使用MetaSound创建程序化音乐

使用MetaSound创建程序化音乐

MetaSound 是一种高性能的音频系统，使音频设计师能够完全控制数字信号处理（DSP）图表，以生成声源。

本指南介绍了如何使用 MetaSound源（MetaSound Source） 和蓝图创建Gameplay驱动的程序化音乐系统。

先决条件

本指南需要一个支持玩家角色移动的项目，例如第一人称模板项目。

1 - 创建音乐MetaSound

点击查看大图。

首先创建播放程序化音乐的MetaSound。执行下面的每个子步骤，逐个分段构建上面的图表。

此过程会公开多个输入参数，以便在未来步骤中从蓝图访问。

1.1 - 初始设置

创建支持持久立体声音频的MetaSound源。

  1. 创建MetaSound源。 在 内容浏览器（Content Browser） 中，点击 添加（Add） 按钮。
  2. 选择 音频（Audio）> MetaSound源（MetaSound Source） 。
  3. 为新创建的MetaSound命名，例如 MSS_Music 。

双击MetaSound打开 MetaSound编辑器（MetaSound Editor） 。 在 界面（Interfaces） 面板中，点击 UE.Source.OneShot 界面条目旁边的 删除（回收站）（Remove (Trash Bin)） 按钮。这会生成 On Finished Output 节点，它不在氛围声音或音乐等持久声音上使用。 点击 MetaSound编辑器工具栏（MetaSound Editor Toolbar） 上的 MetaSound 按钮。 在 细节（Details） 面板中，点击 MetaSound > 输出格式（Output Format） 下拉菜单并选择 立体声（Stereo） 。这会将 Out Mono Output 节点替换为 Out Left 和 Out Right Output 节点。

1.2 - 节奏和韵律

节奏和韵律图表 构建"节奏和韵律（Tempo and Rhythm）"分段，使用Trigger节点控制音乐的计时。

  1. 找到 On Play Input 节点并将引脚拖移到空白区域。在节点搜索中输入"Trigger Repeat"，创建连接的节点。你可以拖动节点，在图表中将其四处移动。
  2. 在 Trigger Repeat 节点上： 拖移 周期（Period） 引脚并创建 BPM To Seconds 节点。
  3. 拖移 RepeatOut 引脚并创建 Trigger Counter 节点。

在 BPM to Seconds 节点上：

  1. 将 全音划分（Divisions of Whole Note） 设置为16。
  2. 拖移 BPM 引脚并选择 提升到图表输入（Promote to Graph Input） 。这会创建名为BPM的 Float Input 节点。

选择 BPM 节点。 在 细节（Details） 面板中，将 默认值（Default Value）> 范围（Range） 设置为60.0, 180.0。 在 Trigger Counter 节点上，将 重置计数（Reset Count） 设置为8。 选择除了 On Play Input 节点之外的所有节点，右键点击所选节点之一，然后选择 从选择内容创建注释（Create Comment From Selection） 。 将注释框命名为"节奏和韵律（Tempo and Rhythm）"。

你可以在 细节（Details） 面板中更改所选注释的颜色。

1.3 - 旋律生成

旋律生成图表 构建"旋律生成（Melody Generation）"分段，按指定音阶生成随机旋律。

  1. 在"节奏和韵律（Tempo and Rhythm）"分段中的 Trigger Counter 节点上： 拖移 触发时（On Trigger） 引脚并创建 Random Get (Float:Array) 节点。
  2. 拖移 重置时（On Reset） 引脚并将其连接到 Random Get (Float:Array) 节点上的 重置（Reset） 。

在 Random Get (Float:Array) 节点上：

  1. 拖移 数组中（In Array） 引脚并创建 Scale to Note Array 节点。
  2. 拖移 种子（Seed） 引脚并创建 Random (Int) 节点。
  3. 拖移 数值（Value） 引脚并创建 Add (Float) 节点。

在 Scale to Note Array 节点上，拖移 音级（Scale Degrees） 引脚并选择 提升到图表输入（Promote to Graph Input） 。这会创建名为Scale Degrees的 Enum Input 节点。 选择Scale Degrees节点。 在 细节（Details） 面板中：

  1. 将 通用（General）> 输入（Input） 设置为"Scale"以重命名输入。
  2. （可选）将 默认值（Default Value）> 默认（Default） 设置为你想使用的音阶。这会默认为大音阶。

在 Random (Int) 节点上：

  1. 将 最大值（Max） 设置为100000。
  2. 拖移 下一个（Next） 引脚并选择 提升到图表输入（Promote to Graph Input） 。这会创建名为Next的 Trigger Input 节点。

