Unreal Engine 4 系列教程 Part 7：音频教程
原文：Unreal Engine 4 Audio Tutorial
作者：Tommy Tran
译者：Shuchang Liu
在本篇教程中，你将学习如何以不同方法播放3D音效，并通过UI控制音频音量。
在视频游戏中，游戏音频通常指的是音乐，对白和音效。在当前的游戏时代，如果你的游戏项目里没有音频，基本就是未经打磨的半成品。
音频可以增加游戏沉浸感。音乐能激起玩家的情绪反应，对白刻画了角色，推进了故事发展，音效提供了反馈和可信度。这些元素促使一款好游戏变成一款优秀的游戏。
在本篇教程，你将学习：
- 播放音乐并使之循环
- 在动画特定节点播放音效
- 每次播放音频前调整音调
- 根据3D位置空间调整音量
- 通过UI分别控制音乐和音效音量
请注意，本篇教程涉及蓝图部分内容。如果你需要复习有关内容，请查看蓝图教程。
此外推荐你带上耳机学习实践本篇教程内容，因为其中涉及立体音频的内容。
注意：本篇教程只是Unreal Engine 4系列教程的其中一篇：
起步入门
下载示例项目并解压。进入项目文件夹，双击SkywardMuffin.uproject打开项目。
按下Play可以运行游戏。游戏玩法是尽可能踩着天空云朵往上跳跃，同时避免掉落地面，点击左键跳跃地面。
很解压的小游戏，对吧？为了强化放松解压的感觉，我们首先要播放一些宁静的钢琴曲。
播放音乐
在Content Browser打开Audio文件夹，这里有本篇教程要用到的所有声音资源。你可以通过在鼠标悬浮在图标上并点击播放图标进行试听。
要实现播放音乐非常简单，只要将音频资源拖拽到Viewport就行了。然而，这样音乐只会播放一遍，我们必须手动设置音频资源的循环播放。双击打开S_Music。
会弹出一个带有简单Details设置的窗口，在Sound Wave部分设置勾选Looping设置。
接着，回到主编辑器将S_Music拖拽至Viewport。
这样关卡场景就会创建出一个带有S_Music音源的AmbientSound Actor，这个Actor会在游戏运行时播放S_Music。
接着，我们要在蘑菇小人每次移动时播放一个音效，要实现这点，我们要使用动画通知（Animation Notify）。
什么是动画通知？
动画通知可以在动画的特定节点触发指定事件，我们可以用它在实现很多功能。比如，创建一个动画通知来生成粒子特效。
在游戏中，重玩按钮会在蘑菇小人掉落地面时弹出来，利用动画通知，我们就可以改为在死亡动画结束后再弹出按钮。
在本篇教程中，我们将利用动画通知，实现蘑菇小人每次迈步走路时播放音效。
创建动画通知
打开Characters\Muffin文件夹双击打开SK_Muffin_Walk，可以打开动画编辑器。
在Viewport下面的面板，我们能看到名为Notifies的区域。亮灰色区域称之为通知轨道（Notify Track）。我们可以在这里创建管理通知。
左右脚触地的时刻分别是第10帧和第22帧，所以我们要分别在这两个节点上创建通知。在通知轨道上点击右键，从弹出菜单中选择Add Notify\Play Sound，创建名为PlaySound的通知。
接着，我们需要将通知位置调整到第10帧处。
移动动画通知
要想直接将通知移动到第10帧的位置会有点难度，因为我们不知道它的具体位置。然而，我们可以通过在时间轴调整播放进度条的位置来做位置参考。
首先，时间轴处于面板的底部。在暂停动画播放后，拖拽红色的播放进度条到Current Frame为10的位置。
现在，通知轨道上就会有点红色指示线用于标记当前播放位置。
拖拽PlaySound通知到红色指示线处。
接着，我们要让通知能控制播放脚步声。
播放脚步声
左键选中PlaySound，然后再Details面板的Anim Notify设置处，设置Sound为S_Footstep。
如法炮制设置另一只脚的脚步声。按照如下操作：
- 创建另一个Play Sound通知
- 将通知调整到第21帧位置
- 将通知的Sound设置成S_Footstep。
现在，只要步行动画播放到第10帧和第22帧，就会触发通知播放S_Footstep。
关闭SK_Muffin_Walk回到主编辑器，按下Play运行游戏，四处走动停下脚步声吧。
仔细听听脚步声，你可以会注意到一些细节。双腿迈步的音效是一模一样的！如果有办法让音效每次播放时都有些变化就好了。
