docs(technical): v0.1 程序设计——角色控制+交互+收集三份技术方案

P-003 步骤④程序设计产出:

- player-controller-tech.md: 角色控制系统(参数调整+输入绑定,2-3天)
- interaction-system-tech.md: 交互系统核心框架(状态机+推镜+物品中转,5-7天)
- collection-system-tech.md: 收集系统进度追踪+通知UI(1-2天)

覆盖三份执行案全部行为规则,含美术需求清单和技术风险分析。
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2026-06-06 00:30:50 +08:00
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+501
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@@ -0,0 +1,501 @@
# 收集系统技术设计文档(v0.1 原型)
> 任务ID: P-003(部分)
> 对应执行案: `docs/design/prototype/collection-system-execution.md`
> 关联系统: 物品系统(上游)、交互系统(间接)
> 阶段: 原型
> 日期: 2026-06-06
---
## 概述
收集系统是 v0.1 的辅助体验系统,追踪玩家在场景中收集"杂物"品类物品的进度。系统从物品系统(ItemManager)接收获得通知,判定是否为新收集,更新进度,弹出收集通知 UI。
v0.1 范围极小:单一品类"杂物",共 10 个物品,无持久化、无分类、无图鉴。
**实现复杂度**:低
**预估工期**:1-2 天
**新增代码量**:约 200-300 行 C++ + 2 个 UMG 蓝图
---
## 类与组件架构
### 新增类
| 类名 | 类型 | 职责 | 位置 |
|------|------|------|------|
| `UCollectionManager` | UActorComponent | 收集进度追踪 + 收集通知 UI + 进度 UI | `Collection/` |
### 修改类
| 类名 | 修改内容 |
|------|---------|
| `AChildHoodCharacter` | 持有 CollectionManager,提供收集进度查询接口 |
### 新增蓝图
| 蓝图名 | 类型 | 用途 |
|--------|------|------|
| `WBP_CollectionNotification` | UMG Widget | 收集通知("发现了新的杂物,进度 X/Y") |
| `WBP_CollectionProgress` | UMG Widget | 收集进度常驻 UI("📦 杂物 3/10") |
| `WBP_CollectionComplete` | UMG Widget | 全部收集完成提示("杂物全部收集完成!") |
### 架构关系
```
AChildHoodCharacter
├── UInteractionManager (交互系统)
├── UItemManager (物品系统)
└── UCollectionManager (收集系统)
├── TSet<FName> CollectedIDs // 已收集物品 ID 集合
├── int32 Progress // 当前收集数
├── bool bIsComplete // 是否全部完成
├── WBP_CollectionProgress // 常驻进度 UI
├── WBP_CollectionNotification // 弹出式收集通知
└── WBP_CollectionComplete // 完成提示
数据流:
UItemManager (物品系统)
│ OnItemCollectedEvent(ItemId, Category, Number)
▼
UCollectionManager (收集系统)
├── 1. 查品类 → 仅处理"杂物"
├── 2. 查重复 → CollectedIDs.Contains(ItemId)
├── 3. 记录 → CollectedIDs.Add + Progress++
├── 4. 弹收集通知 → WBP_CollectionNotification
└── 5. 完成判定 → Progress == TotalCount
```
---
## 核心数据结构
### 配置数据
```cpp
UCLASS()
class UCollectionManager : public UActorComponent
{
GENERATED_BODY()
// === 配置参数(构造函数设置默认值) ===
// 收集品类配置
UPROPERTY(EditAnywhere, Category="Collection")
FString TargetCategory = TEXT("杂物"); // 追踪的品类名
UPROPERTY(EditAnywhere, Category="Collection")
int32 TotalCount = 10; // 品类总数
// 收集通知参数
UPROPERTY(EditAnywhere, Category="Collection|Notification")
float NotificationDelay = 0.3f; // 拾取通知后延迟(秒)
UPROPERTY(EditAnywhere, Category="Collection|Notification")
float NotificationFadeInDuration = 0.2f;
UPROPERTY(EditAnywhere, Category="Collection|Notification")
float NotificationDisplayDuration = 2.0f;
UPROPERTY(EditAnywhere, Category="Collection|Notification")
float NotificationFadeOutDuration = 0.3f;
UPROPERTY(EditAnywhere, Category="Collection|Notification")
int32 MaxSimultaneousNotifications = 2;
UPROPERTY(EditAnywhere, Category="Collection|Notification")
FLinearColor NotificationColor = FLinearColor(0.94f, 0.82f, 0.38f); // #F0D060 浅金色
// 进度 UI 参数
UPROPERTY(EditAnywhere, Category="Collection|Progress")
float ProgressScaleAmplitude = 1.2f; // 弹性缩放倍率
UPROPERTY(EditAnywhere, Category="Collection|Progress")
float ProgressScaleDuration = 0.2f; // 弹性动画时长
// 完成表现参数
UPROPERTY(EditAnywhere, Category="Collection|Complete")
float CompleteScaleAmplitude = 1.4f;
UPROPERTY(EditAnywhere, Category="Collection|Complete")
float CompleteScaleDuration = 0.5f;
UPROPERTY(EditAnywhere, Category="Collection|Complete")
float CompleteMessageDelay = 0.5f; // 收集通知消失后延迟
UPROPERTY(EditAnywhere, Category="Collection|Complete")
float CompleteMessageDisplayDuration = 2.0f;
// === 运行时状态 ===
UPROPERTY()
TSet<FName> CollectedIDs;
int32 Progress = 0;
bool bIsComplete = false;
// UI 实例
UPROPERTY()
UUserWidget* ProgressWidget = nullptr;
UPROPERTY()
TArray<UUserWidget*> ActiveNotifications;
// UI 类引用
UPROPERTY(EditAnywhere, Category="Collection|UI")
TSubclassOf<UUserWidget> NotificationWidgetClass;
UPROPERTY(EditAnywhere, Category="Collection|UI")
TSubclassOf<UUserWidget> ProgressWidgetClass;
UPROPERTY(EditAnywhere, Category="Collection|UI")
TSubclassOf<UUserWidget> CompleteWidgetClass;
// 延迟通知定时器
FTimerHandle NotificationDelayTimer;
FName PendingNotificationItemId;
};
```
---
## 行为规则 → 实现方案映射
### 一、收到获得物品通知后的流程
#### 入口:ItemManager 委托回调
```cpp
// UCollectionManager::BeginPlay 中绑定 ItemManager 委托
void UCollectionManager::BeginPlay()
{
Super::BeginPlay();
// 查找 ItemManager 并绑定委托
if (auto* ItemManager = GetOwner()->FindComponentByClass<UItemManager>())
{
ItemManager->OnItemCollectedEvent.AddDynamic(this, &UCollectionManager::OnItemReceived);
}
// 创建常驻进度 UI
CreateProgressWidget();
}
```
#### 五步流程实现
```cpp
void UCollectionManager::OnItemReceived(FName ItemId, const FString& Category, const FString& ItemNumber)
{
// 步骤 1:查品类 — 不是"杂物"则忽略
if (Category != TargetCategory) return;
// 步骤 2:查重复 — 已收集过则忽略
if (CollectedIDs.Contains(ItemId)) return;
// 步骤 3:记录
CollectedIDs.Add(ItemId);
Progress++;
// 步骤 4:弹收集通知(延迟 0.3 秒,等拾取通知先显示)
PendingNotificationItemId = ItemId;
GetWorld()->GetTimerManager().SetTimer(
NotificationDelayTimer,
this, &UCollectionManager::ShowCollectionNotification,
NotificationDelay,
false
);
// 更新进度 UI
UpdateProgressWidget();
// 步骤 5:完成判定
if (Progress >= TotalCount && !bIsComplete)
{
bIsComplete = true;
// 完成表现延迟到收集通知消失后
GetWorld()->GetTimerManager().SetTimer(
CompleteTimer,
this, &UCollectionManager::ShowCompletionCelebration,
NotificationDelay + NotificationDisplayDuration + NotificationFadeOutDuration + CompleteMessageDelay,
false
);
}
}
```
---
### 二、收集通知 UI
#### WBP_CollectionNotification
**实现**:UMG Widget Blueprint
- **位置**:屏幕右上角,拾取通知下方
- **Anchors**:TopRight,Offset X = -20, Offset Y 依赖拾取通知位置
- **内容**:`TextBlock` 显示 `发现了新的杂物,进度 {Progress}/{TotalCount}`
- **文字颜色**:浅金色 `#F0D060`(FLinearColor(0.94, 0.82, 0.38))
#### 显示动画(Widget Animation)
```
淡入 (0.2s) → 停留 (2.0s) → 淡出 (0.3s) → 自动移除
```
```cpp
void UCollectionManager::ShowCollectionNotification()
{
if (!NotificationWidgetClass) return;
// 检查最大同屏数
CleanExpiredNotifications();
if (ActiveNotifications.Num() >= MaxSimultaneousNotifications) return;
// 创建通知 Widget
UUserWidget* Notification = CreateWidget<UUserWidget>(GetWorld(), NotificationWidgetClass);
Notification->AddToViewport();
// 设置内容(通过 BlueprintImplementableEvent 或直接设置 TextBlock)
// 调用蓝图函数设置文字:FString::Format("发现了新的杂物,进度 {0}/{1}", ...)
