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一、射線檢測

1）定義

射線檢測（Ray Casting） 是一種計算機(jī)圖形和計算機(jī)圖形學(xué)中的基本技術(shù)，用于檢測光線或射線是否與三維場景中的物體相交，以確定相交點的位置和其他相關(guān)信息。射線檢測通常用于實現(xiàn)各種交互功能、渲染效果和物理模擬，包括但不限于鼠標(biāo)拾取、光線追蹤、碰撞檢測和物體拾取等。

1）射線與3D場景中的物體交互的流程

步驟	描述
1	定義射線： 定義射線的起點和方向向量。
2	檢測相交： 沿著射線的方向，從起點開始沿射線前進(jìn)，檢測射線是否與場景中的任何物體相交。 通常，這涉及到進(jìn)行碰撞檢測，以確定是否有物體與射線相交。
3	確定交點： 如果射線與物體相交，計算交點的位置。 交點通常以3D坐標(biāo)的形式給出，表示射線與物體相交的點。
4	處理交互： 根據(jù)應(yīng)用的需求，您可以在交互點上執(zhí)行特定的操作，如選擇物體、執(zhí)行動作或渲染效果。
5	遍歷所有可能的相交點： 射線檢測通常可以返回多個相交點，因此可以考慮遍歷所有可能的交點以處理多重相交。

2）射線檢測藍(lán)圖函數(shù)

藍(lán)圖函數(shù)	描述
LineTraceByChannel	執(zhí)行一條射線檢測，檢測與指定碰撞通道相交的物體。返回一個 Hit Result 結(jié)構(gòu)。
SphereTraceByChannel	以球體的形狀執(zhí)行射線檢測，檢測球體與物體的碰撞。返回一個 Hit Result 結(jié)構(gòu)。
LineTraceMultiByChannel	執(zhí)行射線檢測，檢測與指定碰撞通道相交的所有物體。返回一個 Hit Results 數(shù)組。
SphereTraceMultiByChannel	以球體的形狀執(zhí)行射線檢測，檢測球體與多個物體的碰撞。返回一個 Hit Results 數(shù)組。
BoxTraceByChannel	執(zhí)行射線檢測，檢測與指定碰撞通道相交的物體，使用盒子形狀。返回一個 Hit Result 結(jié)構(gòu)。
MultiSphereTraceByChannel	執(zhí)行多個球體形狀的射線檢測，檢測多個球體與物體的碰撞。返回一個 Hit Results 數(shù)組。
LineTraceForObjects	執(zhí)行射線檢測，檢測與指定物體類型相交的物體。返回一個 Hit Result 結(jié)構(gòu)。
SphereTraceForObjects	以球體的形狀執(zhí)行射線檢測，檢測與指定物體類型相交的物體。返回一個 Hit Result 結(jié)構(gòu)。
BoxTraceForObjects	執(zhí)行射線檢測，檢測與指定物體類型相交的物體，使用盒子形狀。返回一個 Hit Result 結(jié)構(gòu)。
MultiSphereTraceForObjects	執(zhí)行多個球體形狀的射線檢測，檢測與指定物體類型相交的物體。返回一個 Hit Results 數(shù)組。
CapsuleTraceByChannel	以膠囊體的形狀執(zhí)行射線檢測，檢測膠囊體與物體的碰撞。返回一個 Hit Result 結(jié)構(gòu)。
CapsuleTraceForObjects	以膠囊體的形狀執(zhí)行射線檢測，檢測與指定物體類型相交的物體。返回一個 Hit Result 結(jié)構(gòu)。

3）藍(lán)圖實現(xiàn)根據(jù)鼠標(biāo)點擊位置獲取場景中的坐標(biāo)值

4）根據(jù)相機(jī)中心點獲取場景中的坐標(biāo)值

需要獲取到pawn里的相機(jī)。

5）射線檢測相關(guān)C++函數(shù)

（僅列舉linetrace系列其他大同小異）

1. LineTraceSingleByChannel：
   • 用于檢測一條射線與第一個相交物體的碰撞。
   • 返回一個FHitResult結(jié)構(gòu)，其中包含有關(guān)碰撞的信息，如碰撞點、碰撞法線和碰撞物體的引用。

bool UWorld::LineTraceSingleByChannel(FHitResult& OutHit, const FVector Start, const FVector End, ECollisionChannel TraceChannel, const FCollisionQueryParams& Params)

2. LineTraceMultiByChannel：
   • 用于檢測一條射線與多個相交物體的碰撞。
   • 返回一個TArray<FHitResult>，其中包含所有相交物體的碰撞信息。

int32 UWorld::LineTraceMultiByChannel(TArray<FHitResult>& OutHits, const FVector Start, const FVector End, ECollisionChannel TraceChannel, const FCollisionQueryParams& Params)

