UE4中Paper2D初探
发表于2016-01-21
Paper 2D是UE4提供的基于精灵的2D系统，可以用于构建2D和2D/3D混合游戏。
当前UE4版本4.10.2；部分内容参考的[官方文档]版本标识为UE4.9。
目前Paper 2D的动画系统是基于帧动画的，社区讨论中虽然有加入2D骨骼动画系统的讨论，但是目前的正式引擎版本中并没有这样的功能。
Sprite
Sprite是帧动画的基本单位，它来源于对Texture的裁剪，形成动画的一个帧并最终用于FlipBook中。
Sprite可以从Texture创建也可以创建之后指定Texture，同时UE4支持导入从Texture Packer和Adobe Flash CS6生成的帧动画。
属性
Sprite的属性相对比较简单：
Source Texture
当前精灵所使用的2D图像
Source UV
裁剪的起始点在原图形上的偏离，像素单位
Source Dimension
裁剪的大小，像素单位
Default Material
精灵的默认材质，系统提供的为Unlit Masked的材质，这个材质可以在Flipbook中进行覆盖设置。
Pixels per unit
设置像素与引擎内部单位之间的缩放比例，用于调整精灵在UE世界中的大小。在Paper2D的插件设置中有全局设定，也可以对每个精灵进行指定。
Pivot Mode
中心点位置。设置为Custom的话可以进行精细的设置。
Sockets
和3D动画中的Sockets功能时类似的，提供一个接口。
Sprite Collision Domain
精灵碰撞模式，可以选择无碰撞、2D或者3D。
属性中有些详细的可以在使用的时候进行调整测试。
有一个属性为Additional Textures，从引擎的描述上看是用于为精灵提供额外的贴图的，当前文档中没有给出描述。要使用的话似乎需要对默认材质进行修改，有使用需求的可以参考[这里]的讨论。
精灵的材质可以进行很多的调整和自定义，从Flipbook过来的Sprite Color属性在材质中是Vertext Color的输入项。
碰撞检测
整个Paper2D中可以选择的碰撞方式为2D和3D两种，3D碰撞使用的引擎内通用的PhysX，而2D碰撞使用的是Box2D。当前Box2D仍然处于实验阶段，有一些功能是不完整的，文档支持也不够完整。Box2D的支持也只能到Win32和Win64两个平台，要使用额外的功能还要在项目设置中打开bEnable2DPhysics开关。总体而言，目前不是很适合使用。
同时，在Sprite的编辑器中可以选择对碰撞形态进行调整，除了引擎提供的几种模式之外，可以自行指定。
各个碰撞模式的不同可以看官方的[图例]，相当的直观。
使用上的建议是使用默认的简单图形进行碰撞，如果需要使用精细的碰撞的话可以使用Sockets来外挂碰撞体来进行碰撞检测，逐帧进行精细的碰撞检测是相当消耗系统运算力的。
区域调整
在Sprite编辑器中可以对裁剪的区域进行调整，也有提供一些快捷的功能。不过一般情况下应该在TexturePacker之类的软件中对这些功能进行调整会更方便一些。
区域调整功能更重要的是对渲染区域进行调整，将有的精灵中多余的空白部分排除到渲染之外的话，可以很好的降低渲染压力。
FlipBook
FlipBook是帧动画的管理类，将Sprite组织成动画进行播放。FlipBook中的属性并不多：
Frames Per Seconds为每秒帧率；
Default Material为所有动画帧使用的材质；
Key Frames中存储的是每一个用到的关键帧的精灵的属性，可以调整的目前只有Frame Run，为帧的持续帧数；
Collision Source为碰撞模式选择，可以选择关闭碰撞、逐帧碰撞或者使用第一帧进行碰撞。
实际运用中更加重要的是FlipBook Components，这个蓝图类提供了很多方便的对Flipbook进行操作的接口。
在使用中如果开启物理出现了翻转出平面之类的不合理现象的话，需要对坐标进行锁定：
其他的在使用上并没有什么太多的复杂的地方，唯一的麻烦死目前并没有Paper2D的动画状态机，需要在BP中使用事件自行进行动画的更新控制。
TileSet& TileMap
瓦片地图功能，当前在UE4中为实验功能。如果不使用的话可以不用太详细研究的感觉。
UE4支持从Tiled进行瓦片地图的导入。
瓦片地图的原理本身比较简单，TileSet与TileMap中的属性设置也都非常的直观。
Tile本身的碰撞是在TileSet中进行设置和调整的，在TileMap中也有开关进行碰撞类型的选择，Sprite Collision Domain的含义与Sprite中是一样的。TileSet编辑器中也可以对每一个Tile进行一些独立的调整。
TileMap本身支持多层地图，功能上还是比较完整的。
有一个属性需要注意，Sepration Per Layer，这个属性是用于调整每一层地图之间的距离的，在多层地图中，相当于通常的Z-Order设置的位置，可以为一些地图特效提供帮助。
最后，在C++中使用Paper2D的功能当前并未完全开发，官方的建议是自己参考相关文档，例如[UPaperFlipbookComponent的文档]进行相关操作。