SetNotificationText(Notification, Progress, TotalCount);
ActiveNotifications.Add(Notification);
// 设置自动销毁定时器
float TotalLifetime = NotificationFadeInDuration + NotificationDisplayDuration + NotificationFadeOutDuration;
FTimerHandle AutoRemoveTimer;
GetWorld()->GetTimerManager().SetTimer(AutoRemoveTimer, [this, Notification]()
{
Notification->RemoveFromParent();
ActiveNotifications.Remove(Notification);
}, TotalLifetime, false);
}
```
#### 与拾取通知的叠放
- 收集通知通过 Anchor 定位在拾取通知下方
- 实现方式:通知 Widget 的 Anchor 设为 TopRight,Y 偏移量 = 拾取通知高度 + 间距
- v0.1 简化:固定偏移位置,不动态检测拾取通知实际高度
---
### 三、收集进度 UI
#### WBP_CollectionProgress
**实现**:UMG Widget Blueprint
- **位置**:屏幕左上角
- **Anchors**:TopLeft,Offset X = 3% 屏幕宽度,Offset Y = 3% 屏幕高度
- **格式**:`📦 杂物 {Progress}/{TotalCount}`
- **图标**:v0.1 用简单 emoji 或纯色方块(20×20 像素)
- **文字**:白色,正常字体
- **常驻显示**:游戏开始后始终可见,直到角色销毁
#### 数值更新动画
```cpp
void UCollectionManager::UpdateProgressWidget()
{
if (!ProgressWidget) return;
// 更新文字
UpdateProgressText(Progress, TotalCount);
// 播放弹性动画(蓝图中的 Widget Animation)
PlayProgressPulseAnimation(ProgressScaleAmplitude, ProgressScaleDuration);
}
```
弹性动画在 UMG 蓝图中通过 Widget Animation 实现:
- 缩放序列:1.0 → 1.2 → 1.0,时长 0.2 秒
- 使用 Ease: Out 重心曲线
---
### 四、全部收集完成表现
#### WBP_CollectionComplete
**实现**:UMG Widget Blueprint
- **位置**:屏幕正中
- **内容**:`杂物全部收集完成!`,白色大字
- **显示时长**:2.0 秒后淡出
```cpp
void UCollectionManager::ShowCompletionCelebration()
{
// 1. 进度 UI 数字变金色 + 放大弹性效果
if (ProgressWidget)
{
SetProgressTextColor(FLinearColor::Gold);
PlayProgressPulseAnimation(CompleteScaleAmplitude, CompleteScaleDuration);
}
// 2. 屏幕中央弹出完成提示
if (CompleteWidgetClass)
{
UUserWidget* CompleteWidget = CreateWidget<UUserWidget>(GetWorld(), CompleteWidgetClass);
CompleteWidget->AddToViewport();
// 自动淡出移除
FTimerHandle AutoRemoveTimer;
GetWorld()->GetTimerManager().SetTimer(AutoRemoveTimer, [CompleteWidget]()
{
CompleteWidget->RemoveFromParent();
}, CompleteMessageDisplayDuration, false);
}
}
```
---
### 五、重启状态处理
v0.1 无持久化,每次游戏启动自动重置。
```cpp
void UCollectionManager::BeginPlay()
{
// ... 绑定委托 ...
// 初始化状态(保证干净状态)
CollectedIDs.Empty();
Progress = 0;
bIsComplete = false;
// 创建进度 UI,显示 "📦 杂物 0/10"
CreateProgressWidget();
}
```
无需额外重置逻辑——组件生命周期由 UE 管理,角色销毁时自动清理。
---
## 数据流总览
```
UInteractionManager (交互系统)
│ 拾取/翻找完成
▼
UItemManager (物品系统)
│ OnItemPickedUpEvent → WBP_PickupNotification(拾取通知)
│ OnItemCollectedEvent(ItemId, Category, Number)
▼
UCollectionManager (收集系统)
├── 1. Category != "杂物" → 忽略
├── 2. CollectedIDs.Contains(ItemId) → 忽略
├── 3. CollectedIDs.Add + Progress++
├── 4. 延迟 0.3s → WBP_CollectionNotification(收集通知)
│ 内容:"发现了新的杂物,进度 X/Y"
│ 颜色:浅金色 #F0D060
├── 5. Progress == 10 → bIsComplete = true
│ → 进度 UI 变金色
│ → 延迟 → WBP_CollectionComplete(完成提示)
└── WBP_CollectionProgress(常驻进度 UI)
内容:"📦 杂物 X/10"
位置:左上角
```
---
## 边界情况处理
| 边界情况 | 实现方案 |
|---------|---------|
| 重复获得同一物品 | CollectedIDs.Contains() 判重,已收集则忽略。不会导致 Progress 超过 10 |
| 全部收集完成后继续收到通知 | bIsComplete 已为 true,CollectedIDs 查重拦截。无副作用 |
| 游戏重启 | 无持久化,组件重新初始化。CollectedIDs/Progress/bIsComplete 全部重置 |
| 收集通知与拾取通知时序冲突 | 0.3s 延迟确保拾取通知先显示。固定偏移避免视觉重叠 |
| 多条收集通知快速触发 | MaxSimultaneousNotifications = 2,超出则丢弃。v0.1 正常流程不会触发此限制 |
---
## 美术资源需求
### UI
| 资源类型 | 名称 | 数量 | 规格 | 用途 |
|----------|------|------|------|------|
| UMG Widget | 收集通知 | 1 | 浅金色文字 `#F0D060`,右上角弹出,2 秒淡出 | 新收集时弹出 |
| UMG Widget | 收集进度 | 1 | 白色文字 + 占位图标,左上角常驻 | 显示收集进度 |
| UMG Widget | 完成提示 | 1 | 白色大字居中,2 秒淡出 | 全部收集完成 |
### 图标
| 资源类型 | 名称 | 数量 | 规格 | 用途 |
|----------|------|------|------|------|
| 2D 图标 | 杂物品类图标 | 1 | 20×20 像素,简单符号或纯色方块 | 进度 UI 中的品类标识 |
> v0.1 不需要 3D 模型、动画或其他美术资产。所有交互物的外观由交互系统负责。
---
## 技术风险与注意事项
| 风险 | 等级 | 说明 | 缓解措施 |
|------|------|------|---------|
| 收集通知位置与拾取通知重叠 | 🟢 低 | 固定偏移可能不够精确 | v0.1 接受不完美;后续版本可动态检测拾取通知位置 |
| Widget 生命周期管理 | 🟢 低 | 通知 Widget 需要正确销毁 | 定时器自动移除;组件销毁时清理所有 Active Notifications |
| ItemManager 委托时序 | 🟢 低 | BeginPlay 中绑定委托时 ItemManager 可能未初始化 | 使用 FindComponentByClass 查找,若为空则在 Tick 中延迟绑定一次 |
### 需要注意
1. **委托绑定时机**:UCollectionManager 必须在 ItemManager 的 OnItemCollectedEvent 委托注册之后才能收到通知。确保 ItemManager 的初始化先于 CollectionManager,或在 CollectionManager 中做延迟绑定。
2. **UI 叠放层级**:收集通知的 ZOrder 需要高于进度 UI,低于可能的弹窗/菜单。建议:进度 UI = 0,收集通知 = 1,完成提示 = 2。
3. **进度 UI 文字更新**:使用 `SetNum` 或 `SetText` 更新 TextBlock 时需确保在 GameThread 上执行(委托回调本身在 GT 上)。
---
## 可调参数汇总
所有参数均在构造函数中设置默认值,蓝图可覆盖:
| 参数 | C++ 属性 | 默认值 | 对应执行案参数 |
|------|---------|--------|-------------|
| 追踪品类名 | `TargetCategory` | "杂物" | — |
| 品类总数 | `TotalCount` | 10 | 10 个杂物品 |
| 通知延迟 | `NotificationDelay` | 0.3 秒 | 0.1-0.5 秒 |
| 通知淡入 | `NotificationFadeInDuration` | 0.2 秒 | 0.1-0.3 秒 |
| 通知停留 | `NotificationDisplayDuration` | 2.0 秒 | 1.5-3.0 秒 |
| 通知淡出 | `NotificationFadeOutDuration` | 0.3 秒 | 0.2-0.5 秒 |
| 通知颜色 | `NotificationColor` | #F0D060 | — |
| 最大同屏数 | `MaxSimultaneousNotifications` | 2 | 1-3 条 |
| 进度弹性倍率 | `ProgressScaleAmplitude` | 1.2 | 1.1-1.5 |
| 进度弹性时长 | `ProgressScaleDuration` | 0.2 秒 | 0.1-0.4 秒 |
| 完成弹性倍率 | `CompleteScaleAmplitude` | 1.4 | 1.2-1.8 |
| 完成弹性时长 | `CompleteScaleDuration` | 0.5 秒 | 0.3-0.8 秒 |
| 完成提示延迟 | `CompleteMessageDelay` | 0.5 秒 | 0.3-1.0 秒 |
| 完成提示时长 | `CompleteMessageDisplayDuration` | 2.0 秒 | 1.5-3.0 秒 |
