第一步：创建一个关卡

  1. 创建一个空的 Unreal 关卡；
  2. 登录 Cesium ion 并添加 Cesium World Terrain 和 CesiumSunSky；
  3. 设置 CesiumGeoreference 的坐标为 San Francisco International Airport (SFO)；
    Origin Latitude = 37.61779
    Origin Longitude = -122.390533
    Origin Height = 0.0

第二步：添加 PlaneTrack 类

  1. 在 UE Editor 中添加 C++ 类，选择 Actor 作为父类，点击【下一步】，输入类名 PlaneTrack，点击【创建类】按钮，此时 Visual Studio 会自动打开，如果没有打开，可以通过【工具】——【打开Visual Studio】手动打开项目

    Cesium新建C++类

    VS 2022 解决方案类似下图：

    UE5的C++解决方案

  2. 添加下面的代码到 project.Build.cs 文件：

    // Add Cesium for Unreal plugin dependency path
PrivateDependencyModuleNames.AddRange(new string[] { "CesiumRuntime" });

// Tell Unreal Engine to use C++17
CppStandard = CppStandardVersion.Cpp17;

    Unreal-C++-Build.cs

  3. 在 PlaneTrack 类中添加一些变量，用来存储数据、样条曲线和坐标转换，并添加必要的头文件：

    ...
// Add import paths. Make sure they go above the PlaneTrack.generated.h line
#include "Components/SplineComponent.h"
#include "CesiumGeoreference.h"
#include "Engine/DataTable.h"
...

public: 
// Spline variable to represent the plane track
UPROPERTY(BlueprintReadOnly, Category = "FlightTracker")
    USplineComponent* SplineTrack;

// Cesium class that contain many useful  coordinate conversion functions
UPROPERTY(EditAnywhere, Category = "FlightTracker")
    ACesiumGeoreference* CesiumGeoreference;

// An Unreal Engine data table to store the raw flight data
UPROPERTY(EditAnywhere, Category = "FlightTracker")
    UDataTable* AircraftsRawDataTable;

  4. 打开 PlaneTrack.cpp 文件，在构造函数中初始化 SplineTrack 变量；

    APlaneTrack::APlaneTrack()
{
    // Set this actor to call Tick() every frame.  You can turn this off to improve performance if you don't need it.
    PrimaryActorTick.bCanEverTick = true;

    // Initialize the track
    SplineTrack = CreateDefaultSubobject<USplineComponent>(TEXT("SplineTrack"));
    // This lets us visualize the spline in Play mode
    SplineTrack->SetDrawDebug(true);                                            
    // Set the color of the spline
    SplineTrack->SetUnselectedSplineSegmentColor(FLinearColor(1.f, 0.f, 0.f));                              
}

    CesiumGeoreference 和 AircraftsRawDataTable 变量将在 Unreal Engine Editor 中进行设置

  5. 编译

    在 UE4 Editor 中，可以点击【编译】按钮，但是 UE5 Editor 并未找到此工具按钮

    UE4编译按钮

    UE5 中可以通过两种方式进行编译：

    • 通过 VS 启动本地调试，会打开一个 UE Editor，但停止调试后，UE Editor 也会退出。注意：此时工程不能是被 UE Editor 打开的状态，否则会报如下错误
      UnrealBuildTool : error : Unable to build while Live Coding is active. Exit the editor and game, or press Ctrl+Alt+F11 if iterating on code in the editor or game

    VS启动UE项目

    • 通过 Ctrl+Alt+F11 快捷键在 Editor 或 game 中进行代码迭代热编译

    UE5-LiveCoding对话框

第三步：导入真实的飞行数据

下载真实的飞行点位数据

为了使 PlaneTrack 类能访问数据并执行坐标转换，我们将使用虚幻引擎的 DataTable 来存储项目内部的数据。在这一步中，我们将创建一个数据结构来表示飞行数据的结构。