3. LineTraceSingleByObjectType：
   • 類似于LineTraceSingleByChannel，但是使用物體類型（EObjectTypeQuery）而不是碰撞通道進(jìn)行檢測。

bool UWorld::LineTraceSingleByObjectType(FHitResult& OutHit, const FVector Start, const FVector End, FObjectQueryParams ObjectQueryParams, const FCollisionQueryParams& Params)

4. LineTraceMultiByObjectType：
   • 類似于LineTraceMultiByChannel，但是使用物體類型（EObjectTypeQuery）而不是碰撞通道進(jìn)行檢測。

int32 UWorld::LineTraceMultiByObjectType(TArray<FHitResult>& OutHits, const FVector Start, const FVector End, FObjectQueryParams ObjectQueryParams, const FCollisionQueryParams& Params)

6）C++實現(xiàn)手動創(chuàng)建射線檢測

FVector StartLocation;  // 射線的起點坐標(biāo)
FVector ForwardVector;  // 射線的方向向量
FHitResult HitResult;  // 用于存儲碰撞信息的變量// 設(shè)置射線的起點坐標(biāo)
StartLocation = PlayerCameraComponent->GetComponentLocation();  // PlayerCameraComponent是攝像機(jī)組件// 設(shè)置射線的方向向量
ForwardVector = PlayerCameraComponent->GetForwardVector();  // 獲取攝像機(jī)的前向向量// 建立射線
FVector EndLocation = ((ForwardVector * RayLength) + StartLocation);  // 計算射線的終點坐標(biāo)// 進(jìn)行射線檢測
if (GetWorld()->LineTraceSingleByChannel(HitResult, StartLocation, EndLocation, ECC_Visibility))
{// 射線與物體相交，可以在HitResult中獲取碰撞信息AActor* HitActor = HitResult.GetActor();FVector ImpactPoint = HitResult.ImpactPoint;// 進(jìn)一步處理交互邏輯
}

PlayerCameraComponent：攝像機(jī)組件
LineTraceSingleByChannel：射線檢測函數(shù)
HitResult：碰撞的物體和碰撞點
RayLength：射線的長度；
ECC_Visibility：射線檢測所使用的碰撞通道

7）C++實現(xiàn)點擊獲取場景中的坐標(biāo)值

void AYourPlayerController::GetSceneLocationFromMouse()
{// 獲取玩家控制器APlayerController* PlayerController = this;if (PlayerController){// 獲取鼠標(biāo)點擊位置FVector MouseLocation, MouseDirection;PlayerController->DeprojectMousePositionToWorld(MouseLocation, MouseDirection);// 創(chuàng)建射線，用于射線檢測FHitResult HitResult;FCollisionQueryParams CollisionParams;// 執(zhí)行射線檢測if (GetWorld()->LineTraceSingleByChannel(HitResult, MouseLocation, MouseLocation + MouseDirection * YourRayLength, ECC_Visibility, CollisionParams)){// 獲取射線與場景相交的位置FVector SceneLocation = HitResult.Location;// 打印結(jié)果UE_LOG(LogTemp, Warning, TEXT("Scene Location: %s"), *SceneLocation.ToString());}}
}

二、非射線檢測的情況

1）根據(jù)相機(jī)當(dāng)前位置獲取中心點的世界坐標(biāo)

void AYourPlayerController::GetCameraCenterLocation()
{// 獲取玩家控制器的視圖控制器APlayerController* PlayerController = this;if (PlayerController){// 獲取相機(jī)組件UCameraComponent* CameraComponent = PlayerController->PlayerCameraManager->GetCameraComponent();if (CameraComponent){// 獲取相機(jī)位置FVector CameraLocation = CameraComponent->GetComponentLocation();// 獲取相機(jī)旋轉(zhuǎn)FRotator CameraRotation = CameraComponent->GetComponentRotation();// 計算相機(jī)中心點的位置（通常位于相機(jī)位置的前方，視角方向）FVector CameraForwardVector = CameraRotation.Vector();FVector CameraCenterLocation = CameraLocation + CameraForwardVector * YourDistance;  // 替換 YourDistance 為相機(jī)中心點到相機(jī)位置的距離// 將相機(jī)中心點的位置轉(zhuǎn)換為場景中的坐標(biāo)FVector WorldLocation = CameraCenterLocation;// 打印結(jié)果UE_LOG(LogTemp, Warning, TEXT("Camera Center Location: %s"), *WorldLocation.ToString());}}
}