---
## 文件结构
```
Source/ChildHood/
├── Collection/
│ ├── CollectionManager.h/.cpp # 收集系统主组件
│ └── CollectionTypes.h # (可选,v0.1 极简可能不需要独立类型文件)
├── Player/
│ └── ChildHoodCharacter.h/.cpp # 修改:添加 CollectionManager
└── Interaction/
└── ItemManager.h/.cpp # 已有:OnItemCollectedEvent 委托
Content/
├── Blueprints/
│ └── Characters/
│ └── BP_ChildHoodCharacter # 玩家角色蓝图(修改:添加 CollectionManager 组件引用)
├── UI/
│ ├── WBP_CollectionNotification # 收集通知 Widget
│ ├── WBP_CollectionProgress # 收集进度 Widget
│ └── WBP_CollectionComplete # 完成提示 Widget
└── Data/
└── (v0.1 不需要 DataAsset,参数硬编码在 C++ 中)
```
+944
View File
@@ -0,0 +1,944 @@
# 交互系统技术设计文档(v0.1 原型)
> 任务ID: P-003(部分)
> 对应执行案: `docs/design/prototype/interaction-system-execution.md`
> 关联系统: 角色控制、物品系统、收集系统
> 阶段: 原型
> 日期: 2026-06-06
---
## 概述
交互系统是 v0.1 的核心体验系统,让玩家通过"走近并按键"与环境物体、NPC 产生互动。包含四种交互类型(观察/拾取/操作/对话),涉及状态机管理、摄像机推镜、UI 显示、跨系统通知等多个子系统。
**实现复杂度**:中-高
**预估工期**:5-7 天
**新增代码量**:约 800-1200 行 C++ + 2 个 UMG 蓝图
---
## 类与组件架构
### 新增类
| 类名 | 类型 | 职责 | 位置 |
|------|------|------|------|
| `IChildHoodInteractable` | UInterface | 交互物统一接口 | `Interaction/` |
| `UInteractableComponent` | UActorComponent | 可附着到任意 Actor,提供交互数据与触发检测 | `Interaction/` |
| `UInteractionManager` | UActorComponent | 交互状态机 + 检测 + 选择 + 摄像机推镜 + UI 管理 | `Interaction/` |
### 修改类
| 类名 | 修改内容 |
|------|---------|
| `AChildHoodCharacter` | 持有 InteractionManager,提供交互状态查询接口 |
| `AChildHoodPlayerController` | 注册交互相关 IA(E/ESC/Tab/滚轮) |
### 新增蓝图
| 蓝图名 | 类型 | 用途 |
|--------|------|------|
| `WBP_InteractionPrompt` | UMG Widget | 交互提示 UI(`[E] 查看旧冰箱`) |
| `WBP_InteractionText` | UMG Widget | 文本底框(半透明背景 + 文字) |
| `BP_InteractableActor` | Actor Blueprint | 可交互物基类蓝图(带 InteractableComponent) |
| `BP_PickupItem` | Actor Blueprint | 拾取物蓝图(继承 BP_InteractableActor) |
| `BP_InteractableDoor` | Actor Blueprint | 门蓝图(继承 BP_InteractableActor,含开关状态) |
| `BP_InteractableNPC` | Actor Blueprint | NPC 蓝图(继承 BP_InteractableActor) |
### 架构关系
```
AChildHoodPlayerController
├── Enhanced Input
│ ├── IA_Interact (E) ──────────┐
│ ├── IA_Cancel (ESC) ──────────┤
│ └── IA_SwitchInteract (Tab) ──┤
│ ▼
AChildHoodCharacter UInteractionManager
├── CapsuleComponent ├── 状态机 (Free/Interacting)
├── SkeletalMesh ├── 检测列表 (NearbyInteractables)
├── SpringArm + Camera ├── 当前选中 (SelectedInteractable)
├── UInteractionManager ◄─────────┤── 摄像机推镜控制
└── bIsInteracting 标志 ├── UI 管理 (Prompt + Text)
└── 交互流程驱动
场景中的可交互物:
AActor (任意 Actor)
└── UInteractableComponent (实现 IChildHoodInteractable)
├── FInteractableData (配置数据)
├── USphereComponent (触发检测范围)
└── UStaticMeshComponent (占位模型)
```
---
## 核心数据结构
### 枚举
```cpp
// 交互类型
UENUM(BlueprintType)
enum class EInteractType : uint8
{
Examine, // 观察
Pickup, // 拾取
Operate, // 操作
Talk // 对话
};
// 操作子类型
UENUM(BlueprintType)
enum class EOperateSubType : uint8
{
None,
Door, // 门(开关切换)
Search // 翻找
};
// 交互系统顶层状态
UENUM(BlueprintType)
enum class EInteractionState : uint8
{
Free, // 自由状态
Interacting, // 交互中
SubSystem, // 子系统(v0.1 预留)
Cutscene // 过场(v0.1 预留)
};
// Interacting 子阶段
UENUM(BlueprintType)
enum class EInteractPhase : uint8
{
None,
Enter, // 进入:转向 + 推镜
AnimLock, // 动画锁定:等待动画播完
Active, // 活跃:等待玩家输入
Exit // 退出:回位 + 淡出
};
// 交互结束后的动作
UENUM(BlueprintType)
enum class EPostAction : uint8
{
Return, // 回到 Free
Minigame, // 进入小游戏(v0.1 预留)
Dialogue, // 进入对话(v0.1 预留)
SceneChange // 场景切换(v0.1 预留)
};
```
### 配置数据结构
```cpp
USTRUCT(BlueprintType)
struct FInteractableData
{
GENERATED_BODY()
// 基本信息
UPROPERTY(EditAnywhere, BlueprintReadWrite)
FName ItemId; // 物品唯一ID(如 "fridge_home")
UPROPERTY(EditAnywhere, BlueprintReadWrite)
FString DisplayName; // 显示名称(如 "旧冰箱")
UPROPERTY(EditAnywhere, BlueprintReadWrite)
EInteractType Type = EInteractType::Examine;
UPROPERTY(EditAnywhere, BlueprintReadWrite)
EOperateSubType SubType = EOperateSubType::None;
// 触发
UPROPERTY(EditAnywhere, BlueprintReadWrite)
float TriggerRadius = 150.0f; // 触发半径(cm)
UPROPERTY(EditAnywhere, BlueprintReadWrite)
bool bOneShot = false; // 一次性消耗
// 提示文本
UPROPERTY(EditAnywhere, BlueprintReadWrite)
FString InteractVerb; // 动作词(如 "查看"、"拾取")
// 叙事文本
UPROPERTY(EditAnywhere, BlueprintReadWrite)
TArray<FString> NarrativeTexts; // 文本列表,随机选取
// 摄像机推镜
UPROPERTY(EditAnywhere, BlueprintReadWrite)
bool bUseCameraPush = false; // 是否推镜
UPROPERTY(EditAnywhere, BlueprintReadWrite)
float CameraPushDistance = 100.0f; // 推镜距离(cm)
UPROPERTY(EditAnywhere, BlueprintReadWrite)
float CameraPushHeightOffset = -20.0f; // 推镜高度偏移(略低于物体中心)
UPROPERTY(EditAnywhere, BlueprintReadWrite)
float CameraPushDuration = 0.5f; // 推镜时长(秒)
UPROPERTY(EditAnywhere, BlueprintReadWrite)
float CameraReturnDuration = 0.3f; // 回位时长(秒)
// 动画
UPROPERTY(EditAnywhere, BlueprintReadWrite)
UAnimMontage* InteractionMontage = nullptr; // 交互动画
UPROPERTY(EditAnywhere, BlueprintReadWrite)
float AnimEventProgress = 0.6f; // 动画中触发事件的进度点(0-1)
// 物品(拾取/翻找)
UPROPERTY(EditAnywhere, BlueprintReadWrite)
FName RewardItemId; // 获得的物品ID
UPROPERTY(EditAnywhere, BlueprintReadWrite)
FString RewardItemCategory = TEXT("杂物"); // 物品品类
// 结束动作
UPROPERTY(EditAnywhere, BlueprintReadWrite)
EPostAction PostAction = EPostAction::Return;