  1. 在 PlaneTrack.h 文件中，将下面的代码直接插入到类的外面，用来定义航班数据库结构；

    USTRUCT(BlueprintType)
struct FAircraftRawData : public FTableRowBase
{
GENERATED_USTRUCT_BODY()

public:
    FAircraftRawData()
    : Longitude(0.0)
    , Latitude(0.0)
    , Height(0.0)
    {}

UPROPERTY(EditAnywhere, Category = "FlightTracker")
    double Longitude;
UPROPERTY(EditAnywhere, Category = "FlightTracker")
    double Latitude;
UPROPERTY(EditAnywhere, Category = "FlightTracker")
    double Height;
};

    该结构包含三个成员变量：Longitude、Latitude和Height。这些变量对应于上面原始数据表中的列名。还要注意，该结构继承自 FTableRowBase

    注意：编译代码

  2. 将 .csv 数据文件拖放到虚幻引擎内容浏览器中。在【选择DataTable的行类型】下拉菜单中选择 AircraftRawData

    UE5-导入DataTable

    UE5-DataTable

第四步：在飞行轨迹上添加点位

  1. 在 PlaneTrack.h 文件中添加下面的包含文件：

    // Imports should be placed above the PlaneTrack.Generated.h line. 
...
#include <glm/vec3.hpp>
#include "CesiumGeospatial/Ellipsoid.h"
#include "CesiumGeospatial/Cartographic.h"

    在 APlaneTrack 类的最后添加下面的方法，用来将数据表中的数据添加到样条曲线的点位：

    
public:
// Function to parse the data table and create the spline track
UFUNCTION(BlueprintCallable, Category = "FlightTracker")
    void LoadSplineTrackPoints();

  2. 在 PlaneTrack.cpp 中添加 LoadSplineTrackPoints 方法的函数体；

    void APlaneTrack::LoadSplineTrackPoints()
{
    if (this->AircraftsRawDataTable != nullptr && this->CesiumGeoreference != nullptr)
    {
    int32 PointIndex = 0;
    for (auto& row : this->AircraftsRawDataTable->GetRowMap())
    {
        FAircraftRawData* Point = (FAircraftRawData*)row.Value;
        // Get row data point in lat/long/alt and transform it into UE4 points
        double PointLatitude = Point->Latitude;
        double PointLongitude = Point->Longitude;
        double PointHeight = Point->Height;

        // Compute the position in UE coordinates
        glm::dvec3 UECoords = this->CesiumGeoreference->TransformLongitudeLatitudeHeightToUnreal(glm::dvec3(PointLongitude, PointLatitude, PointHeight));
        FVector SplinePointPosition = FVector(UECoords.x, UECoords.y, UECoords.z);
        this->SplineTrack->AddSplinePointAtIndex(SplinePointPosition, PointIndex, ESplineCoordinateSpace::World, false);

        // Get the up vector at the position to orient the aircraft
        const CesiumGeospatial::Ellipsoid& Ellipsoid = CesiumGeospatial::Ellipsoid::WGS84;
        glm::dvec3 upVector = Ellipsoid.geodeticSurfaceNormal(CesiumGeospatial::Cartographic(FMath::DegreesToRadians(PointLongitude), FMath::DegreesToRadians(PointLatitude), FMath::DegreesToRadians(PointHeight)));

        // Compute the up vector at each point to correctly orient the plane
        glm::dvec4 ecefUp(upVector, 0.0);
        const GeoTransforms& geoTransforms = this->CesiumGeoreference->GetGeoTransforms();
        const glm::dmat4& ecefToUnreal = geoTransforms.GetEllipsoidCenteredToAbsoluteUnrealWorldTransform();
        glm::dvec4 unrealUp = ecefToUnreal * ecefUp;
        this->SplineTrack->SetUpVectorAtSplinePoint(PointIndex, FVector(unrealUp.x, unrealUp.y, unrealUp.z), ESplineCoordinateSpace::World, false);

        PointIndex++;
    }
    this->SplineTrack->UpdateSpline();
    }
}

    保存并编译工程

  3. 在场景中添加 PlaneTrack Actor；

    UE5-内容浏览器-C++类

  4. 选中添加的 PlaneTrack1 Actor，打开【细节】面板，设置 Cesium Georeference 和 Aircrafts Raw Data Table