在教程下一部分，我们将实现当角色碰到云朵时播放音效。这一次，我们会使用Sound Cue来动态调整音效。
什么是Sound Cue？
Sound Cue是一种控制多个音效并进行合成播放的资源，我们可以将一个正常的音频资源制作成Sound Cue。项目的每个音效资源，也都能单独包装制作成Sound Cue类型资源来进行播放。
下面例子是用Concatenator节点将3个音频资源合成一个Sound Cue来按顺序播放：
如果改成用Random节点，播放Sound Cue的效果就是从3个音频中随机一个进行播放。
在本篇教程里，我们将创建一个Sound Cue并控制它的音调。
创建Sound Cue
首先，回到Audio文件夹，我们要将S_Pop包装制作成Sound Cue，通过右键点击S_Pop，在弹出菜单中选择Create Cue进行创建。
这样会创建出名为S_Pop_Cue的新资源，双击S_Pop_Cue打开Sound Cue编辑器。
注意：编辑器外观跟材质编辑器外观非常相似，在此不再赘述。如果你还不熟悉材质编辑器，请查看入门教程。
在图表中，我们可以看到两个节点：Wave Player:S_Pop和Output。Sound Cue会播放任何与Output节点相连的音效（在本例里，它会播放S_Pop）。你可以通过在Toolbar上点击Play Cue来试听。
接着，我们要试着修改它的音调。
修改声音音调
为了修改声音的音调，我们需要用到Modulator节点。创建节点并如下图进行连接：
现在就可以修改音调了。选中Modulator节点，在Details面板可以看到两个相关字段：Pitch Min和Pitch Max。数值如果低于1，说明音调可以变低，反之亦然。数值为1说明保持声音原本的音调。
在本例中，我们只会调高声音音调，因此将Pitch Min设为1.0，Pitch Max设为2.0。
现在，每次播放Sound Cue时，声音音调都会随机在原音调和原音调的两倍之间。
播放Sound Cue
回到主编辑器，打开Blueprints文件夹。打开BP_Cloud并点进CloudTouched函数里。该函数在玩家碰到云朵时就会调用，很适合在此时播放Sound Cue。
有以下两种节点都适合用来播放声音：
-
Play Sound 2D：不考虑衰减和空间定位进行声音播放（关于这两个概念等下讲解）。该节点适合用于播放不是从游戏世界中产生的声音，比如背景音乐和UI音效。
-
Play Sound at Location：指定3D空间位置作为音源进行声音播放。该节点适合用于模拟声音从某个位置某个方向传出的效果。
由于云朵是游戏世界里的具体实体，声音理所当然要从实体中传出来才显得逼真。因此我们在节点末端添加Play Sound at Location节点。
随后，将Sound设置为S_Pop_Cue。
点击Compile并返回主编辑器，按下Play运行游戏，每次碰到运动，你应该都能听到不同的音调声音。
现在声音有了高低音效之分了，但听起来没有什么立体效果。要实现这点，我们需要将声音空间化（spatialize）。
什么是空间定位（Spatialization）？
空间定位是一种让声音听起来处于3D空间的处理手段。声音如果从左边传来，那左边的耳机声音会更清楚，反之亦然。
除了能增强沉浸感，空间定位还能完善游戏玩法。像守望先锋和反恐精英等竞技游戏中，立体声效可以让玩家敏锐地感知对手的位置。
在本篇教程中，我们会对某些云朵音效启用空间定位。
启用空间定位
有以下两种方法对Sound Cue启用空间定位：
- Sound Attenuation资源：这种资源带有衰减和空间定位设置。你可以给不同的声音指定相同的Sound Attenuation资源以确保设置一致。
- Override Attenuation：除了使用Sound Attenuation资源，你也可以通过Override Attenuation选项设置具体Sound Cue的声音设置。
在本例中，我们将使用第二种方法。打开S_Pop_Cue，在Details面板的Attenuation设置处勾选Override Attenuation，这样可以启用Attenuation Overrides部分设置。
我们可以观察Attenuation Overrides处的箭头是否可点判断空间定位是否启用。Spatialize设置表明声音是否会衰减。
如上图进行设置然后关闭S_Pop_Cue。接着，我们要指定声音的3D空间位置。