};
```
---
## 行为规则 → 实现方案映射
### 一、状态机实现(UInteractionManager)
#### 状态机设计
```cpp
UCLASS()
class UInteractionManager : public UActorComponent
{
GENERATED_BODY()
// 当前状态
EInteractionState State = EInteractionState::Free;
EInteractPhase Phase = EInteractPhase::None;
// 检测
bool bInDetectionRange = false;
TArray<TWeakObjectPtr<UInteractableComponent>> NearbyInteractables;
int32 SelectedIndex = 0;
// 当前交互
UPROPERTY()
UInteractableComponent* CurrentInteractable = nullptr;
// 摄像机推镜
UPROPERTY()
ACameraActor* PushCamera = nullptr;
// 计时器
float PhaseTimer = 0.f;
float TurnProgress = 0.f;
// UI
UPROPERTY()
UUserWidget* PromptWidget = nullptr;
UPROPERTY()
UUserWidget* TextWidget = nullptr;
};
```
#### 状态转换逻辑
```
Tick 流程:
Free 状态:
├── 更新 NearbyInteractables(基于 Overlap 事件维护)
├── 按距离排序
├── 更新 bInDetectionRange
├── 更新 PromptWidget(选中物的提示)
└── 等 E 键触发
E 键触发:
Free → Interacting/Enter
├── 保存当前摄像机状态
├── 设置 bIsInteracting = true(通知角色控制)
├── 启动角色转向(0.2s)
└── 如需推镜,启动推镜
Enter 阶段完成:
Enter → AnimLock 或 Active(取决于交互类型)
├── 有动画 → AnimLock(等动画播完)
└── 无动画 → Active(等文本显示 + 玩家输入)
AnimLock 结束(动画播完):
├── 拾取类 → 执行物品逻辑 → Exit
├── 门操作 → 执行状态切换 → Exit
└── 翻找类 → 结果判定 → Active 或 Exit
Active 阶段(等 E/ESC):
E/ESC → Exit
Exit 阶段:
├── 淡出 UI
├── 摄像机回位
└── 完成后 → Free(检查 postAction,v0.1 全为 Return)
```
---
### 二、通用规则
#### G1. 触发条件
**实现**:UInteractableComponent 持有 USphereComponent 作为触发范围
```cpp
// UInteractableComponent 初始化
TriggerSphere = CreateDefaultSubobject<USphereComponent>("TriggerSphere");
TriggerSphere->SetSphereRadius(Data.TriggerRadius);
TriggerSphere->SetCollisionEnabled(ECollisionEnabled::QueryOnly);
TriggerSphere->SetCollisionResponseToAllChannels(ECR_Ignore);
TriggerSphere->SetCollisionResponseToChannel(ECC_Pawn, ECR_Overlap);
TriggerSphere->SetupAttachment(GetOwner()->GetRootComponent());
// Overlap 事件 → 通知 InteractionManager
TriggerSphere->OnComponentBeginOverlap.AddDynamic(this, &UInteractableComponent::OnOverlapBegin);
TriggerSphere->OnComponentEndOverlap.AddDynamic(this, &UInteractableComponent::OnOverlapEnd);
```
InteractionManager 维护 NearbyInteractables 列表,按距离排序。
**消耗检查**:
```cpp
bool IChildHoodInteractable::CanInteract() const
{
return !bConsumed; // oneShot 且已消耗则返回 false
}
```
#### G2. 提示 UI 显示规则
**实现**:WBP_InteractionPrompt(UMG Widget)
- **位置**:通过 `ProjectWorldLocationToScreen` 将交互物注册点投影到屏幕空间
- **格式**:`[E] {动词} {物体名}`(如 `[E] 查看旧冰箱`)
- **淡入/淡出**:Widget Animation 0.2s
- **更新时机**:每 Tick 更新位置和内容(仅当选中物变化时刷新内容)
**多交互物切换**:
```cpp
void UInteractionManager::SwitchToNext()
{
if (NearbyInteractables.Num() == 0) return;
SelectedIndex = (SelectedIndex + 1) % NearbyInteractables.Num();
UpdatePromptWidget();
}
void UInteractionManager::SwitchToPrevious()
{
if (NearbyInteractables.Num() == 0) return;
SelectedIndex = (SelectedIndex - 1 + NearbyInteractables.Num()) % NearbyInteractables.Num();
UpdatePromptWidget();
}
```
**距离排序**:
```cpp
NearbyInteractables.Sort([this](const TWeakObjectPtr<UInteractableComponent>& A,
const TWeakObjectPtr<UInteractableComponent>& B)
{
float DistA = FVector::Dist2D(Character->GetActorLocation(), A->GetInteractLocation());
float DistB = FVector::Dist2D(Character->GetActorLocation(), B->GetInteractLocation());
return DistA < DistB;
});
```
#### G3. 交互触发(E 键)
**实现**:InteractionManager::OnInteractPressed()
```cpp
void UInteractionManager::OnInteractPressed()
{
if (State != EInteractionState::Free || !bInDetectionRange) return;
auto Selected = GetSelectedInteractable();
if (!Selected || !Selected->CanInteract()) return;
StartInteraction(Selected);
}
```
#### G4. 通用文本显示 UI
**实现**:WBP_InteractionText(UMG Widget)
- **位置**:屏幕正中偏下(Anchors: Center, Offset Y = +10% 屏幕高度)
- **底框**:半透明黑色背景(Background Color: Black, Opacity 0.6),圆角
- **文字**:白色,居中,内容自适应宽高
- **显示**:整句一次性显示(无打字机效果)
- **淡入/淡出**:Widget Animation 0.2s
---
### 三、交互类型一:观察(Examine)
#### 流程实现
```cpp
void UInteractionManager::StartExamine(UInteractableComponent* Interactable)
{
Phase = EInteractPhase::Enter;
PhaseTimer = 0.f;
// 1. 角色转向(0.2s)
StartCharacterTurn(Interactable->GetInteractLocation());
TurnDuration = 0.2f;
// 2. 推镜(与转向同时,0.5s ease-out)
StartCameraPush(Interactable, 0.5f);
// 3. 设置 Enter 阶段完成时间 = max(转向, 推镜) + 0.2s 等待
EnterCompleteDelay = FMath::Max(0.2f, 0.5f) + 0.2f;
}
```
**Enter → Active 转换**:
```cpp
// Tick 中
if (Phase == EInteractPhase::Enter)
{
PhaseTimer += DeltaTime;
UpdateCharacterTurn(DeltaTime);
UpdateCameraPush(DeltaTime);
if (PhaseTimer >= EnterCompleteDelay)
{
// 4. 显示文本
FString Text = SelectRandomText(CurrentInteractable);
ShowInteractionText(Text);
Phase = EInteractPhase::Active;
}
}
```
**关闭(E/ESC)**:
```cpp
void UInteractionManager::CloseExamine()
{
Phase = EInteractPhase::Exit;
HideInteractionText(); // 淡出 0.2s
StartCameraReturn(0.3f); // ease-in 回位
ExitDuration = 0.3f;
}
```
**文本随机选取**:
```cpp
FString UInteractionManager::SelectRandomText(UInteractableComponent* Interactable)
{
auto& Texts = Interactable->GetNarrativeTexts();
if (Texts.Num() == 0) return TEXT("");
if (Texts.Num() == 1) return Texts[0];
// 不重复上一次
int32 Index;
do {
Index = FMath::RandRange(0, Texts.Num() - 1);
} while (Index == LastTextIndex && Texts.Num() > 1);
