1. 研究目的与意义

UE(Unreal Engine)是由Epic Game公司开发的一款游戏引擎。它将许多常用功能封装成函数，且能较为真实地模拟物理运动和骨骼碰撞，功能强大。蓝图的使用降低了开发难度且能与游戏内的场景更好的交互，使程序员能更专注于逻辑而不是代码的格式。RPG(Role playing games)是指角色扮演游戏，玩家可以操纵游戏角色探索三维的虚拟世界，经历剧情，获得身临其境的游戏体验。如今，随着互联网技术的发展，越来越多的游戏开始注重提升玩家的代入感和游戏的真实性，一些游戏公司也开始使用接近真实场景的虚幻引擎来进行游戏开发。本课题即是受到部分游戏启发，旨在用虚幻引擎开发一款角色扮演游戏，给游戏的游玩者带来良好游戏体验的同时，提高开发者对游戏编程，项目协调，资源配置等各方面的应用能力。因此，我们有必要对RPG在UE上的开发与实现进行研究。

2. 课题关键问题和重难点

本课题旨在制作一款完整的RPG游戏，包括移动系统：战斗系统，道具系统：交互系统。课题关键的问题重点在于玩家控制角色的各属性变化和与地图场景里各个元素的实时交互。想要成功实现游戏并提高玩家的游戏体验，一些问题的解决不可或缺。玩家与场景各物品之间是否需要碰撞，是否产生碰撞或重叠事件，玩家在游戏开始后的操作是否产生新的物品，玩家与物品交互之后是否产生变化，这些都是需要解决的问题。而课题的难点在于战斗系统。其一是游戏数值的平衡，玩家的升级所需经验值，升级后提供的属性，怪物的强度，这些都是影响玩家体验的重要因素。其二是玩家与怪物进行战斗的判定，技能是否命中，攻击判定是否准确，这会影响玩家对于战斗的理解和风格。其三是怪物AI的智能，能提前读取玩家操作，太过智能的怪物会让玩家产生压力；而太过笨拙，简单的AI系统又会让玩家失去挑战难度的兴趣，这应与数值平衡相协调，以达到适当的游戏体验。这些，需要用AI行为树来理清怪物行为逻辑，并通过大量的测试数据取得合适的结果。

3. 国内外研究现状（文献综述）

关于如何制作一款好的rpg游戏这个问题，各大游戏厂商与游戏制作人已经通过自己的游戏给出了答案。rockstar games的《gta5》是通过脱离日常生活却又还原真实的电影级场景获得了好评。cd projekt s.a. 公司的《巫师》系列是通过丰富的剧情完善世界观从而增强玩家的代入感。宫崎英高的魂类游戏则是通过紧张刺激的游戏打斗与细节刻画让玩家沉浸其中。这些游戏都有突出点，游戏的各方面也都是顶尖水准。诚然，一个人制作的独立游戏远不可能达到这种水平，但我们仍可以从他们的游戏中学习到很多制作要点。一款好的rpg游戏应当有丰富的剧情，独特的世界观，优秀的画面，细致的动作刻画，但最重要的是游戏的新鲜感和游戏性，使玩家在长时间的游玩过程中不会感到厌烦与困顿，这才是开发者更应考虑的事。

在游戏的大致策划结束后，更重要的是实现游戏，这部分内容就需要通过论文和网络资源的学习来不断推进。由于国内有关基于ue引擎开发rpg游戏的论文资料较少，本人多是通过研究内容相近的论文和期刊进行学习。

通过《基于虚幻4引擎的三维游戏开发实践[j]》[1]一文本人基本的了解了通过ue4进行游戏开发的流程和游戏的构成要素。《浅谈rpg游戏角色设计的夸张表现手法[j]》[2]一文虽然阐述的是非计算机专业的知识,但给了本人rpg游戏美术方面的一些启发，在选择角色素材时也因此选择了一个特征鲜明的中世纪骑士。《基于虚幻引擎的垃圾分类游戏设计与制作》[3]和《基于ue4的塔防射击游戏设计[j]》[4]对本人制作游戏场景，设计物品布局有所影响。《交互式益智游戏在虚幻引擎4上的界面和逻辑实现[j]》[5]是一个更注重于ui交互的文章，虽然与本课题侧重点不同，但让本人对ui的交互实现有了更深刻的认识。《基于虚幻引擎的交互动画技术研究[j]》[6]为本人选择角色动画提供了很好的思路。《基于ue4平台制作的三维坦克游戏设计与实现[j]》[7]和《基于ue4的迷宫逃生游戏设计[j]》[8]两篇文章对项目论述较为完整，详细地阐述了项目开发过程中遇到的各种问题，对本人很有帮助。《research and development of virtual reality game based on unreal engine 4[c]》[9]和《a role playing game using unreal engine 4 and behaviour trees[c]》[10]两篇英文文献虽然是会议论文，但与本课题最为符合，专业性也最强。两篇文章描述了ue4物理碰撞，速度，向量转换等常用计算，并对ai行为树进行了较为深刻的阐述和解释，给了本人制作项目的指导。

4. 研究方案

游戏制作第一步就是准备素材，没有好素材的游戏就像没有好食材的菜肴。由于本人非建筑类专业，对maya和blender的使用较为生疏。游戏的场景多使用ue商城的免费素材搭建而成，角色模型与动作使用mixamo提供的可商用素材。游戏内的部分材质，粒子特效，蒙太奇动画由本人使用ue引擎内素材结合制作。游戏的音效为网络免费素材，游戏背景音乐由本人使用fl studio制作而成。

游戏按素材进行分类可分为角色，场景，特效，页面设计，ai行为树，下面依次阐明各内容的研究方案:

角色素材使用mixamo提供的模型，绑定其自带骨骼，用部分动画（如行走，奔跑动画）制作混合空间,实现角色各方向的移动动画。再通过角色动作蓝图制作状态机，实现动作间的流畅切换。编写角色蓝图的同时，进行一些骨骼动画混合，使角色可以在不同骨骼部位播放不同的蒙太奇动画，实现更丰富的功能（如上半身播放攻击动画下半身进行行走）。此外，存储角色的相关属性信息，便于其他蓝图调用。

5. 工作计划

2022-2023 第1学期：

第15-16周完成选题，查阅相关中英文资料，进行相关技术的学习

第17周与导师沟通进行课题总体规划