    PlaneTrack细节面板设置

  5. 打开【关卡蓝图】,将 PlaneTrack1 Actor 拖入到蓝图中，获取 Spline Track 对象，并添加【清除样条点】节点，当样条第一次添加到场景中时，默认情况下它有两个点。这两个点是任意的，我们不需要，因此可以使用 Clear Spline points 清除它们。

  6. 添加 Load Spline Track Points 节点，最终蓝图连接如下图：

    UE5-Cesium-PlaneTrack-样条曲线关卡蓝图.jpg

    由于样条可视化在默认情况下是关闭的，可以通过在控制台命令窗口输入 ShowFlag.Splines 1 命令来打开它，运行后如下图：

    UE5-Cesium-PlaneTrace-效果图

第五步：添加飞机模型

模型下载网站：

  1. 导入模型为静态网格模型

    建议每个模型创建一个文件夹，在【内容浏览器】面板新建模型文件夹，然后在新建的文件夹中右击鼠标，在弹出的快捷菜单中选择【导入】

    UE5-导入静态模型

  2. 添加蓝图类 BP_Aircraft，该类将包含飞机静态网格模型，以及沿着样条曲线路径移动飞机的逻辑

  3. 在 BP_Aircraft 蓝图类中添加【静态网格体】组件，并指定【静态网格体】为导入的飞机模型

    UE5-蓝图类添加静态网格体组件

  4. 在该蓝图类的【事件图表】中添加【自定义事件】并命名为 MoveAircraft

  5. 在【事件图表】中添加【时间轴】节点并命名为 AircraftMover，这个时间轴将随时间移动飞机模型

    UE5-时间轴节点

    将时间轴的 Alpha 输出引脚提升为变量 Alpha

  6. 双击时间轴节点，打开【时间轴编辑器】，添加浮点型轨道，添加两个关键帧，时间 = 0，值 = 0，时间 = 1， 值 = 1，勾选【使用最后一个关键帧】

    UE5-时间轴节点-添加浮点型轨道

  7. 添加几个公有变量：

    • Duration，float 类型，public 权限，这个变量将用于确定飞机沿路径飞行所需的时间
    • AircraftStartOffset，float 类型，public 权限，用于确定飞行在时间轴上的哪个位置开始，取值区间为从 0 到 1
    • PlaneTrack：PlaneTrack 对象引用类型，public 权限，用于存储 PlaneTrack 对象的引用，以检索样条曲线上的点位

    UE5-蓝图变量

  8. 如下图连接 MoveAircraft 自定义事件蓝图：

    UE5-飞行轨迹蓝图-Move-Aircraft

  9. 通过样条曲线类 PlaneTrack 插值飞机飞行点位，如下图：

    UE5-PlaneTrack-样条曲线插值

  10. 最后连接到【设置Actor变换】节点：

    UE5-PlaneTrack-BP-Aircraft

  11. 编译保存，并把 BP_Aircraft 蓝图类放入到场景中

  12. 在关卡蓝图中添加键盘事件，调用 BP_Aircraft 的 MoveAircraft 自定义事件节点

    UE5-M-MoveAircraft

  13. 在场景中选中 BP_Aircraft Actor，在细节面板中设置 Duration、PlaneTrack、AirplaneOffset

    UE5-BP-Aircraft-参数设置

第六步：在两个不同的相机视图间切换

  1. 在 BP_Aircraft 蓝图类节点下添加两个相机，分别放置在飞机模型的顶部和侧边

    UE5-BP-Aircraft-SwitchCamera

  2. 在关卡蓝图中添加两个快捷键事件，并如下图连接节点

    UE5-BP-Aircraft-SwitchCamera-切换蓝图

参考：

  1. Build a Flight Tracker with Cesium for Unreal
  2. UE-c++代码热编译
  3. 设置Visual Studio
  4. 编译配置参考
  5. 编译游戏项目
  6. 使用Datasmith和3ds Max
  7. UE4模型整体导入流程