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本文為B站系列教學視頻 《UE5_C++多人TPS完整教程》 —— 《P23 記錄加入的玩家（Couting Incoming Players）》 的學習筆記，該系列教學視頻為 Udemy 課程 《Unreal Engine 5 C++ Multiplayer Shooter》 的中文字幕翻譯版，UP主（也是譯者）為 游戲引擎能吃么。

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P23 記錄加入的玩家

本節課將創建一個游戲模式，以便追蹤（Track）加入游戲會話的玩家、打印游戲人數，之后我們就可以利用統計的人數來決定是否要從關卡 “Lobby” 過渡（Transition）到實際的匹配中。

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23.1 游戲模式和游戲狀態

1. 在多人游戲中，兩個重要的類分別是游戲模式類和游戲狀態類：

• 游戲模式規定了游戲規則，這涉及了很多方面，如何時將玩家移動至關卡中、選擇出生位等。游戲模式有幾個繼承的虛擬函數，可以在玩家加入或離開會話時進行追蹤，例如每當玩家加入游戲時都會調用 “PostLogin()” 訪問玩家的控制器；當玩家離開時調用 “Logout()” 函數。
• 客戶端可以監控游戲狀態，游戲狀態將保存游戲的狀態信息，而非特定的單個玩家的信息。游戲狀態包含玩家狀態數組，玩家狀態類中保存了特定的單個玩家的信息，比如得分和勝利次數等。
• 游戲模式類可以訪問游戲狀態類的玩家狀態數組，通過查看該數組的大小可以得出玩家的個數。
  

  兩個主要類負責處理進行中游戲的相關信息：Game Mode 和 Game State。
  即使最開放的游戲也擁有基礎規則，而這些規則構成了 Game Mode。在最基礎的層面上，這些規則包括：

  • 出現的玩家和觀眾數量，以及允許的玩家和觀眾最大數量。
  • 玩家進入游戲的方式，可包含選擇生成地點和其他生成/重生成行為的規則。
  • 游戲是否可以暫停，以及如何處理游戲暫停。
  • 關卡之間的過渡，包括游戲是否以動畫模式開場。

  基于規則的事件在游戲中發生，需要進行追蹤并和所有玩家共享時，信息將通過 Game State 進行存儲和同步。這些信息包括：

  • 游戲已運行的時間（包括本地玩家加入前的運行時間）。
  • 每個個體玩家加入游戲的時間和玩家的當前狀態。
  • 當前 Game Mode 的基類。
  • 游戲是否已開始。

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  Game Modes
  特定的基礎（如進行游戲所需要的玩家數量，或玩家加入游戲的方法）在多種類型的游戲中具有共通性。可根據開發的特定游戲進行無窮無盡的規則變化。無論規則如何，Game Modes 的任務都是定義和實現規則。Game Modes 當前常用的基類有兩個。
  4.14 版本中加入了 AGameModeBase，這是所有 Game Mode 的基類，是經典的 AGameMode 簡化版本。AGameMode 是 4.14 版本之前的基類，仍然保留，功能 如舊，但現在是 AGameModeBase 的子類。由于其比賽狀態概念的實現，AGameMode 更適用于標準游戲類型（如多人射擊游戲）。AGameModeBase 簡潔高效，是新代碼項目中包含的全新默認游戲模式。

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  Game State
  Game State 負責啟用客戶端監控游戲狀態。從概念上而言，Game State 應該管理所有已連接客戶端已知的信息（特定于 Game Mode 但不特定于任何個體玩家）。它能夠追蹤游戲層面的屬性，如已連接玩家的列表、奪旗游戲中的團隊得分、開放世界游戲中已完成的任務，等等。
  Game State 并非追蹤玩家特有內容（如奪旗比賽中特定玩家為團隊獲得的分數）的最佳之處，因為它們由 Player State 更清晰地處理。整體而言，Game State 應該追蹤游戲進程中變化的屬性。這些屬性與所有人皆相關，且所有人可見。Game Mode 只存在于服務器上，而 Game State 存在于服務器上且會被復制到所有客戶端，保持所有已連接機器的游戲進程更新。

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  —— 虛幻引擎官方文檔《Game Mode 和 Game State》

2. 打開虛幻引擎，在內容瀏覽器中展開 “C++類/MenuSystem”，添加游戲模式基礎（Game mode base）C++ 類，命名為 “LobbyGameMode”，選擇模塊為我們上節課新建的插件 “MenuSystem (Runtime)”。
   