选择Next节点。 在 细节（Details） 面板中，将 通用（General）> 输入（Input） 设置为"NewMelody"以重命名输入。 在 Add (Float) 节点上，将底部加数设置为48.0。这是四个八度音的偏移。 将新节点封装在名为"旋律生成（Melody Generation）"的注释框中。

1.4 - 合成（正弦）

合成（正弦）图表 构建"合成（正弦）（Synthesis (Sine)）"分段，按输入音符的频率生成正弦波。

  1. 在"旋律生成（Melody Generation）"分段中的 Add (Float) 节点上： 拖移输出引脚并创建 MIDI To Frequency (Float) 节点。
  2. 再次拖移输出引脚并创建另一个 Add (Float) 节点。

在新的 Add (Float) 节点上：

  1. 拖移输出引脚并创建另一个 MIDI To Frequency (Float) 节点。
  2. 拖移底部加数引脚并选择 提升到图表输入（Promote to Graph Input） 。这会创建名为AdditionalOperands的 Float Input 节点。

选择AdditionalOperands节点。 在 细节（Details） 面板中：

  1. 将 通用（General）> 输入（Input） 设置为"Detune"以重命名输入。
  2. 将 默认值（Default Value）> 默认（Default） 设置为12.0。
  3. 将 默认值（Default Value）> 范围（Range） 设置为0.0, 12.0。

在每个 MIDI To Frequency (Float) 节点上，拖移 输出频率（Out Frequency） 引脚并创建 Sine 节点。 在第一个 Sine 节点上，拖移 音频（Audio） 引脚并创建 Add (Audio) 节点。 在第二个 Sine 节点上，将 音频（Audio） 引脚连接到 Add (Audio) 节点的底部加数。 将新节点封装在名为"合成（正弦）（Synthesis (Sine)）"的注释框中。

1.5 - 合成（锯齿）

合成（锯齿）图表 构建"合成（锯齿）（Synthesis (Saw)）"分段，按输入音符的频率生成锯齿波。

  1. 选择"合成（锯齿）（Synthesis (Saw)）"分段中的所有节点，右键点击所选节点之一，然后选择 复制（Duplicate） 。
  2. 确保 Add (Float) 和 MIDI to Frequency (Float) 节点的输入引脚连接到"旋律生成（Melody Generation）"分段中 Add (Float) 节点的输出引脚。
  3. 删除两个 Sine 节点并将其替换为 Saw 节点。
  4. 将新节点封装在名为"合成（锯齿）（Synthesis (Saw)）"的注释框中。

1.6 - 交叉过渡

交叉过渡图表 构建"交叉过渡（Crossfade）"分段，控制正弦和锯齿合成的比率。

  1. 在"合成（正弦）（Synthesis (Sine)）"分段中的 Add (Audio) 上，拖移输出引脚并创建 Crossfade (Audio, 2) 节点。
  2. 在 Crossfade (Audio, 2) 节点上： 将 输入1（In 1） 引脚连接到"合成（锯齿）（Synthesis (Saw)）"分段中的 Add (Audio) 节点上的输出引脚。
  3. 拖移 交叉过渡值（Crossfade Value） 引脚并选择 提升到图表输入（Promote to Graph Input） 。这会创建名为Crossfade Value的 Float Input 节点。

选择Crossfade Value。 在 细节（Details） 面板中，将 通用（General）> 输入（Input） 设置为"Crossfade"以重命名输入。 将新节点封装在名为"合成（交叉过渡）（Synthesis (Crossfade)）"的注释框中。

1.7 - 滤波

滤波图表 构建"滤波（Filtering）"分段，平滑声音。

  1. 在"交叉过渡（Crossfade）"分段中的 Crossfade (Audio, 2) 节点上，拖移 输出（Out） 引脚并创建 Ladder Filter 节点。
  2. 在 Ladder Filter 节点上： 将 谐振（Resonance） 设置为6.0。
  3. 拖移 截止频率（Cutoff Frequency） 引脚并创建 LFO 节点。

在 LFO 节点上：

  1. 将 频率（Frequency） 设置为0.5。
  2. 将 最小值（Min Value） 设置为500.0。
  3. 将 最大值（Max Value） 设置为5000.0。

将新节点封装在名为"滤波（Filtering）"的注释框中。

1.8 - 波封

波封图表 构建"波封（Enveloping）"分段，使用起音衰减波封去除旋律中音符的延持。

  1. 在"旋律生成（Melody Generation）"分段中的 Random Get (Float:Array) 节点上，拖移 下一个时（On Next） 引脚并创建 AD Envelope (Audio) 节点。
  2. 在 AD Envelope (Audio) 节点上，将 衰减时间（Decay Time） 设置为0.1。
  3. 将新节点封装在名为"波封（Enveloping）"的注释框中。