LastTextIndex = Index;
return Texts[Index];
}
```
---
### 四、交互类型二:拾取(Pickup)
#### 流程实现
```cpp
void UInteractionManager::StartPickup(UInteractableComponent* Interactable)
{
Phase = EInteractPhase::Enter;
PhaseTimer = 0.f;
// 1. 角色转向(0.2s)
StartCharacterTurn(Interactable->GetInteractLocation());
// 拾取不推镜,相机保持第三人称位置
// 2. 转向完成后播放动画 → AnimLock
bPendingAnimLock = true;
PendingMontage = nullptr; // v0.1 可能无动画
PendingAnimDuration = 1.0f; // 拾取动画时长
// 3. 物品消失在动画 60% 处
AnimEventProgress = 0.6f;
bAnimEventTriggered = false;
}
// Tick 中处理 AnimLock
if (Phase == EInteractPhase::AnimLock)
{
PhaseTimer += DeltaTime;
float Progress = PhaseTimer / PendingAnimDuration;
// 物品消失时间点
if (!bAnimEventTriggered && Progress >= AnimEventProgress)
{
bAnimEventTriggered = true;
CurrentInteractable->SetVisibility(false); // 视觉消失
// 通知物品系统
NotifyItemSystem(CurrentInteractable->GetRewardItemId(),
CurrentInteractable->GetRewardItemCategory());
}
// 动画播完
if (PhaseTimer >= PendingAnimDuration)
{
CurrentInteractable->MarkConsumed(); // 标记已消耗
Phase = EInteractPhase::Exit;
// Exit 立即完成(无回位动画)
FinishInteraction();
}
}
```
**拾取物外观**:所有拾取物使用同一个占位模型(简单球形或方块,0.1m 直径)。通过材质颜色区分稀有度(普通=白色,稀有=金色)。
**不支持手动关闭**:拾取全程 AnimLock,忽略所有按键。
---
### 五、交互类型三:操作(Operate)
#### 3A. 门(开关切换)
```cpp
void UInteractionManager::StartDoor(UInteractableComponent* Interactable)
{
Phase = EInteractPhase::Enter;
PhaseTimer = 0.f;
// 1. 角色转向(0.2s)
StartCharacterTurn(Interactable->GetInteractLocation());
// 不推镜
// 2. 转向完成后播放动画 → AnimLock
bPendingAnimLock = true;
PendingAnimDuration = 0.8f; // 门操作动画时长
AnimEventProgress = 0.4f; // 40% 处切换状态
}
// AnimLock 中的事件
if (!bAnimEventTriggered && Progress >= AnimEventProgress)
{
bAnimEventTriggered = true;
// 通知门的蓝图切换开关状态
CurrentInteractable->OnInteractEvent();
}
// 动画播完 → Exit
if (PhaseTimer >= PendingAnimDuration)
{
FinishInteraction(); // 直接回到 Free
}
```
**门状态切换**:在 BP_InteractableDoor 蓝图中实现。InteractableComponent 触发事件 → 蓝图响应旋转门 Mesh + 更新提示文本("打开门" ↔ "关上门")。
#### 3B. 废纸箱(翻找)
```cpp
void UInteractionManager::StartSearch(UInteractableComponent* Interactable)
{
Phase = EInteractPhase::Enter;
PhaseTimer = 0.f;
// 1. 角色转向(0.2s)
StartCharacterTurn(Interactable->GetInteractLocation());
// 2. 推镜(与转向同时,0.5s)
StartCameraPush(Interactable, 0.5f);
// 3. 转向完成后播放翻找动画 → AnimLock
bPendingAnimLock = true;
PendingAnimDuration = 1.5f; // 翻找动画时长
}
// AnimLock 完成后
void UInteractionManager::OnSearchAnimComplete()
{
if (CurrentInteractable->HasRewardItem())
{
// 有物品分支
NotifyItemSystem(CurrentInteractable->GetRewardItemId(),
CurrentInteractable->GetRewardItemCategory());
CurrentInteractable->MarkConsumed();
// 物品系统弹出拾取通知,收集系统弹出收集通知
// 等待 E/ESC
Phase = EInteractPhase::Active;
}
else
{
// 无物品分支(架构预留)
ShowInteractionText(TEXT("什么都没找到。"));
Phase = EInteractPhase::Active;
}
}
```
---
### 六、交互类型四:对话(Talk)— 简化版
```cpp
void UInteractionManager::StartTalk(UInteractableComponent* Interactable)
{
// 与观察类流程几乎相同
Phase = EInteractPhase::Enter;
PhaseTimer = 0.f;
StartCharacterTurn(Interactable->GetInteractLocation());
StartCameraPush(Interactable, 0.5f);
// Enter 完成后显示 NPC 对话文本
// Active 阶段等 E/ESC 关闭
}
```
与观察类的区别:
- 文本来源不同(对话内容 vs 小孩想法)
- 无功能差异,v0.1 共用同一流程
---
### 七、摄像机推镜系统
#### 实现方案:ACameraActor + SetViewTargetWithBlend
**原理**:交互时创建临时 CameraActor,通过 UE5 内置的摄像机混合系统平滑切换视角。
```cpp
void UInteractionManager::StartCameraPush(UInteractableComponent* Interactable, float Duration)
{
if (!Interactable->GetData().bUseCameraPush) return;
// 计算推镜目标位置
FVector InteractLoc = Interactable->GetInteractLocation();
FVector CharacterLoc = GetOwner()->GetActorLocation();
FVector DirToCharacter = (CharacterLoc - InteractLoc).GetSafeNormal2D();
// 推镜位置:物体前方指定距离,略低于物体中心
float PushDist = Interactable->GetData().CameraPushDistance;
float HeightOffset = Interactable->GetData().CameraPushHeightOffset;
FVector PushLocation = InteractLoc - DirToCharacter * PushDist;
PushLocation.Z = InteractLoc.Z + HeightOffset + 80.f; // 80 = 角色站立高度补偿
FRotator PushRotation = (InteractLoc - PushLocation).Rotation();
// 创建或复用推镜摄像机
if (!PushCamera)
{
FActorSpawnParameters Params;
PushCamera = GetWorld()->SpawnActor<ACameraActor>(ACameraActor::StaticClass(),
PushLocation, PushRotation, Params);
}
else
{
PushCamera->SetActorLocationAndRotation(PushLocation, PushRotation);
}
// 混合到推镜摄像机
APlayerController* PC = Cast<APlayerController>(Cast<APawn>(GetOwner())->GetController());
PC->SetViewTargetWithBlend(PushCamera, Duration,
EViewTargetBlendFunction::VTBlend_EaseInOut, 1.0f);
bIsCameraPushed = true;
}
void UInteractionManager::StartCameraReturn(float Duration)
{
if (!bIsCameraPushed) return;
APlayerController* PC = Cast<APlayerController>(Cast<APawn>(GetOwner())->GetController());
APawn* Pawn = PC->GetPawn();
// 混合回角色(SpringArm 恢复控制)
PC->SetViewTargetWithBlend(Pawn, Duration,
EViewTargetBlendFunction::VTBlend_EaseInOut, 1.0f);
bIsCameraPushed = false;
}
```
**生命周期**:PushCamera 在 InteractionManager 初始化时创建,整个游戏期间复用,不需要每次交互都 Spawn/Destroy。
---
### 八、角色转向实现
```cpp
void UInteractionManager::StartCharacterTurn(const FVector& TargetLocation)
{
ACharacter* Character = Cast<ACharacter>(GetOwner());