   
3. 點擊 “創建類” 按鈕，VS 中出現彈窗，選擇 “全部重新加載(A)”。
   

23.2 追蹤加入或離開游戲的玩家

1. 在 “LobbyGameMode.h” 中添加頭文件 “GameFramework/GameStateBase.h” 和 “GameFramework/PlayerState.h”，避免出現錯誤 “使用了未定義類型 AGameStateBase” 和 “使用了未定義類型 APlayerState”。接著，聲明重寫 “virtual void PostLogin()” 和 “virtual void Logout()”。

   // Fill out your copyright notice in the Description page of Project Settings.#pragma once#include "CoreMinimal.h"
   #include "GameFramework/GameModeBase.h"/* P23 記錄加入的玩家（Couting Incoming Players）*/
   #include "GameFramework/GameStateBase.h"
   #include "GameFramework/PlayerState.h"
   /* P23 記錄加入的玩家（Couting Incoming Players）*/#include "LobbyGameMode.generated.h"/*** */
   UCLASS()
   class MENUSYSTEM_API ALobbyGameMode : public AGameModeBase
   {GENERATED_BODY()/* P23 記錄加入的玩家（Couting Incoming Players）*/
   public:// 成功登錄后調用。這是首個在 PlayerController 上安全調用復制函數之處。// OnPostLogin 可在藍圖中實現，以添加額外的邏輯。virtual void PostLogin(APlayerController* NewPlayer) override;	// 重寫 virtual void PostLogin()// 玩家離開游戲或被摧毀時調用。可實現 OnLogout 執行藍圖邏輯。virtual void Logout(AController* Exiting) override;				// virtual void Logout()
   /* P23 記錄加入的玩家（Couting Incoming Players）*/
   };
   

2. 在 “LobbyGameMode.cpp” 中實現“virtual void PostLogin()” 和 “virtual void Logout()” 的覆寫。如果 “GameState” 和 “PlayerState” 標紅且錯誤提示為 “不允許指針指向不完整的類類型 AGameStateBase” 和 “不允許指針指向不完整的類類型 APlayerState”，則添加頭文件 “GameFramework/GameStateBase.h” 和 “GameFramework/PlayerState.h”。

   // Fill out your copyright notice in the Description page of Project Settings.#include "LobbyGameMode.h"/* P23 記錄加入的玩家（Couting Incoming Players）*/
   void ALobbyGameMode::PostLogin(APlayerController* NewPlayer)
   {Super::PostLogin(NewPlayer);if (GameState) {int32 NumberOfPlayers = GameState.Get()->PlayerArray.Num();if (GEngine) {GEngine->AddOnScreenDebugMessage(	// 添加調試信息到屏幕上1,				// Key 不是 -1 時，則更新現有消息60.f,			// 調試信息的顯示時間FColor::Red,	// 字體顏色：黃色FString::Printf(TEXT("Players in game: %d!"), NumberOfPlayers)	// 打印玩家人數);APlayerState* PlayerState = NewPlayer->GetPlayerState<APlayerState>();if (PlayerState) {FString PlayerName = PlayerState->GetPlayerName();GEngine->AddOnScreenDebugMessage(	// 添加調試信息到屏幕上2,				// Key 不是 -1 時，則更新現有消息60.f,			// 調試信息的顯示時間FColor::Cyan,	// 字體顏色：藍綠色FString::Printf(TEXT("%s has joined the game!"), *PlayerName)	// 打印進入游戲的玩家昵稱);}	}}
   }void ALobbyGameMode::Logout(AController* Exiting)
   {Super::Logout(Exiting);APlayerState* PlayerState = Exiting->GetPlayerState<APlayerState>();if (PlayerState) {int32 NumberOfPlayers = GameState.Get()->PlayerArray.Num();GEngine->AddOnScreenDebugMessage(	// 添加調試信息到屏幕上1,				// Key 不是 -1 時，則更新現有消息60.f,			// 調試信息的顯示時間FColor::Red,	// 字體顏色：紅色FString::Printf(TEXT("Players in game: %d!"), NumberOfPlayers - 1)	// 打印玩家人數，// 此時 PlayerArray.Num() 還未更新，這里進行減 1 操作只是為了方便測試時顯示正確的人數，在實際項目中不會如此操作);FString PlayerName = PlayerState->GetPlayerName();GEngine->AddOnScreenDebugMessage(	// 添加調試信息到屏幕上2,				// Key 不是 -1 時，則更新現有消息60.f,			// 調試信息的顯示時間FColor::Cyan,	// 字體顏色：藍綠色FString::Printf(TEXT("%s has exited the game!"), *PlayerName)	// 打印進入游戲的玩家昵稱);}}
   /* P23 記錄加入的玩家（Couting Incoming Players）*/
   