1.9 - 效果处理

效果处理图表 构建"效果处理（Effects Processing）"分段，生成立体声范围扩大效果。衰减会带来单声道信号就是立体声信号的错觉。

  1. 在"波封（Enveloping）"分段中的 AD Envelope (Audio) 节点上，拖移 输出波封（Out Envelope） 引脚并创建 Multiply (Audio) 节点。
  2. 在 Multiply (Audio) 节点上： 将底部乘数引脚连接到"滤波（Filtering）"分段中的 Ladder Filter 节点上的 输出（Out） 引脚。
  3. 拖移输出引脚并创建 Delay 节点。

在 Delay 节点上：

  1. 将 衰减时间（Delay Time） 设置为0.02。
  2. 拖移 输出（Out） 引脚并创建 Stereo Delay 节点。

在 Stereo Delay 节点上：

  1. 将 输入右（In Right） 引脚连接到 Multiply (Audio) 节点上的输出引脚。
  2. 将 衰减模式（Delay Mode） 设置为 "乒乓效应（Ping Pong）"。
  3. 将 衰减时间（Delay Time） 设置为0.2。
  4. 将 衰减比率（Delay Ratio） 设置为0.2。
  5. 将 干度（Dry Level） 设置为0.7。
  6. 将 湿度（Wet Level） 设置为0.2。
  7. 将 反馈（Feedback） 设置为0.4。
  8. 将 输出左（Out Left） 引脚连接到 Out Left Output 节点。
  9. 将 输出右（Out Right） 引脚连接到 Out Right Output 节点。

将 Delay 和 Stereo Delay 节点封装在名为"效果处理（Effects Processing）"的注释框中。

1.11 - 播放MetaSound

MetaSound现已准备好播放。

  1. 保存MetaSound。
  2. 点击 MetaSound编辑器工具栏（MetaSound Editor Toolbar） 上的 播放（Play） 按钮，播放MetaSound。
  3. 使用控件或 细节（Details） 面板调整输入值并实时监听更改。

2 - 构建蓝图Actor

蓝图Actor 使用 盒体碰撞物（Box Colliders） 创建 蓝图Actor（Blueprint Actor） ，以在运行时期间触发MetaSound中的更改。

2.1 - 创建蓝图类

  1. 在 内容浏览器（Content Browser） 中，点击 添加（Add） 按钮。
  2. 选择 蓝图类（Blueprint Class） 。
  3. 从 选择父类（Pick Parent Class） 窗口中，选择 Actor 。
  4. 为新创建的蓝图Actor命名，例如 BP_MusicPlayer 。

2.2 - 添加组件

将组件添加到Actor，以创建三个单独的触发区域，这些区域在玩家移入和移出时会做出响应。

  1. 双击蓝图Actor打开 蓝图编辑器（Blueprint Editor） 。
  2. 添加盒体碰撞组件。 在 组件（Components） 面板中： 点击 添加（Add） 按钮。

  3. 在搜索栏中输入"Box Collision"并按Enter键。

    在 细节（Details） 面板中：

  4. 将 变换（Transform）> 缩放（Scale） 设置为5.0、5.0、1.0。

  5. 禁用 渲染（Rendering）> 在游戏中隐藏（Hidden In Game） 。

将文本渲染组件添加到盒体碰撞组件。

  1. 在 组件（Components） 面板中： 选择盒体碰撞组件。
  2. 点击 添加（Add） 按钮。

  3. 在搜索栏中输入"Text Render"并按Enter键。

    在 细节（Details） 面板中：

  4. 将 变换（Transform）> 位置（Location） 设置为0.0、0.0、150.0。

  5. 将 文本（Text）> 水平对齐（Horizontal Alignment） 设置为"居中（Center）"。
  6. 将 文本（Text）> 世界大小（World Size） 设置为64.0。

创建组件的两个额外副本。执行以下操作两次：

  1. 在 组件（Components） 面板中，按住Ctrl键的同时点击，选择盒体碰撞组件和文本渲染组件。
  2. 右键点击并选择 复制（Duplicate） 。

自定义BPM触发器。

  1. 在 组件（Components） 面板中，右键点击第一个盒体碰撞组件，选择 重命名（Rename） ，并将其命名为 Trigger_BPM 。
  2. 在 细节（Details） 面板中，将 变换（Transform ）> 位置（Location） 设置为0.0、350.0、0.0。
  3. 在 组件（Components） 面板中，选择子文本渲染组件。
  4. 在 细节（Details） 面板中，将 文本（Text）> 文本（Text） 设置为BPM。