if (!Character) return;
TurnStartRotation = Character->GetActorRotation();
FVector Direction = (TargetLocation - Character->GetActorLocation());
Direction.Z = 0.f;
TurnTargetRotation = Direction.Rotation();
TurnProgress = 0.f;
TurnDuration = 0.2f;
bIsTurning = true;
// 暂停 CMC 的自动转向,防止冲突
Character->GetCharacterMovement()->bOrientRotationToMovement = false;
}
void UInteractionManager::UpdateCharacterTurn(float DeltaTime)
{
if (!bIsTurning) return;
TurnProgress += DeltaTime / TurnDuration;
if (TurnProgress >= 1.f)
{
TurnProgress = 1.f;
bIsTurning = false;
// 不立即恢复 bOrientRotationToMovement,等交互结束
}
// Ease-out 插值
float Alpha = 1.f - FMath::Pow(1.f - TurnProgress, 3.f);
FRotator NewRotation = FMath::Lerp(TurnStartRotation, TurnTargetRotation, Alpha);
GetOwner()->SetActorRotation(NewRotation);
}
```
---
### 九、物品系统中转(补充执行案缺失部分)
> 执行案要求"物品系统(通知中转+拾取通知+背包记录)需在本步骤纳入技术方案"。
#### UItemManager — 轻量物品管理组件
```cpp
UCLASS()
class UItemManager : public UActorComponent
{
GENERATED_BODY()
// 简单背包:ItemID → 数量
UPROPERTY()
TMap<FName, int32> Inventory;
public:
// 接收交互系统的拾取通知
void OnItemPickedUp(FName ItemId, const FString& Category, const FString& ItemNumber);
// 查询
int32 GetItemCount(FName ItemId) const;
bool HasItem(FName ItemId) const;
// 事件:通知 UI 显示拾取通知
UPROPERTY(BlueprintAssignable)
FOnItemPickedUpSignature OnItemPickedUpEvent;
// 事件:通知收集系统
UPROPERTY(BlueprintAssignable)
FOnItemCollectedSignature OnItemCollectedEvent;
};
```
#### 数据流
```
交互系统 (InteractionManager)
│ OnItemPickedUp(ItemId, Category, Number)
▼
物品系统 (ItemManager)
├── Inventory[ItemId]++ (背包记录)
├── OnItemPickedUpEvent → WBP_PickupNotification("找到了 XXX")
└── OnItemCollectedEvent → 收集系统("发现了新的杂物,进度 X/Y")
```
#### 拾取通知 UI(WBP_PickupNotification)
- **位置**:屏幕右上角
- **内容**:物品名称 + 简短描述
- **效果**:弹出后 2 秒自动淡出
- **v0.1 简化**:只显示文字,不显示图标
#### 背包
v0.1 不做背包 UI,仅内部记录。Inventory 使用 `TMap<FName, int32>` 存储,支持计数查询。
---
## 数据流总览
```
Enhanced Input
│
├── WASD → AChildHoodCharacter::DoMove()
│ ├── 检查 bIsInteracting(由 InteractionManager 控制)
│ └── CMC::AddMovementInput()
│
├── 鼠标 → AChildHoodCharacter::DoLook()
│ └── Controller::AddYawInput/AddPitchInput
│
├── E → UInteractionManager::OnInteractPressed()
│ ├── Free 状态 → StartInteraction()
│ └── Active 状态 → CloseCurrentInteraction()
│
├── ESC → UInteractionManager::OnCancelPressed()
│ └── Active 状态 → CloseCurrentInteraction()
│
├── Tab/滚轮 → UInteractionManager::SwitchToNext/Previous()
│
└── Interacting 状态下 WASD/Tab/滚轮被忽略
UInteractableComponent (场景中的交互物)
│ Overlap 事件
▼
UInteractionManager (角色上的组件)
├── 维护 NearbyInteractables 列表
├── 管理状态机 (Free ↔ Interacting)
├── 控制摄像机推镜 (SetViewTargetWithBlend)
├── 控制角色转向 (SetActorRotation)
├── 控制 UI 显示 (Prompt / Text)
└── 通知 UItemManager (拾取/翻找获得物品)
├── Inventory 记录
├── PickupNotification UI
└── → 收集系统通知
```
---
## 边界情况处理
| 边界情况 | 实现方案 |
|---------|---------|
| 快速连续按 E | AnimLock 阶段忽略所有输入;Exit 完成才回到 Free |
| 交互物被消耗后范围残留 | MarkConsumed() 使 CanInteract() 返回 false;从 NearbyInteractables 移除 |
| 推镜期间角色位置 | 移动输入已被 bIsInteracting 阻断,角色不移动 |
| 同一交互物反复进出范围 | Prompt 每次淡入淡出,无累积。NearbyInteractables 列表自动增减 |
| 切换交互物同时按 E | Tab/Scroll 先执行切换,下一帧 E 按下时读取新 SelectedIndex |
| 距离恰好在触发半径 | Sphere Overlap 使用 ≤ 语义,边界上视为在范围内 |
| 窄空间推镜位置不理想 | v0.1 接受不完美;推镜目标位置计算后可做简单碰撞检测(射线检测到阻挡则缩短距离) |
---
## 美术资源需求
### 占位模型(第一轮,5 个)
| 资源类型 | 名称 | 数量 | 规格 | 触发时机/用途 |
|----------|------|------|------|---------------|
| 3D 占位模型 | 旧冰箱 | 1 | 白色方箱体,约 1.7m 高 × 0.7m 宽 × 0.7m 深 | 家区域观察交互 |
| 3D 占位模型 | 家的门 | 1 | 扁平方片(约 2.0m × 0.9m),可绕一侧轴旋转 | 家区域操作交互(开关) |
| 3D 占位模型 | 拾取物通用模型 | 1 | 简单球形,直径约 0.1m | 拾取交互(多个实例,颜色区分) |
| 3D 占位模型 | 公用电话亭 | 1 | 窄高方柱,约 2.0m 高 × 0.8m 宽 | 街道区域观察交互 |
| 3D 占位模型 | NPC 老板(简化) | 1 | 简单人形胶囊体,坐姿 | 小卖部对话交互 |
### 占位模型(第二轮,5 个)
| 资源类型 | 名称 | 数量 | 规格 | 触发时机/用途 |
|----------|------|------|------|---------------|
| 3D 占位模型 | 老式电视 | 1 | 方箱 + 凸起背部,约 0.5m 高 × 0.6m 宽 | 家区域观察交互 |
| 3D 占位模型 | 零食货架 | 1 | 多层架结构,约 1.8m 高 × 1.0m 宽 | 小卖部观察交互 |
| 3D 占位模型 | 拾取物(水浒卡) | 1 | 小方片,约 0.06m × 0.09m | 拾取交互(复用通用拾取模型也可) |
| 3D 占位模型 | 墙面涂鸦 | 1 | 墙面贴花/平面色块,约 0.5m × 0.5m | 街道观察交互 |
| 3D 占位模型 | 废纸箱 | 1 | 开口方箱,约 0.5m 高 × 0.4m 宽 | 巷子翻找交互 |
### 材质
| 资源类型 | 名称 | 数量 | 规格 | 用途 |
|----------|------|------|------|------|
| 材质 | 拾取物_普通 | 1 | 白色/浅灰,Unlit 或简单 Lit | 通用拾取物材质 |
| 材质 | 拾取物_稀有 | 1 | 金色,可加简单闪烁 | 稀有拾取物材质 |
### 动画
| 资源类型 | 名称 | 数量 | 规格 | 用途 |
|----------|------|------|------|------|
| 动画 Montage | 弯腰拾取 | 1 | 约 1.0 秒,从站立→弯腰→站起 | 拾取交互 |
| 动画 Montage | 推门 | 1 | 约 0.8 秒,伸手推/拉动作 | 门操作交互 |
| 动画 Montage | 翻找 | 1 | 约 1.5 秒,弯腰翻动物品 | 废纸箱翻找交互 |
> v0.1 执行案明确允许"若无动画资源,角色在地面滑动也可接受"。动画可简化为角色原地不动(跳过 AnimLock,直接触发事件)。
### UI
| 资源类型 | 名称 | 数量 | 规格 | 用途 |
|----------|------|------|------|------|
| UMG Widget | 交互提示 | 1 | `[E] 动作词 物体名`,白色文字 + 轻描边 | 显示在交互物上方 |
| UMG Widget | 文本底框 | 1 | 半透明黑底(60%),白色居中文字,自适应大小 | 观察/对话/翻找无结果文本 |
| UMG Widget | 拾取通知 | 1 | 屏幕右上角,物品名称,2 秒淡出 | 拾取/翻找获得物品提示 |
---
## 技术风险与注意事项
| 风险 | 等级 | 说明 | 缓解措施 |
|------|------|------|---------|
| 推镜位置计算不准确 | 🟡 中 | 贴墙物体的推镜位置可能在墙内 | v0.1 接受不完美;加简单射线检测缩短距离 |
| 摄像机混合与 SpringArm 冲突 | 🟡 中 | SetViewTargetWithBlend 切换时可能有跳变 | 使用 ACameraActor 作为中间目标,确保初始位置匹配当前摄像机位置 |
| 多交互物切换延迟感 | 🟢 低 | Tab 切换后提示更新需要即时 | 切换时立即刷新 UI 内容 |