   這里可以復習一下函數 “AddOnScreenDebugMessage()” 第一個入參 “int32 Key” 取不同值的含義。這里 打印玩家人數 和 打印進入或退出游戲的玩家昵稱 設置了不同的 “Key” 是為了都能在屏幕上顯示，如果設置為 -1 則 玩家人數消息 會被 進入或退出游戲的玩家昵稱消息 覆蓋。

   調用全局變量 GEngine 指針調用函數 AddOnScreenDebugMessage節點，進行屏幕輸出。

   void AddOnScreenDebugMessage {int32 Key,float TimeToDisplay,FColor Di splayColor,const FString & DebugMessage,bool bNewerOnTop,const FVector2D & TextScale
   }
   

   • Key = -1 時，則添加新的消息，不會覆蓋舊有消息（當 Key = -1 時，bNewerOnTop 有效，直接添加到隊列最上層）
   • Key != -1 時，則更新現有消息，效率更高。

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   —— 《虛幻引擎基礎入門(C++) — 【日志輸出篇 03】》

3. 在 “MultiplayerSessionsSubsystem.cpp” 的 “CreateSession()” 函數中加入一條會話設置的代碼行，用來設置唯一構建標識，防止不同的構建在搜索過程中可以互相搜索到。

   void UMultiplayerSessionsSubsystem::CreateSession(int32 NumpublicConnections, FString MatchType)
   {...// FOnlineSessionSettings 在頭文件 "OnlineSessionSettings.h" 中LastSessionSettings = MakeShareable(new FOnlineSessionSettings());	// 創建會話設置，利用函數 MakeShareable 初始化// 會話設置成員變量參閱及含義：https://docs.unrealengine.com/5.0/en-US/API/Plugins/OnlineSubsystem/FOnlineSessionSettings/LastSessionSettings->bIsLANMatch = IOnlineSubsystem::Get()->GetSubsystemName() == "NULL" ? true : false;	// 會話設置：如果找到的子系統名稱為 “NULL”，則使用 LAN 連接，否則不使用LastSessionSettings->NumPublicConnections = NumpublicConnections;	// 會話設置：設置最大公共連接數為函數輸入變量 NumpublicConnections.../* P23 記錄加入的玩家（Couting Incoming Players）*/LastSessionSettings->BuildUniqueId = 1;								// 會話設置：設置唯一構建標識，防止不同的構建在搜索過程中可以互相搜索到。/* P23 記錄加入的玩家（Couting Incoming Players）*/...}
   

4. 在 “MenuSystem\Config” 目錄下打開 “DefaultGame.ini”，設置最大玩家數為 100。創建會話中設置最大公共連接數 “NumPublicConnections”區別開，設置最大公共連接數是指定加入會話的最大連接數，而設置最大玩家數是指定連接到游戲項目最大人數。

   [/Script/EngineSettings.GeneralProjectSettings]
   ProjectID=6A5F83AB4DEB75FB9BB586AC8DE40CDA
   ProjectName=Third Person Game Template[StartupActions]
   bAddPacks=True
   InsertPack=(PackSource="StarterContent.upack",PackName="StarterContent")[/Script/Engine.GameSession]
   MaxPlayers=100	
   

5. （選做）注釋掉 “MenuSystemCharacter.cpp” 獲取在線子系統并打印在線子系統名稱到屏幕上的代碼，并刪除 “BP_ThirdPersonCharacter” 角色藍圖中按下數字鍵 “1” 和 “2” 對應的事件。