在指定3D空间播放声音
打开BP_Cloud并创建GetActorLocation节点，随后将其与Play Sound at Location节点的Location引脚相连。
这样声音就会在云朵的位置播放出来。
点击Compile并返回主编辑器。按下Play运行游戏，操控小人触碰云朵，你可以感觉到声音是从不同的地方传来的。
注意：默认情况下摄像机就是音频监听者（audio listener）。这意味着我们是以摄像机的视角去听那些声音的。如果你想修改监听者对应的Actor，可以使用Set Audio Listener Override节点。
你可能注意到了有些云是会下雨的，如果它没有对应的下雨声那就不真实了！接着，我们要为其添加雨声，并启用衰减（attenuation）来声音产生远近变化。
添加雨声
与其使用节点播放雨声，我们可以使用Audio组件。使用组件的一大优点就是它能在云的位置自动播放。
打开BP_Cloud，在Components面板添加Audio组件，将其命名为RainAudio。
选中组件，在Details面板找到Sound设置，将Sound设为S_Rain。
普通云朵不应该播放雨声，即普通云朵要禁用RainAudio组件，我们在Details面板找到Activation设置并取消勾选Auto Activate。
雨云则要启用RainAudio组件，我们可以在EnableRain函数做这件事，只有雨云实例才会执行该函数。打开EnableRain函数并添加如下高亮节点：
接着，我们需要启用并设置衰减。
设置衰减
在Components面板选中RainAudio，在Details面板找到Attenuation设置，启用Override Attenuation。
衰减设置确定了空间距离与声音衰减的比例关系。在Attenuation Overrides设置里，可以修改以下两个参数：
-
Radius（半径）：声音开始衰减的最远距离
-
Falloff Distance（衰减距离）：声音衰减至静默的距离，这个距离从Radius往外开始算起。
看看如下例子：
当玩家处于内圆半径时（取决于Radius），音量为100%。当玩家从内圆走向外圆边缘时，音量会逐渐衰减至0%。
对于本篇教程，我们将Radius设为300，FalloffDistance设为400。
这代表玩家在距离300单位内，音量是100%的，当玩家距离逐渐接近700（300 + 400）单位时，音量减至0%。
有时当云朵从屏幕中移除了，但玩家还未离开声音衰减范围内的情况下，声音会被突然切断。为了解决这个问题，我们给音效加上渐隐效果。
渐隐音效
切换到Event Graph并找到FadeOut事件。我们可以通过在My Blueprint面板找到Graphs部分设置，双击EventGraph列表下的FadeOut。
在节点末端添加如下高亮节点：
FadeOut节点会在玩家触碰云朵时触发执行，Timeline (FadeTimeline)节点的Alpha字段会在一段时间内输出从1到0。通过这个数值来控制RainAudio渐隐。
注意：你可以双击Timeline节点打开页签查看节点是否能正常工作。想了解更多关于Timelines的内容，请查看官方文档。
接着我们还需要干一件事才能听到S_Rain。当声音的音量降到0%时，它会停止播放。由于在游戏中，一开始我们很可能处于声音的衰减距离外，S_Rain自然就会降至0%。当我们再次进入衰减距离内时，由于声音已停止播放，就不会听到任何东西了。
我们可以通过Virtualize when Silent修正这一点，启用该设置可以保证无论音量大小，声音始终处于播放状态。
点击Compile并关闭BP_Cloud，打开Audio文件夹并打开S_Rain，在Sound设置处启用Virtualize when Silent。
现在，S_Rain即使处于静音状态也会始终播放。关闭S_Rain并返回主编辑器，按下Play运行游戏，控制小人接近雨声的有效范围内听听效果吧。
在教程最后一部分，我们将会通过Sound Classes（声音类）和Sound Mixes（混音）控制声音音量。
Sound Classes（声音类）和Sound Mixes（混音）
用声音类可以简便地将多个声音组织起来。比如，你可以将所有音乐组织成一个声音类，所有音效组织成另一个类。