| Overlap 事件遗漏 | 🟢 低 | 角色快速移动可能错过 Overlap 事件 | 用 Tick 补充检测(每隔 N 帧全量扫描)或增大触发范围 |
| 动画缺失时的降级处理 | 🟢 低 | 无拾取/操作动画时需跳过 AnimLock | AnimLock 阶段无 Montage 时直接用定时器模拟时长 |
| 蓝图与 C++ 的交互复杂度 | 🟢 低 | 交互物具体行为(门旋转、物品消失)在蓝图中实现 | C++ 提供虚函数/委托,蓝图 Override |
### 需要注意
1. **摄像机推镜的初始位置同步**:创建 PushCamera 时必须设置到当前摄像机位置,否则混合开始瞬间会有跳变。
2. **bOrientRotationToMovement 的恢复时机**:交互结束时必须恢复此标志,否则角色退出交互后不再自动转向。
3. **交互物 Overlap 性能**:每个交互物有独立的 SphereComponent,10 个交互物最多 10 个 Overlap 检测。v0.1 规模无性能问题,后续扩展需考虑优化。
4. **PushCamera 的生命周期**:不要每次交互都 Spawn 新的,复用同一个 CameraActor。EndPlay 时清理。
---
## 文件结构
```
Source/ChildHood/
├── Interaction/
│ ├── InteractableInterface.h # IChildHoodInteractable 接口
│ ├── InteractableComponent.h/.cpp # 交互物组件(数据 + 触发范围)
│ ├── InteractionManager.h/.cpp # 交互状态机 + 检测 + 推镜 + UI
│ ├── InteractionTypes.h # 枚举、结构体定义
│ └── ItemManager.h/.cpp # 物品系统(背包 + 通知中转)
├── Player/
│ ├── ChildHoodCharacter.h/.cpp # 修改:添加 InteractionManager
│ └── ChildHoodPlayerController.h/.cpp # 修改:添加交互 IA 注册
└── UI/
├── InteractionPromptWidget.h/.cpp # (可选:C++ 基类,也可纯蓝图)
└── InteractionTextWidget.h/.cpp # (可选:C++ 基类,也可纯蓝图)
Content/
├── Blueprints/
│ ├── Interaction/
│ │ ├── BP_InteractableActor # 可交互物基类蓝图
│ │ ├── BP_PickupItem # 拾取物蓝图
│ │ ├── BP_InteractableDoor # 门蓝图
│ │ ├── BP_InteractableSearch # 翻找物蓝图(废纸箱)
│ │ └── BP_InteractableNPC # NPC 蓝图
│ └── Characters/
│ └── BP_ChildHoodCharacter # 玩家角色蓝图(修改)
├── UI/
│ ├── WBP_InteractionPrompt # 交互提示 Widget
│ ├── WBP_InteractionText # 文本底框 Widget
│ └── WBP_PickupNotification # 拾取通知 Widget
└── Input/
├── IMC_Default # 输入映射上下文(修改:添加交互 IA)
├── IA_Move # 已有
├── IA_MouseLook # 已有
├── IA_Interact # 新增:E 键
├── IA_Cancel # 新增:ESC 键
└── IA_SwitchInteract # 新增:Tab / 鼠标滚轮
```
+382
View File
@@ -0,0 +1,382 @@
# 角色控制技术设计文档(v0.1 原型)
> 任务ID: P-003(部分)
> 对应执行案: `docs/design/prototype/player-controller-execution.md`
> 阶段: 原型
> 日期: 2026-06-06
---
## 概述
角色控制系统基于现有 `AChildHoodCharacter` + `AChildHoodPlayerController` 框架进行参数调整和少量代码修改。核心架构(SpringArm 摄像机 + Enhanced Input + CMC 移动)已就绪,v0.1 工作以**配置级调整**为主,不引入新的类或组件。
**实现复杂度**:低
**预估工期**:2-3 天
**新增/修改代码量**:约 80-100 行 C++
---
## 类与组件架构
### 修改现有类
| 类 | 修改内容 | 代码量 |
|----|---------|--------|
| `AChildHoodCharacter` | 移除跳跃、调整 CMC/SpringArm 参数、添加交互状态标志、新增交互相关 IA 绑定 | ~60 行 |
| `AChildHoodPlayerController` | 调整 Pitch 限幅(通过 CameraManager) | ~5 行 |
### 不新增类
v0.1 角色控制系统不引入新类。所有功能通过修改现有类的参数和少量逻辑实现。
### 组件挂载关系(不变)
```
AChildHoodCharacter
├── UCapsuleComponent (Root) — 碰撞胶囊体
├── USkeletalMeshComponent (Mesh) — 角色网格
├── USpringArmComponent (CameraBoom) — 摄像机摇臂
└── UCameraComponent (FollowCamera) — 跟随摄像机
AChildHoodPlayerController
├── APlayerCameraManager — 摄像机管理器(设置 Pitch 限幅)
└── UEnhancedInputComponent — 输入组件
└── IMC 注册(通过 DefaultMappingContexts)
```
---
## 行为规则 → 实现方案映射
### 一、摄像机系统
#### C1. 默认位置(距离 3.5m / 高度 0.8m / 俯角 15°)
**实现**:构造函数中配置 SpringArm 参数
```cpp
// AChildHoodCharacter 构造函数
CameraBoom->TargetArmLength = 350.0f; // 3.5m 距离
CameraBoom->SocketOffset = FVector(0.f, 0.f, 80.f); // 0.8m 高于角色
// 初始俯角由 Controller Pitch 控制,在 PlayerController 中设置初始旋转
```
**可调参数**:TargetArmLength, SocketOffset.Z
---
#### C2. 软跟随(3-5x 角色移动速度)
**实现**:启用 SpringArm 原生 Camera Lag
```cpp
CameraBoom->bEnableCameraLag = true;
CameraBoom->CameraLagSpeed = 6.0f; // 可调,范围 2-8
CameraBoom->bEnableCameraRotationLag = false; // v0.1 不启用旋转延迟
```
**可调参数**:CameraLagSpeed
---
#### C3. 视角旋转(水平 150°/s,垂直 +45°/-30°)
**水平旋转实现**:通过 Enhanced Input IA 的 Value 值 × PlayerController::InputYawScale 控制。
```cpp
// InputYawScale 在 PlayerController 中设置
// 灵敏度通过 IA 的 Scale 值控制,不需要自定义旋转速度限制
// UE5 鼠标输入是相对移动,不受固定 °/s 限制
// v0.1 使用默认鼠标输入灵敏度,后续版本可加灵敏度滑块
```
**垂直限幅实现**:在 CameraManager 中设置
```cpp
// AChildHoodPlayerController::BeginPlay 或构造函数中
PlayerCameraManager->ViewPitchMin = -30.0f; // 向下看最多 30°
PlayerCameraManager->ViewPitchMax = 45.0f; // 向上看最多 45°
```
> 注:执行案中 150°/s 是手柄摇杆的设计参考值。键鼠模式下鼠标移动是相对输入,由玩家手速决定实际旋转速度。v0.1 优先键鼠,此参数暂不在代码中硬性限制。
**可调参数**:ViewPitchMin, ViewPitchMax, IA Scale
---
#### C4. 摄像机碰撞处理
**实现**:启用 SpringArm 原生碰撞检测
```cpp
CameraBoom->bDoCollisionTest = true;
CameraBoom->ProbeSize = 12.0f; // 碰撞探针半径
CameraBoom->ProbeChannel = ECC_Camera; // 使用 Camera 碰撞通道
// 最小距离保证:SpringArm 自动缩短到碰撞面
// 当目标位置被阻挡时,SpringArm 将摄像机移到最近的未阻挡位置
// 默认行为已满足"紧贴碰撞面内侧"的要求
```
**最小距离保证**(0.5m):SpringArm 的 `TargetArmLength` 最短会被碰撞面推到约 0(取决于探针半径和角色胶囊体大小)。如需严格保证 0.5m 最小距离,可在蓝图中加 Tick 检查后处理。**v0.1 先用原生行为,视体验再决定是否添加。**
**恢复**:碰撞消除后 SpringArm 自动恢复到 TargetArmLength,配合 Camera Lag 实现平滑回位。
**v0.1 简化**:仅处理与静态几何体碰撞(默认行为),不处理动态物体。
---
#### C5. 跑动中角色始终背对摄像机
**实现**:已有配置满足
```cpp
bUseControllerRotationYaw = false; // 角色不跟随 Controller Yaw
GetCharacterMovement()->bOrientRotationToMovement = true; // 角色朝移动方向旋转
GetCharacterMovement()->RotationRate = FRotator(0.f, 720.f, 0.f); // 转向速度 720°/s
```
角色转向速度 720°/s 远快于鼠标旋转速度,自然满足"摄像机追不到角色正面"的效果。无需额外逻辑。
---
### 二、移动系统
#### M1. 移动方向(相对摄像机,对角 45° 合成)
**实现**:已有 `DoMove()` 逻辑满足
```cpp
void AChildHoodCharacter::DoMove(float Right, float Forward)
{
const FRotator Rotation = GetController()->GetControlRotation();
const FRotator YawRotation(0, Rotation.Yaw, 0);
const FVector ForwardDirection = FRotationMatrix(YawRotation).GetUnitAxis(EAxis::X);
