网页版 https://yekdniwue.blogspot.com/2020/07/AutoBuildNavMesh.html Build Static Navigation Mesh in World Composition 简介 先前有提到因为地图被细切成很多张的关系，想要使用static nav mesh， 有几个困难处要解决： 1. 地图范围很大的时候，是没办法一次载入所有地图， 只按一次build path就完成的。 不仅会执行很久，也会遇到build path失败的情况。 失败会有警告讯息并且有部分nav mesh不完整。 2. 如果想要每张地图各别计算，要在编辑器内重复的 读取子地图 build path 子地图存档 卸载子地图 这样的流程其实更适合用自动化来做。 名词与缩写说明 在开始之前，先介绍一些本篇文章会用到的名词或是缩写。 NBV: Navigation Bounds Volume，用来定义navigation mesh的范围。 P-Level: Persistent Level。在本篇指的是在World Composition模式下的主地图。 Sublevel: 在本篇指的是在World Composition模式下的各个子地图， 可能是透过tiled height map汇入进来的。 前置准备 要能够执行期间读取/卸载存在子地图的静态nav mesh资料，需要以下步骤。 我试过很多方法，下面的步骤缺一不可。 这些步骤都是在开启P-Level的模式下运作。 1. 放置一个NBV在P-Level中，可以不需要跟任何东西交集。 2. 选择P-Level内自动产生的RecastNavMesh Actor。 3. Runtime Generation 设为Static。 4. Fixed Tile Pool size设为true。 5. Tile Pool size有可能需要随着地形大小调大。 6. 在每个子地图放置需要的NBV。 以上的步骤完成之後，就可以手动对一个子地图build path再执行， 确认是不是能够真的动态载入。 如果能够动态载入/卸载，就代表成功了。 要严谨一点的话，最好存档後重开编辑器再测试， 最严谨的话，甚至要package测试。 基本上我在实验的过程中各种情况都遇到了，例如： 只有编辑器预览正常 或是编辑器重启後不正常 或是package出来才不正常... 但是没有关系，只要照着上面的步骤作，应该是不会有问题的。 注意事项 World Composition模式下的Static Nav Mesh， 似乎只能在主地图开启的模式下build path。 如果你直接打开子地图Build path再存档的话， 这个子地图的nav mesh反而不会被即时载入。 因为nav mesh直接被存进子地图的RecastNavMesh这个actor内了。 但是在world composition模式主要的RecastNavMesh是放在P-Level内。 UE4可能不支援多个RecastNavMesh actor，所以会有无法载入的问题。 这个细节不一定每个团队人员都会知道，所以会造成开发上的麻烦。 例如可能某个人只单独开启子地图编辑场景， 修改场景内容的同时也按了build path并存档。 (又或是他的editor设定为自动更新navigation) 这样一作下去这块地图的nav mesh就坏了，如图所示。 [图] 所以引入Commandlet自动化的话，比较不会有这样的疑虑。 NavMesh的部分就一律交给机器更新。 Commandlet Construction Commandlet可以开启无使用者介面的UE4 editor， 并执行Commandlet内撰写的流程。 这次的目标是开启P-Level，依序载入子地图，计算路径後对子地图存档。 所以我们需要继承已经有读档/存档能力的UResavePackagesCommandlet。 不过因为Commandlet是Editor用，直接创在专案内会影响打包流程。 可能会有编译错误的问题，所以制作成Plugin会比较好管理。 创造新的Commandlet流程 1. 在Editor创一个Blank Plugin。(不用是Editor Plugin) 2. 修改.uplugin档Modules内的参数 "Type": "Editor"以及"LoadingPhase": "Default" 3. 修改Build.cs档PrivateDependencyModuleNames内的参数 新增"UnrealEd"来开启相关的功能 4. 在Plugin内新增C++ class 并继承UResavePackagesCommandlet 5. Override PerformAdditionalOperations，需要实作的行为写在这里 [图] Modify .uplugin. [图] Add UnrealEd into build.cs in plugin. ResavePackagesCommandlet介绍 在这次的环境，我们需要ResavePackagesCommandlet内建的几个重要功能， 包含 1. InitializeResaveParameters 2. LoadAndSaveOnePackage 3. PerformAdditionalOperations 4. CheckoutFile InitializeResaveParameters 我们需要InitializeResaveParameters来解析输入参数，主要是要撷取Map参数， 让後续的LoadAndSaveOnePackage使用。 LoadAndSaveOnePackage LoadAndSaveOnePackage算是ResavePackagesCommandlet的主函式。 主要内容就是读档，作事情(存档，算Lighting资讯等等) 与上传(负责与source control沟通)。 PerformAdditionalOperations 因为LoadAndSaveOnePackage实作了太多事情， 我找到PerformAdditionalOperations有提供virtual可以实作， 除了会把读地图档建立好的World传进来。 函式本身的程式码也非常具有参考价值，尤其是Setup the World的部分， 充分说明了在Commandlet里面要如何读一个地图档并且建立出正确的World， 如同Editor中一样。 CheckoutFile 因为我们是使用Perforce作版本控管，所以还多需要CheckoutFile的功能。 Commandlet Implementation 这边还可以分为几个部分： Build Navigation必要的程式码 正确的读取子地图必要的程式码 如果是要使用Commandlet计算静态场景(非World Composition)的路径， 就不用了解後者 。 只需要参考Build Navigation必要的程式码就好。 Build Navigation必要的程式码 需要Build Navigation总共需要呼叫两个函式： FNavigationSystem::AddNavigationSystemToWorld NavigationSystem::Build 呼叫AddNavigationSystemToWorld的原因，是因为我们需要建立 MainNavData。 