想要一个真实的心跳
最近和朋友组成了一个不大的游戏工作室正在开发一款暂定名《大荒鬼差》的游戏。可以说的部分是这是一个注重探索感知看不见的鬼以及使用各种机关陷阱捉妖抓鬼的游戏。这个游戏中有很多关于对鬼感知的设计，其中的一个细节设定是玩家在鬼附近时会有心跳声强化氛围以及提供反馈，越是接近鬼，心跳越强烈。心跳要能提供紧张感的同时还能给玩家提供足够的信息，听起来不违和不死板。作为整个游戏第一与声音相关的部分，我安排自己来做实现（非常有私心的想自己玩玩新的东西）。
先试试最直观的方案
首先寻找一个心跳的音效，浏览我收藏的各种免费商用的音效网站，找到了一个非常干净的心脏两连跳的音频
波形也很像心跳
导入UE，直接修改播放速度，搞定了，轻松愉快。。。吗？
并没有，实际上直接播放音频是没有播放速度这个选项的，对于音频直接的修改选项只有音量与音高。想要心跳加快还是需要引入其他的系统。
较为简单的替代方案
虚幻在多个版本的迭代中提供了多个声音的处理系统，先用相对较老但是也更简单用的Sound Cue试一下。官方的文档在这里, 与虚幻中绝大部分的编辑器一样，Sound Cue有一个节点化的编辑界面。整个系统支持的节点并不多，如下图：
可以看到没有可以直接调节音频播放速度的节点，为了让心跳加速，我们要再自己想点办法。
拆分重组心跳
先拆解一下心跳的声音的构成方式，心脏一次循环会产生两个声音分别是收缩和舒张，通常来讲收缩的声音更厚重，舒张的声音相对弱一些。时间上也有一些差异，同一次心脏跳动的收缩与舒张的声音间隔比两次心跳之间的时间更短。这个时间比例基本一比二左右。
根据我们的结论，先用Logic Pro将之前的音频进行拆解。
我们得到了两个收缩与两个舒张的音效。
这样拆开之后还额外带来一个好处，如果以一次收缩一次舒张作为一次完整的心跳，拆开之后的音频排列组合一共就可以产生四种不同的心跳音效组合。每次心跳的时候随机的播放一种组合，这样可以尽可能减少玩家对声音的重复感，让整个音效听起来不是死板。
确定了方案，我们来看在Sound Cue中的具体实现方式
使用sound cue实现可以调整心跳速度的不那么死板的心跳音效的节点图
- 分别导出刚刚的四个音频，导入UE后，拖入到Sound Cue的编辑界面
- 收缩一组，舒张一组，分别连接到Random（随机）节点，这样每次播放的时候会随机选取一个收缩和一个舒张。
- 我第一次的想法是收缩播放完成播放舒张，所以使用了Concatenator（串联器）节点，但是根据前面的设计收缩与舒张之间的时间和舒张与下一次收缩之间的时间都是需要调节的，按照这个设计收缩与舒张的间隔只能增加不能减少，所以Concatenator不能满足需求
- 能够满足需求的方式是使用一个Mixer（混音器），加一个Delay（延迟）节点，让舒张通过Delay节点延后一小段时间播放，再将两个有所错位的音频连入同一个Mixer
- 现在已经构成了一次完整的心跳，Sound Cue支持在节点上直接试听当前节点的结果，此时在Mixer节点上试听，多次播放就可以听到多次不同的心跳效果
- 因为我们的心跳是一个连续的音效而不是一个单次的效果，所以在获得了单个心跳之后我们还需要再增加一个Delay来表示两次心跳之间的间隔，再连接一个Loop（循环）节点最终连上输出节点。此时播放整个sound cue效果就可以听到无限延续的心跳声
- 要加快心跳只需要修改两个Delay节点的时长即可，因为时间计算时从收缩的开始时间开始计算的，所以要注意需要保持一个一比三的比例。
回到最开始的需求，现在的心跳已经比较生动了，也有可以控制速度的方式，接下来就需要将这个音效交给游戏程序根据情况计算并设置心跳速度就可以了。
然而，事情没有这么简单，sound cue中的数值调节只能手动设定，虚幻官方并没有提供通过运行时的程序控制这些变量的方法。
ps. delay中倒是可以设定随机的延迟时间，但是那也只会得到一个心律不齐的心跳
pps. 一个心律不齐的心跳也许在这个游戏里也有用武之地
为了程序化的控制心跳速度，我们将会掏出今天的最终武器MetaSounds系统。
来吧，元（Meta）起来
Unreal Engine 5 introduces MetaSounds, a high-performance audio system that provides audio designers with complete control over a Digital Signal Processing (DSP) graph for the generation of sound sources.
根据官方的介绍，MetaSounds是一个次时代的图形化的高性能音频数字信号处理系统。理论上音频设计师可以设计出在游戏运行时动态处理音频甚至生成音频的节点图。
官方文档在这里
这套系统完全可以从简单的波开始通过各种调制制造音效，但是今天我们只用他的动态传入控制参数的功能，补全在Sound Cue那个方案中缺失的部分。
整体的逻辑与在Sound Cue中一样，两组声音，各自随机选择一个，给舒张加上Delay，再用Mixer一起输出，循环起来就是心跳。接下来重点说一下不同的部分：
- 首先是音频的导入方式，MetaSounds采用的是参数化的输入，所以音频素材是类型为` Wave Asset` 的输入参数，因为我们要在多个音频中随机，所以最终的参数类型为Wave Asset数组。（我们需要收缩与舒张各一个数组）
- 其次需要定义一下调节心跳速率的变量，根据之前的设计，心跳的速度使用两个Delay的时间来定义，类型是时间，又因为我们的两个时间间隔是有数学关系的，所以只需要定义一个参数，计算另外一个就可以了（这里又用到了MetaSounds的一个重要功能，那就是数学计算）
- 再次是循环的方式，Sound Cue是在最后添加一个循环节点，而MetaSounds是在整个播放逻辑之前加入Repeat Trigger（重复触发器）
ok，到这里这个音效就基本完工了，但是我们还是要再补充两个细节。
- MetaSounds构造的音频资产默认是有一个OneShot（一次性）的接口的，我们这个心跳音效是持续不断地，所以要将这个接口删掉
- 通常来讲，随着心跳加速，心跳的音量也会增强，所以我们再加入一个浮点型的变量作为音量的参数，连接到最终Mixer的增益上，整个音效就可以更加的生动了。
小结与展望
得到了MetaSounds的资产，我们就可以在游戏角色的运行时逻辑中调用播放，并根据距离设定心跳间隔和音量了。这部分比较简单，由于我们的游戏中的心跳的计算并不只与距离有关，有点复杂所以用了C++来实现，这里就不贴出来了，直接控制心跳的话可以参考这个图
到这里今天的全部内容就都结束了，今天的日记记录的内容都是基于虚幻官方的教程之上的针对我自己的需求的应用，可能不是最佳的实践，也还有很多改进的空间，但是在思路上我觉得很有趣，使用的工具也是之前完全没有接触过的，所以值得记录和分享一下。如果真的有人能看到这里，为你点赞，希望你能有所收获，同时希望我们的游戏可以顺利的完工。
随缘更新，各位有缘再见。