   // AMenuSystemCharacterAMenuSystemCharacter::AMenuSystemCharacter() :	// 為委托綁定回調函數CreateSessionCompleteDelegate(FOnCreateSessionCompleteDelegate::CreateUObject(this, &ThisClass::OnCreateSessionComplete)),FindSessionsCompleteDelegate(FOnFindSessionsCompleteDelegate::CreateUObject(this, &ThisClass::OnFindSessionsComplete)),JoinSessionCompleteDelegate(FOnJoinSessionCompleteDelegate::CreateUObject(this, &ThisClass::OnJoinSessionComplete))
   {.../* P23 記錄加入的玩家（Couting Incoming Players）*///IOnlineSubsystem* OnlineSubsystem = IOnlineSubsystem::Get();			// 獲取當前的在線子系統指針//if (OnlineSubsystem) {													// 如果當前在線子系統有效//	OnlineSessionInterface = OnlineSubsystem->GetSessionInterface();	// 獲取會話接口智能指針//	if (GEngine) {//		GEngine->AddOnScreenDebugMessage(	// 添加調試信息到屏幕上//			-1,				// 使用 -1 不會覆蓋前面的調試信息//			15.f,			// 調試信息的顯示時間//			FColor::Blue,	// 字體顏色//			FString::Printf(TEXT("Found subsystem %s!"),//				*OnlineSubsystem->GetSubsystemName().ToString())	// 打印在線子系統的名稱//		);//	}//}/* P23 記錄加入的玩家（Couting Incoming Players）*/}
   

   

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23.3 使用 Lobby 游戲模式

1. 打開虛幻引擎，在內容瀏覽器中目錄 “/內容/ThirdPerson/Blueprints/” 下新建 “LobbyGameMode” 藍圖類，命名為 “BP_LobbyGameMode”。
   
   
2. 雙擊 “BP_LobbyGameMode”，進入藍圖編輯器，在右側 “細節” 面板 “類” 選項卡下設置 “默認 pawn 類” 為 “BP_ThirdPersonCharacter”，編譯、保存。
   
3. 在目錄 “/內容/ThirdPerson/Maps/” 下打開地圖 “Lobby”，在右下方 “世界場景設置” 面板設置 “游戲模式” 為“BP_LobbyGameMode”，保存。
   

   如果沒有看到右下方的 “世界場景設置” 面板，可以點擊工具欄右側 “項目和編輯器設置” 按鈕（虛幻引擎窗口右上方），在下拉菜單欄中選中 “世界場景設置”。
   

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23.4 進行測試

1. 將項目打包之后發送到另一臺設備上。在設備 1 上運行游戲（保證 Steam 已經運行），點擊 “Host” 按鈕，當前關卡跳轉至 “Lobby”，且左上角顯示會話創建成功消息。
   
   

2. 在設備 2 上運行游戲（保證 Steam 已經運行且登錄的賬戶與設備1 上登錄的賬號不同），點擊 “Join” 按鈕，當前關卡跳轉至 “Lobby”，并且可以看到有兩個玩家存在，說明設備 2 成功找到并加入到了設備 1 創建的會話中，但是設備 2 屏幕左上角沒有顯示玩家人數和加入游戲信息，而創建會話的設備 1 上有顯示。
   
   

3. 在設備 2 上退出游戲，可以看到設備 1 屏幕左上角顯示了設備 2 上的玩家離開游戲的消息，玩家人數也發生了變化。
   

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23.5 Summary

本節課了解了游戲模式和游戲狀態的基本概念，并在虛幻引擎創建了游戲模式基礎（Game mode base）C++ 類 “LobbyGameMode”。接著我們在 “LobbyGameMode.cpp” 中實現“virtual void PostLogin()” 和 “virtual void Logout()” 的覆寫，以便能夠打印在線玩家人數以及玩家加入或退出游戲的消息。為了能夠使用這個游戲模式，我們以 “LobbyGameMode” 為父類新建了藍圖類 “BP_LobbyGameMode”，設置藍圖類的 “默認 pawn 類” 為 “BP_ThirdPersonCharacter”，并將地圖 “Lobby” 的 “游戲模式” 設置為“BP_LobbyGameMode”。最后，我們在兩臺設備上以玩家加入和退出游戲的方式進行來了測試，玩家人數以及玩家加入和退出游戲的消息都能正常顯示。

在 23.2 追蹤加入或離開游戲的玩家 的 步驟 2 中使用函數 AddOnScreenDebugMessage() 進行屏幕消息輸出時，若函數第一個入參 “int32 Key” 為 -1 ，則添加新的消息，不會覆蓋舊有消息（當 Key 為 -1 時，bNewerOnTop 有效，直接添加到隊列最上層），若 Key 不為 -1 ，則更新現有消息。這里打印 玩家人數 和 打印進入或退出游戲的玩家昵稱 設置了不同的 “Key” 是為了都能在屏幕上顯示，如果設置為 -1 則 玩家人數消息 會被 進入或退出游戲的玩家昵稱消息 覆蓋。

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