call stack 大概是 AddNavigationSystemToWorld InitializeForworld ProcessRegisterationCandidates 如果没有呼叫这行，後续要执行NavigationSystem::Build的时候， 会因为无资料而直接结束Build流程。 NavigationSystem::Build 呼叫Navigation build nav mesh的最主要函式，所有的资料 都要准备齐全才会有正确的结果。 我有追查到在编辑器点选Build Path其实是会呼叫 FEditorBuildUtils::EditorBuild 不过在Commandlet使用会因为GUnrealEd是null而当机，所以不能直接呼叫。 正确的读取子地图必要的程式码 Load Sublevel Initialize Sublevel Save Sublevel Unload Sublevel CollectGarbage Load Sublevel 首先我们有的是P-Level的UWorld*，从 World->WorldComposition->TilesStreaming 可以拿到子地图的资讯。 利用GetWorldAssetPackageName可以查到子地图的完整路径， 再透过LoadPackage读入记忆体。 Initialize Sublevel 此时P-Level跟读入的子地图还是没有关连的 所以要透过AddStreamingLevel建立P-Level跟子地图的关系。 然後子地图要呼叫一连串的函式，设定状态，再透过FlushLevelStreaming更新。 但是只有这样还不够，我发现子地图其实是以原点为中心储存的， Engine会读取Tile资讯的Absolute position， 然後呼叫ApplyWorldOffset将地图内所有actor的座标更新。 Navigation mesh才会计算到对的位置。 Tile的Absolute position的抓取可看下面的程式码 TArray<FWorldCompositionTile>& tileList = worldComposition->GetTilesList(); TArray<ULevelStreaming*> tilesStreaming = worldComposition->TilesStreaming; for (int32 index = 0; index < tilesStreaming.Num(); ++index) { auto perLevelStreaming = tilesStreaming[index]; auto tileInfo = tileList[index].Info; FIntVector levelOffset = tileInfo.AbsolutePosition; } 在设置的最後一个步骤记得要呼叫EditorLevelUtils::SetLevelVisibility， 宣告Sublevel的显示状态visible。 这样navigation build的时候才抓的到SubLevel的NBV。 详细的程式码可看图。 [图] Initialize sublevel. Save Sublevel 在储存Sublevel之前，要先还原刚刚为了正确计算nav mesh的位移操作。 所以要呼叫一次ApplyWorldOffset，但是这次要乘上-1。 储存相关的程式码请参考图。 [图] Save sublevel. Unload Sublevel Unload 相对简单，子地图设MarkPendingKill，P-Level移除StreamingLevel与 RemoveFromWorld就可以了。如图所示。 [图] Unload sublevel. CollectGarbage 为了避免持续读取地图造成记忆体不足，每处理完一个子地图就呼叫 CollectGarbage(GARBAGE_COLLECTION_KEEPFLAGS) 可以释放记忆体。 整合以上重点项目後的最後流程 1. AddNavigationSystemToWorld 2. For each Sublevel Load Sublevel Initialize Sublevel NavigationSystem::Build Save Sublevel Unload Sublevel CollectGarbage 结论与未来工作 结论 藉由这次的项目，我学到很多新的观念，包含了解navigation mesh， commandlet，package操作，world composition等系统。 navigation mesh相关的部份，我得知了navigation的build到底是如何运作的； 需要哪些资讯才能正确build path； 程式码在哪边；nav mesh的储存规则；子地图的offset机制。 commandlet则是学到如何在commandlet模式读取一个地图档； 根据地图档产生UWorld；了解ResavePackage执行的项目； 为了能存档读档，UPackage、ULevel、ULevelStreaming等资料型态也概略的看过，稍微 分辨得出差异。 World Composition系统虽然很大，从子地图资料的抽取； 子地图载入/卸载；如何获得Tile资讯，也都包含在这次的研究范围。 未来工作 以目前的版本来说，已经达到我原先想作的目标了， 不过我依然有注意到一些项目是可以再进一步改进的。 首先就是这个Commandlet储存出来的地图， 在World Composition预览会变成预设图。 而原来在编辑器操作并储存的版本预览图会是正确的。 日後如果真的要使用这套流程的话应该要修正。 commandlet如果遇到checkout失败要怎麽办，也是可以再延伸的课题。 另外一个重要的项目就是，大型场景不会那麽乾净，只有一张地形档， 一次只需要计算一个Sublevel。 实际上可能会再细分企划场景(内含有碰撞会影响nav mesh的Actor)， 建筑物，零碎物件等等。 但是在计算nav mesh的时候要将这些地图一起纳入再算，才会是正确的结果。 所以除了开发之前要制定良好地图资料夹规范以外， commandlet也要随着这个规范稍作修改。 要能支援多阶层的地图结构，并且某一个阶层下的地图会把所有subLevel读取进来， 统一build。 举例来说，地图结构可能如图所描述： [图] 这时候navigation mesh应该是存於X0_Y0以及X0_Y1内，计算两次就好。 最後，其实这次对World Composition的了解还不够深入； 包含调整地图读取的优先顺序； 如何确保地形载入後再spawn玩家；Sublevel LOD的产生与影响。 都是还没了解的部份，有实际需求的话是要优先研究的。 --

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