自定义交叉过渡触发器。

  1. 在 组件（Components） 面板中，右键点击第二个盒体碰撞组件，选择 重命名（Rename） ，并将其命名为 Trigger_Crossfade 。
  2. 选择子文本渲染组件。
  3. 在 细节（Details） 面板中，将 文本（Text）> 文本（Text） 设置为"交叉过渡（Crossfade）"。

自定义旋律触发器。

  1. 在 组件（Components） 面板中，右键点击第三个盒体碰撞组件，选择 重命名（Rename） ，并将其命名为 Trigger_Melody 。
  2. 在 细节（Details） 面板中，将 变换（Transform ）> 位置（Location） 设置为0.0、-350.0、0.0。
  3. 在 组件（Components） 面板中，选择子文本渲染组件。
  4. 在 细节（Details） 面板中，将 文本（Text）> 文本（Text） 设置为"旋律（Melody）"。

添加MetaSound的音频组件。

  1. 在 组件（Components） 面板中： 点击 添加（Add） 按钮。
  2. 在搜索栏中输入"Audio"并按Enter键。
  3. 在 细节（Details） 面板中，将 声音（Sound）> 声音（Sound） 设置为音乐MetaSound。

2.3 - 添加触发器事件

为每个区域添加碰撞响应事件。

  1. 在 组件（Components） 面板中，选择Trigger_BPM。
  2. 在 细节（Details） 面板中： 选择 事件（Events）> 在组件开始重叠时（On Component Begin Overlap） 旁边的 添加（Add (+)） 按钮。
  3. 选择 事件（Events）> 在组件结束重叠时（On Component End Overlap） 旁边的 添加（Add (+)） 按钮。

在 组件（Components） 面板中，选择Trigger_Crossfade。 在 细节（Details） 面板中：

  1. 选择 事件（Events）> 在组件开始重叠时（On Component Begin Overlap） 旁边的 添加（Add (+)） 按钮。
  2. 选择 事件（Events）> 在组件结束重叠时（On Component End Overlap） 旁边的 添加（Add (+)） 按钮。

在 组件（Components） 面板中，选择Trigger_Melody。 在 细节（Details） 面板中，选择 事件（Events）> 在组件开始重叠时（On Component Begin Overlap） 旁边的 添加（Add (+)） 按钮。

2.4 - 构建触发器事件

点击查看大图。

将节点附加到每个事件以控制音乐。

你可能需要关闭位于搜索上下文菜单右上角的 上下文相关（Context Sensitive） 筛选器，才能找到下面使用的 Set Float Parameter (Audio) 和 Execute Trigger Parameter 节点。

  1. 在 On Component Begin Overlap (Trigger_BPM) 节点上，拖移 Exec Output (>) 引脚，并创建 Set Float Parameter (Audio) 节点。
  2. 在 Set Float Parameter 节点上： 将 输入名称（In Name） 设置为BPM。
  3. 将 输入浮点（In Float） 设置为120.0。

在 On Component End Overlap (Trigger_BPM) 节点上，拖移 Exec Output (>) 引脚，并创建另一个 Set Float Parameter (Audio) 节点。 在新的 Set Float Parameter 节点上：

  1. 将 输入名称（In Name） 设置为BPM。
  2. 将 输入浮点（In Float） 设置为90.0。

在 On Component Begin Overlap (Trigger_Crossfade) 节点上，拖移 Exec Output (>) 引脚，并创建另一个 Set Float Parameter (Audio) 节点。 在新的 Set Float Parameter 节点上：

  1. 将 输入名称（In Name） 设置为Crossfade。
  2. 将 输入浮点（In Float） 设置为1.0。

在 On Component End Overlap (Trigger_Crossfade) 节点上，拖移 Exec Output (>) 引脚，并创建另一个 Set Float Parameter (Audio) 节点。 在新的 Set Float Parameter 节点上：

  1. 将 输入名称（In Name） 设置为Crossfade。
  2. 将 输入浮点（In Float） 设置为0.0。

在 On Component Begin Overlap (Trigger_Melody) 节点上，拖移 Exec Output (>) 引脚，并创建 Execute Trigger Parameter ** 节点。 在 Execute Trigger Parameter** 节点上：

  1. 将 输入名称（In Name） 设置为NewMelody。
  2. 在 组件（Components） 面板中，将音频组件拖到 目标（Target） 引脚上。

编译并保存蓝图。

3 - 测试关卡

蓝图已准备好进行测试。

  1. 将BP_MusicPlayer从 内容浏览器（Content Browser） 拖入 关卡（Level） 中来放置它。
  2. 使用变换控件放置Actor，以便你的角色可以移入和移出其中。
  3. 点击 关卡编辑器工具栏（Level Editor Toolbar） 上的 播放（Play） 按钮。
  4. 移入和移出触发器，观察对音乐的影响。