效率。实际想一下也可以理解,Brush的UV并不需要在每次绘制的时候重新计算。我们只需要在每次CachedFrameIndex变更的时候去就算下就可以了。
class SUIFlipbookImage : public SLeafWidget
{
FSlateBrush ImageBrush;
publick:
virtual int32 OnPaint(...) const override
}
int32 SUIFlipbookImage::OnPaint(...) const
{
//...
ImageBrush.SetUVRegion(...); //This will not be compiled.
//...
}
  • 初始化SlateBrush的时候需要将TileType设置为NoTile,默认构造的SlateBrush的是Tilling。这点我由于开始不知道从CoreStyle里面的DefaultSlateBrush取到的也是Tilling(实际上时对SlateBrush的原理不是很理解造成的),浪费了很多时间。

在UUIFlipbook中仅让用户选择Texture

Image中可以将Material或者Texture等Asset设置给SlateBrush使用,这得益于UImage中提供的一系列转化各种资源的工具函数。但是对于UIFlipbook而言,我们只需要一张简单的Texture足矣。这里只需要在UUIFlipbook中声明一个UTexture2D*类型的成员,并在SynchronizeProperties的时候将其设置给给SUIFlipbookImage的SlateBrush设置就好了。

/**A texture is just enough, so here just surpport texture instead of slate brush */
UPROPERTY(EditAnywhere, BlueprintReadOnly, Category = "UIFlipbook", meta = (sRGB = "true"))
UTexture2D* FlipbookImage;
void UUIFlipbook::SynchronizeProperties()
{
Super::SynchronizeProperties();
TAttribute<FSlateColor> ColorAndOpacityBinding = OPTIONAL_BINDING(FSlateColor, ColorAndOpacity);
if (MyImage.IsValid())
{
//...
MyImage->SetImageRes(FlipbookImage);
//...
}
}

这个可以参照Btton的OnClick事件写法来完成。需要先声明一个多播委派(区别于UImage的MouseDown绑定,因为要停供时间见,故必须是多播委派。)

DECLARE_DYNAMIC_MULTICAST_DELEGATE(FOnAnimationEndEvent)。然后再声明一个FOnAnimationEndEvent的UPROPERTY成员以及一个处理的函数。在一个动画Loop结束时抛出事件

/**
* When an animation loop is end, this event will notify
* depends on your parameter in PlayAnimation().
*/
UPROPERTY(BlueprintAssignable, Category = "UIFlipbook|Events")
FOnAnimationEndEvent OnAnimationEnd;
void HandleAnimationEnd();

当然为了配合这个委派,SUIFlipbookImage中也需要声明一个DECLARE_DELEGATE(FAnimationEndDelegate),并创建FAnimationEndDelegate OnAnimationEndHandler成员。并提供如下函数来让UUFlipbook绑定相应的委派。这样就可以在编辑器的Details栏event区域看到我们的事件绑定的入口。点击后面的按钮就可以查看/添加相应的事件绑定。

void SUIFlipbookImage::SetOnAnimationEnd(FAnimationEndDelegate EventHandler)
{
OnAnimationEndHandler = EventHandler;
}

然后在UUIFlipbook中的SynchronizeProperties函数中设置绑定。

void UUIFlipbook::SynchronizeProperties()
{
Super::SynchronizeProperties();
TAttribute<FSlateColor> ColorAndOpacityBinding = OPTIONAL_BINDING(FSlateColor, ColorAndOpacity);
if (MyImage.IsValid())
{
//...
MyImage->SetOnAnimationEnd(BIND_UOBJECT_DELEGATE(FAnimationEndDelegate, HandleAnimationEnd));
//...
}
}

并在HandleAnimationEnd函数中去dipatch事件:

最后回到我们的SUIFlipbookImage,当需要Notify end event的时候去调用NotifyAnimationEnd就可以了。

void SUIFlipbookImage::NotifyAnimationEnd()
{
if (OnAnimationEndHandler.IsBound())
{
OnAnimationEndHandler.Execute();
}
}

这样我们就实现了,当SUIFlipbookImage播放完一轮动画后,抛出相应的结束事件。并执行蓝图中的处理代码。

总结

以下是最终我们的UIFlipbook控件在UMG中使用的时候提供的选项,运用它可以实现开头的gif图中展示的效果了。

因为有UE4的源码,我们可以看到其背后实现的原理。虽然整个系统非常的繁杂,但是使用合理的方式去扩展其所提供的功能确实很简单的。这样可以避免很多丑陋的hack式的solution。也许我这里提供的方式不是最好的,但是比较接近我想要的功能了。且从这部分代码的实现过程中我对Slate部分理解更深了。如果你有什么疑问或者我有什么错误,或者有更优雅的实现方式。欢迎在下方留言。


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