为了能在游戏过程中调整声音类的参数（音量，音调等），我们可以使用混音。混音本质是一张表格，表格每行的表头就是声音类。每行数据都表示该行声音类的参数调整。
下图说明了一个混音所包含的数据：
使用了上述的混音，Music声音类的所有声音都会以原本音量的一半来播放。Effect的声音则原本音调的两倍进行播放。
现在，让我们来着手创建声音类。
创建声音类
在本篇教程，我们将分别调整声音和音效的音量。这意味着我们需要两个声音类。在Content Browser里，点击Add New并选择Sounds\Sound Class，将其重命名为S_Music_Class。
再创建另一个声音类命名为S_Effects_Class。
接着，我们需要指定每个声音的声音类。首先对音乐资源进行设置。打开S_Music，在Sound设置处将Sound Class修改为S_Music_Class。
做好以上设置后，就关闭S_Music。
接着要设置音效资源。与其一个个指定声音类，我们全选以下资源：
- S_Footstep
- S_Pop_Cue
- S_Rain
随后，右键点击选中资源，选中Asset Actions\Bulk Edit via Property Matrix，这样就能打开属性矩阵编辑器并看到以上资源。
通过编辑器我们可以同时编辑选中资源的通用属性。
在Details面板展开Sound分支，点击Sound Class右侧的网格图标。
选择S_Effects_Class，然后关闭属性矩阵编辑器。
就此所有的音频都设置好声音类了，接着，我们要创建混音，并通过蓝图来控制调整它。
创建并调整混音
在Content Browser里，点击Add New并选中Sounds\Sound Mix，将新建混音命名为S_Volume_Mix。
我们可以通过滑条控制每个声音类的音量，项目里已经提前创建好了滑条资源，找到UI文件夹并打开WBP_Options。
为了实现音量调节，我们需要获取滑条数值并传给混音。我们首先实现音乐音量控制。
将编辑器切换成Graph模式，并在My Blueprints面板找到Variables设置，选中MusicSlider，然后在Details面板点击On Value Changed旁边的按钮。
这样图表就会创建一个On Value Changed (MusicSlider)事件，每次滑动滑条时，事件都会触发执行。
现在，我们需要设置S_Volume_Mix里的S_Music_Class声音类的音量。这里要利用Set Sound Mix Class Override节点，该节点允许我们指定一个混音和一个声音类。如果混音里不存在指定声音类，它会自动将其添加进去。如果已存在，则更新对应的声音类。
添加Set Sound Mix Class Override节点，并做如下设置：
- In Sound Mix Modifier： S_Volume_Mix
- In Sound Class： S_Music_Class
- Fade in Time： 0（确保音量修改即时生效）
接着，如下连接节点：
如法炮制设置EffectsSlider，将In Sound Class引脚修改为S_Effects_Class。
现在，只要滑条数值发生变动，S_Volume_Mix就会修改相关声音类的音量。
最后我们还要激活对应混音，才能让这一切运作起来。
激活混音
对本例而言（用UI控制音量），最好是在游戏一开始激活混音。这样声音类一开始就能用上混音设置。然而，简单起见，本例中我们还是在控件中激活混音。
创建Event Pre Construct节点，这个节点跟蓝图的Event BeginPlay节点非常相似。
为了激活混音，我们要使用Push Sound Mix Modifier节点，创建对应节点并与Event Pre Construct相连，随后设置In Sound Mix Modifier为S_Volume_Mix。
这样在WBP_Options生成时就能激活S_Volume_Mix。
点击Compile并关闭WBP_Options。按下Play运行游戏，点击M键弹出滑条，调整滑条感受音量的变化吧。
后续学习
你可以在这里下载完整项目。
如你所见，在Unreal Engine 4里使用音频非常简单。如果你想了解更多关于音频系统的内容，点击查阅官方文档。你还可以实现像混响或EQ这样炫酷的效果，记得也关注下即将推出的全新音频引擎。
如果你还想继续学习引擎其他内容，点击下篇教程，将讲解有关粒子特效的内容。