const FVector RightDirection = FRotationMatrix(YawRotation).GetUnitAxis(EAxis::Y);
AddMovementInput(ForwardDirection, Forward);
AddMovementInput(RightDirection, Right);
}
```
- 对角输入(W+A)由 Enhanced Input 的 2D Axis 自然处理
- `AddMovementInput` 不叠加速度(CMC 内部归一化)
- 连续旋转中移动方向实时跟随摄像机朝向(每帧重新计算方向)
**无需修改。**
---
#### M2. 角色转向(720°/s,最短路径,边跑边转)
**实现**:CMC 参数配置
```cpp
GetCharacterMovement()->bOrientRotationToMovement = true;
GetCharacterMovement()->RotationRate = FRotator(0.f, 720.f, 0.f);
```
CMC 默认走最短路径旋转,转向期间角色持续移动(不"停顿再转向")。**无需修改。**
---
#### M3. 跑步(4.5 m/s,起步加速 0.2s)
**速度**:
```cpp
GetCharacterMovement()->MaxWalkSpeed = 450.0f; // 4.5 m/s (UE5 1uu = 1cm)
```
**加速**:CMC 的 `MaxAcceleration` 控制加速过程
```cpp
// 从 0 到 450 cm/s 在 0.2s → 加速度 = 450/0.2 = 2250 cm/s²
GetCharacterMovement()->MaxAcceleration = 2250.0f;
```
> 注:CMC 加速不是严格线性,受 GroundFriction 等因素影响。2250 是起始值,实际手感需测试微调。
---
#### M4. 停止减速(0.3s)
**实现**:
```cpp
// 从 450 到 0 cm/s 在 0.3s → 减速度 = 450/0.3 = 1500 cm/s²
GetCharacterMovement()->BrakingDecelerationWalking = 1500.0f;
```
> 同样受 GroundFriction 影响,1500 是起始值。
---
#### M5. 坡道与台阶(坡度 ≤45°,台阶 ≤0.15m)
**实现**:
```cpp
GetCharacterMovement()->WalkableFloorAngle = 45.0f; // 最大可行走坡度
// 台阶高度由胶囊体半径和 CMC 的 StepHeight 决定
// 默认 StepOffset = 45.0f (4.5cm),覆盖 0.15m 需要调大
// 但 v0.1 场景设计避免高台阶,先保持默认
GetCharacterMovement()->SetWalkableFloorAngle(45.0f);
```
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### 三、输入映射
#### I1. WASD/方向键 → 移动
**实现**:已有 IA_Move + IMC 配置。保持不变。
#### I2. 鼠标移动 → 视角旋转
**实现**:已有 IA_MouseLook + IMC 配置。保持不变。
#### I3. E/ESC/Tab/滚轮 → 委托交互系统
**实现**:在 Character 中添加交互相关 IA 指针和绑定
```cpp
// 新增成员(AChildHoodCharacter.h)
UPROPERTY(EditAnywhere, Category="Input")
UInputAction* InteractAction; // E 键
UPROPERTY(EditAnywhere, Category="Input")
UInputAction* CancelAction; // ESC 键
UPROPERTY(EditAnywhere, Category="Input")
UInputAction* SwitchInteractAction; // Tab 键
// SetupPlayerInputComponent 中绑定
// 回调函数直接调用 InteractionManager 的对应接口
```
> 具体回调实现见交互系统技术设计文档。
#### I4. 移除跳跃
**实现**:移除 JumpAction 及其绑定
```cpp
// 删除 JumpAction 成员
// 删除 SetupPlayerInputComponent 中的 Jump 绑定
// 删除 DoJumpStart/DoJumpEnd 函数
// CMC: GetCharacterMovement()->JumpZVelocity 不需要设置(不跳跃)
```
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### 四、输入优先级 & 跨系统交互
#### P1. 交互中忽略移动输入
**实现**:在 `DoMove()` 中添加状态检查
```cpp
// 新增成员
bool bIsInteracting = false;
// 修改 DoMove
void AChildHoodCharacter::DoMove(float Right, float Forward)
{
if (bIsInteracting) return; // 交互中忽略移动
// ... 原有逻辑
}
// 外部接口(供 InteractionManager 调用)
UFUNCTION(BlueprintCallable)
void SetInteracting(bool bInteracting);
```
#### P2. 交互中摄像机控制权交接
**实现**:InteractionManager 在进入交互时通过 `SetViewTargetWithBlend` 切换摄像机目标;退出时切换回 Character。角色控制系统本身不需要修改摄像机逻辑。
交互结束后摄像机自动回到 SpringArm 默认跟随(因为 ViewTarget 切回 Character,SpringArm 恢复控制)。
#### P3. 状态信号提供
**实现**:提供查询接口
```cpp
UFUNCTION(BlueprintCallable, BlueprintPure)
bool IsInteracting() const { return bIsInteracting; }
UFUNCTION(BlueprintCallable, BlueprintPure)
bool IsRunning() const;
// IsRunning: GetVelocity().Size() > Threshold && GetCharacterMovement()->IsMovingOnGround()
```
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## 数据流
### 配置参数流
```
C++ 构造函数默认值 → 蓝图派生类可覆盖 → 运行时通过 Details 面板微调
```
v0.1 原型阶段所有参数在 C++ 中设置默认值,蓝图可覆盖。不使用 DataAsset 或配置表。
批量生产阶段迁移到参数 DataAsset。
### 运行时状态流
```
Enhanced Input (WASD/鼠标)
→ AChildHoodPlayerController (IMC 注册)
→ AChildHoodCharacter (IA 回调)
├─ DoMove() → CMC (AddMovementInput)
├─ DoLook() → Controller (AddYawInput/AddPitchInput)
│ → SpringArm (Controller Rotation)
│ → Camera (位置/旋转)
├─ InteractAction → InteractionManager (委托)
└─ bIsInteracting → DoMove() (输入屏蔽)
```
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## 美术资源需求
v0.1 角色控制系统**不直接需要**美术资产。以下为间接需求:
| 资源类型 | 名称 | 数量 | 规格 | 说明 |
|----------|------|------|------|------|
| 占位动画 | Idle(站立待机) | 1 | 简单 T-pose 或 A-pose 即可 | v0.1 可无动画 |
| 占位动画 | Run(跑步循环) | 1 | 简单跑步循环,角色可在地面滑动 | 执行案明确说"若无动画资源,角色在地面滑动也可接受" |
> v0.1 角色控制不包含跳跃、蹲下、攀爬,因此不需要对应动画。
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## 技术风险与注意事项
| 风险 | 等级 | 说明 | 缓解措施 |
|------|------|------|---------|
| 软跟随手感不佳 | 🟢 低 | CameraLagSpeed 需要实际测试调整 | 多个预设值快速切换测试 |
| 摄像机碰撞穿墙 | 🟢 低 | SpringArm 原生碰撞处理基本满足 | 角落/窄空间需额外测试 |
| CMC 加速/减速不符合预期 | 🟢 低 | CMC 物理模型不完全线性 | 参数范围已预留,微调即可 |
| 角色转身"飘"的感觉 | 🟢 低 | 720°/s 偏快可能导致动画不自然 | v0.1 无正式动画,暂时不是问题 |
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## 可调参数汇总
所有参数均在构造函数中设置默认值,蓝图可覆盖:
| 参数 | C++ 属性 | 默认值 | 位置 |
|------|---------|--------|------|
| 摄像机距离 | `CameraBoom->TargetArmLength` | 350.0f | 构造函数 |
| 摄像机高度 | `CameraBoom->SocketOffset.Z` | 80.0f | 构造函数 |
| 跟随速度 | `CameraBoom->CameraLagSpeed` | 6.0f | 构造函数 |
| 俯角上限 | `CameraManager->ViewPitchMax` | 45.0f | BeginPlay |
| 俯角下限 | `CameraManager->ViewPitchMin` | -30.0f | BeginPlay |
| 碰撞检测 | `CameraBoom->bDoCollisionTest` | true | 构造函数 |
| 跑步速度 | `CMC->MaxWalkSpeed` | 450.0f | 构造函数 |
| 加速度 | `CMC->MaxAcceleration` | 2250.0f | 构造函数 |
| 减速度 | `CMC->BrakingDecelerationWalking` | 1500.0f | 构造函数 |
| 转向速度 | `CMC->RotationRate.Yaw` | 720.0f | 构造函数 |
| 可行走坡度 | `CMC->WalkableFloorAngle` | 45.0f | 构造函数 |