UE4 World, Level, LevelStreaming从入门到深入

前言

在《塞尔达传说：旷野之息》中，玩家攀上初始高塔的瞬间，目光所及的山川湖泊皆可抵达；在《艾尔登法环》中，黄金树的辉光始终悬于地平线之上，指引玩家穿越无缝衔接的史诗战场。这些现代游戏杰作背后的核心挑战之一，是如何将庞大的虚拟世界“装入”有限的内存与算力中，同时保持玩家沉浸感不被加载黑屏或性能卡顿打破。

虚幻引擎4（Unreal Engine 4, UE4）作为开放世界开发的主流工具，其 ​World（世界）​​ 与 ​Level（关卡）​​ 系统正是为解决这一矛盾而生。从《堡垒之夜》的动态战场到《地狱之刃》的线性叙事，开发者们通过灵活组合Persistent Level、Streaming Levels与World Composition，在引擎底层构建起一套“空间即代码”的规则体系——每一块地形、每一栋建筑不仅是美术资源，更是被精确计算的时空容器，按需加载、动态拼接，最终在玩家眼前编织成无垠的幻想之境。

世界(UWorld)

UWorld是UE里面最顶层UObject对象，代表了一个地图，里面存放各种UObject, AActor对象.

UWorld存在哪些地方

在游戏里，大多数时候只存在一个UWorld对象。而在UE引擎编辑器里, 许多UWorld存在。比如当前正在编辑的关卡是一个UWorld, PIE模式存在一个独立的UWorld, 带着独立渲染Viewport窗口的编辑器工具也存在一个UWorld.

C++访问UWorld

Actor获取所在的主World

UWorld* World = GetWorld()

这里获取的World是间接通过访问Actor所在的Level, 获取Level所在的World.

Level获取所在的主World

Level->OwningWorld

引擎编辑器获取当前的World

UWorld* World = GEditor->GetEditorWorldContext().World();

关卡Level

可以这么理解, World是由一个个Level组成，World容纳各种Actor的实际承载是Level.

关卡的创建

文件格式是umap

世界和关卡的关系

在双击点击一个Level进新的地图后, 代表了进入了一个新OwningWorld或者说是OwningWorld的持续性关卡(PersistentLevel, OwningWorld的PersistentLevel一直不会卸载). 这里比较注意的是每个关卡的默认名都叫“PersistentLevel”，都有自己的World，GetOuter()可以得到关卡GC引用链的World, 这和OwningWorld是两个概念。一般情况关卡的GC引用链的World很少使用)。

比如上图的当前世界的PersistentLevel就是ThirdPersonExampleMap.

关卡管理器(LevelManaer)

打开Window->Level可以打开关卡管理器可以查看当前存在哪些关卡.

图中挂在PersistentLevel下的是子关卡, 也是组成整个World的一部分, 不过子关卡和主关卡不一样的是, 可以随时从整个World关卡列表里面移除，加入,  加载，卸载等操作。

子关卡流程和操作

创建一个子关卡, 像上面已经写有

拖拽关卡到LevelManager

目前蓝色高亮的代表是当前编辑的关卡,放置到场景世界的Actor默认加入到这个关卡中。

C++访问 && 操作ULevel

获取主世界和主关卡(PersistentLevel)

UWorld* MainWorld = GetWorld();
ULevel* MainLevel = GetWorld()->PersistentLevel;
UWorld* TestWorld = Cast<UWorld>(MainLevel->GetOuter());
if(MainWorld == TestWorld)
{
}

获取一个关卡对应的GCWorld

	//ULevel* TestLevel;
	TestLevel->GetOuter();

获取当前编辑关卡

	// 获取编辑器世界的UWorld指针（仅在编辑器模式下有效）
	UWorld* EditorWorld = GEditor->GetEditorWorldContext().World();
	if (EditorWorld)
	{
		// 获取当前关卡（Persistent Level）
		ULevel* CurrentLevel = EditorWorld->GetCurrentLevel();
 
		if (CurrentLevel)
		{
			UE_LOG(LogTemp, Warning, TEXT("Current Level: %s"), 
				*CurrentLevel->GetOuter()->GetName());
		}
	}

加载关卡资源并加入当前主世界(Level资源路径加载)

	// 关卡路径
	FString LevelPackagePath = TEXT("/Game/Maps/C4");
	UEditorLevelUtils::AddLevelsToWorld(MainWorld, {LevelPackagePath}, ULevelStreamingDynamic::StaticClass());

其他关卡操作相关参考UEditorLevelUtils库

Level的应用方案

基于 ​Persistent Level + Streaming Levels 的传统关卡流送

Persistent Level（持久关卡）​

作为World的核心，持久关卡是始终加载的主关卡，负责管理其他子关卡的动态加载和卸载。它通常包含基础场景元素（如光照环境、天空盒等），且在运行时无法被卸载

​Streaming Levels（流送关卡）

通过流送体积（Level Streaming Volumes）、蓝图或代码动态加载的子关卡。例如：

​流送体积：当玩家进入体积区域时触发加载，离开时卸载

​蓝图/C++控制：使用Load Stream Level和Unload Stream Level函数实现精确控制，可设置加载后是否可见、是否阻塞主线程等

​固定加载（Always Loaded）​：某些子关卡可能与持久关卡同时加载，常用于多人协作开发的分层设计

技术特点

• 适用于中小型场景或需要手动控制加载逻辑的项目。
• 所有流送体积必须存在于持久关卡中

基于 ​World Composition 的大世界管理

针对开放世界等超大规模场景，World Composition通过自动化层级管理优化关卡流送.

核心机制

主关卡（Persistent Level）不存储流送信息，而是通过扫描指定目录自动识别子关卡（.umap文件）

子关卡按图层（Layer）​分类，每个图层定义统一的流送距离。当玩家与关卡边界的距离小于该值时，自动加载对应关卡

层级管理优势

自动流送：根据摄像机位置动态加载/卸载，无需手动设置体积域

​图层过滤：可创建自定义图层（如“森林层”“城市层”），并独立设置流送参数

无缝拼接：通过精确对齐关卡边界（需整数倍坐标），实现地形和物件的无缝衔接

两种技术对比

• 传统流送需要手动维护关卡列表，而World Composition通过目录扫描自动管理。
• 支持运行时动态调整流送策略（如stat levels命令查看加载状态）

两种模式的应用场景

两种方案总结

两种模式本质都属于关卡流送技术，但实现逻辑不同：传统流送依赖显式的手动配置，而World Composition通过层级化和自动化简化了大世界管理。开发者可根据项目规模选择，甚至混合使用（如在大世界中嵌套局部手动流送）以实现灵活的场景构建

参考资料

[1]World Composition in Unreal Engine | Unreal Engine 5.5 Documentation | Epic Developer Community

[2]Level Streaming in Unreal Engine | Unreal Engine 5.5 Documentation | Epic Developer Community

[3]腾讯元宝: "写一篇关于UE4 World, Level的技术博客"