本文将初步介绍UE5中有关音频系统和粒子系统的内容，包括一些概念，如何通过C++播放声音，通过C++生成粒子等操作。

音频系统

UE5中的音频

游戏中通常包括以下两种类型的声音：

• 2D声音：不会考虑听者的距离和方向，通常用于播放音乐；
• 3D声音：根据玩家的位置调整音量高低和左右方向，通常用于播放音效。

UE5中的声音格式文件主要为.wav和.mp3。

音频资产

UE5中音频相关的资产和类如下：

• Sound Base：包含音频的资产，在C++/蓝图中用于引用可播放的音频文件。
• Sound Wave：继承自Sound Base，表示已导入UE5的音频文件。
• Sound Cue：继承自Sound Base，包含与衰减、循环播放、混合等音频相关的逻辑。
• Sound Class：可以将音频文件分组，并管理如音量、音调等设置。例如将所有音效分组到SFX声音类中，将所有对话分组到Dialog声音类中。
• Sound Attenuation：指定3D声音的衰减方式，例如在多远距离时开始降低音量，在多远距离时听不见等。
• Audio Component：用于Actor的组件，可以管理音频文件的播放和它们的属性。

Meta Sounds

UE5还新增了一个名叫Meta Sounds的新音频系统，允许开发者使用数字信号处理技术来创建声音。

详见MetaSounds in Unreal Engine。

操作音频

导入音频

在内容浏览器中新建一个Audio文件夹，将音频文件拖进去，双击打开后发现有好多可编辑属性。这里主要关注音效Sound：

这里能调音频是否循环，音量，音调以及声音所属的类。接下来新建一个声音类Dodgeball，让这个音频属于Dodgeball类，这样就能通过声音类来编辑所属音频资产的属性了。

播放声音

首先在投射物的头文件中添加如下成员：

// 躲避球反弹时播放的声音
UPROPERTY(EditAnywhere, Category = Sound)
USoundBase* BounceSound;

然后在源文件中添加GameplayStatics对象用到的头文件：

#include "Kismet/GameplayStatics.h"

最后在球反弹的时候调用GameplayStatics对象的PlaySoundAtLocation()播放弹跳的声音，条件是BounceSound有效且NormalImpulse足够大：

void ADodgeballProjectile::OnHit(UPrimitiveComponent* HitComp, AActor* OtherActor,
                                 UPrimitiveComponent* OtherComp, FVector ImpulseNormal, 
                                 const FHitResult& HitResult)
{
	// 播放反弹声音
	if (BounceSound != nullptr && ImpulseNormal.Size() > 600.f)
	{
		UGameplayStatics::PlaySoundAtLocation(this, BounceSound, GetActorLocation(),
		                                      1.0f, FMath::RandRange(0.7f, 1.3f));
	}
    
    ...
}

其中，PlaySoundAtLocation()负责在指定位置播放一个3D声音，参数如下：

• WorldContextObject：世界上下文对象，这里传入this；
• SoundBase：要播放的声音；
• Location：声音的位置；
• VolumeMultiplier：音量的高低，例如2.0就会让音量变成2倍；
• PitchMultiplier：音调的高低，这里用[0.7 ~ 1.3]之间的随机数。

如果想要播放2D声音，可以使用GameplayStatics对象的PlaySound2D()方法。

最后编译代码，修改相应蓝图类即可。

音效衰减

注意到无论角色距离弹跳的躲避球有多远，声音总是以相同的音量播放。接下来添加音效衰减资产BounceAttenuation，让球的音量随距离增加而衰减。

音效衰减资产的编辑画面（主要是音量的衰减）如下：

可以调整内部半径 Inner Radius（距离超过此半径时开始衰减）和衰减距离 Falloff Distance（超过此距离后听不到声音）。

更多关于音效衰减资产的信息详见：Sound Attenuation in Unreal Engine

接下来在投射球的蓝图类中添加对应属性：

// 躲避球反弹时音效的音效衰减
UPROPERTY(EditAnywhere, Category = Sound)
USoundAttenuation* BounceSoundAttenuation;

然后修改PlaySoundAtLocation：

UGameplayStatics::PlaySoundAtLocation(this, 
                                      BounceSound, 
                                      GetActorLocation(), 
                                      1.0f, 
                                      FMath::RandRange(0.7f, 1.3f), 
                                      0.0f, 
                                      BounceSoundAttenuation);

其中新增了两个参数，声音开始的时间和声音衰减资产。

最后编译代码，更改蓝图类，应用成果。

播放BGM

需要使用Audio Component来播放BGM，因此要创建一个继承于Actor类的C++类MusicManager。在头文件处添加如下属性：

UPROPERTY(VisibleAnywhere, BlueprintReadOnly)
class UAudioComponent* AudioComponent;

在构造函数处编写如下代码：

AMusicManager::AMusicManager()
{
	PrimaryActorTick.bCanEverTick = false;
	AudioComponent = CreateDefaultSubobject<UAudioComponent>(TEXT("Music Component"));
}

然后基于此类创建对应的蓝图类BP_MusicManager，配置要播放的BGM，然后拖到场景中就行了。并且Audio组件是循环播放的，也不需要考虑配置是否循环播放的问题。

粒子系统

粒子系统是许多粒子的几何，这些粒子可能具有不同的图像、形状、颜色和大小。UE5中有两种创建粒子系统的工具：Cascade和Niagara。其中Niagara是UE5新增的更新更复杂的粒子系统。

简单操作

要想在C++中使用粒子系统，得先在使用它的类上添加如下属性：

// 发生碰撞时产生的粒子特效
UPROPERTY(EditAnywhere, Category = Particles)
class UParticleSystem* HitParticles;

接下来需要调用GameplayStatics对象中的SpawnEmitterAtLocation()函数来生成粒子：

// 播放粒子
if (HitParticles != nullptr)
{
    UGameplayStatics::SpawnEmitterAtLocation(GetWorld(), HitParticles, GetActorTransform());
}

其中，SpawnEmitterAtLocation()的一种参数列表如下：

• World ：粒子生成所处的世界，使用GetWorld()获取；
• EmitterTemplate：UParticleSystem*，要生成的粒子系统；
• SpawnTransform ：粒子在世界空间中的变换信息；

此外，如果想要将一个粒子系统附加到Actor上，让它随Actor移动而移动，需要使用GameplayStatics对象提供的SpawnEmitterAttached()函数。

最后编译完代码，去对应蓝图类中设置要产生什么粒子就可以了：

参考资料

• 中文翻译：《UE5 C++ 游戏开发完全学习教程》

• 英文原版：《Elevating Game Experiences with UE5》