【3D游戏编程】8.粒子系统

最新推荐文章于 2024-09-05 19:37:16 发布

原创最新推荐文章于 2024-09-05 19:37:16 发布 · 408 阅读

0 ·

CC 4.0 BY-SA版权

3D游戏编程专栏收录该内容

9 篇文章

订阅专栏

本文详细介绍使用Unity引擎实现粒子光环动态效果的过程，包括粒子系统的创建、粒子运动控制及粒子属性初始化等内容。通过实例演示如何通过改变粒子半径实现光环大小的动态变化，以及如何通过用户界面控制光环的形态。

演示视频：bilibili

项目代码：Github

效果展示：

在这里插入图片描述

实验要求：

本次作业基本要求是三选一

1、简单粒子制作
- 按参考资源要求，制作一个粒子系统，参考资源
- 使用 3.3 节介绍，用代码控制使之在不同场景下效果不一样
2、完善官方的“汽车尾气”模拟
- 使用官方资源资源 Vehicle 的 car，使用 Smoke 粒子系统模拟启动发动、运行、故障等场景效果
3、参考 http://i-remember.fr/en 这类网站，使用粒子流编程控制制作一些效果，如“粒子光环”
- 可参考以前作业
所选内容：3——粒子光环

设计说明：

总体结构：

本次作业比较简单，结构也相对简单。
在这里插入图片描述
Materials中是粒子的颜色Material,Prefabs是一个不带UserGUI.cs脚本的光环预置，Scene中的是游戏场景，Script中是（3个）脚本

设计流程：

创建一个空对象Halo，添加ParticleSystem组件，修改部分属性值：
在这里插入图片描述
新建脚本ParticleData.cs，创建类ParticleData，储存（一个）粒子的属性信息：

创建脚本PHalo.cs，实现粒子光环：

定义粒子系统变量及粒子运动相关变量

	public ParticleSystem particleSystem; 
	private ParticleSystem.Particle[] particles; //粒子数组
    private ParticleData[] pDatas;   //粒子属性数组

    //public Camera camera;
    public int pCount = 5000; // 粒子数目
    public float maxRadius = 3.5f; // 原始最大半径
    public float minRadius = 3f;  // 原始最小半径
    public float speed = 0.5f;    //粒子运动速度
    public float speedDiff = 3; //速度差分值

    public int flag;   //用以辨别粒子光环是否需要改变大小
    					//0则表示需要回到初始大小，1则表示将光环变小，2表示变大
    public float tranSpeed = 1f;    //光环大小变化时粒子的变化速度

其中flag是一个比较重要的函数，可以通过flag的值及对应光环（光环不止一个）位置确定光环是否需要改变位置

增加一个改变flag的函数，以改变光环的位置

 public void SetFlag(int flag_){
    	flag = flag_;
    }

变量初始化及光环粒子初始化

void Start()
    {
    	//数据初始化
        particleSystem = this.GetComponent<ParticleSystem>();
        particles = new ParticleSystem.Particle[pCount];
        pDatas = new ParticleData[pCount]; 
                
        particleSystem.maxParticles = pCount;
    	particleSystem.Emit(pCount);
        particleSystem.GetParticles(particles);

        flag = 0;

        ///for (int i = 0; i < 4  ; i++)
       // {
            //将光环分为3部分，第一部分宽度占1/4，第二部分也占1/4，第三部分占1/2
            float radius,angle,midRadius1,midRadius2;
            midRadius1 = minRadius + (maxRadius - minRadius)/4;
            midRadius2 = maxRadius + (maxRadius - minRadius)/2;
            
            //给三部分的粒子赋予初始值，第一部分的离子数占1/10
            for (int j = 0 ; j < pCount/10 ; j ++){
            	angle = Random.Range(0.0f, 360.0f);
            	radius = Random.Range(minRadius, midRadius1);
            	pDatas[j] = new ParticleData(angle,radius);
            }
            //第二部分的离子数占4/5
            for (int j = 0 ; j < 4 * pCount/5 ; j ++){
            	angle = Random.Range(0.0f, 360.0f);
            	radius = Random.Range(midRadius1, midRadius2);
            	pDatas[pCount/10 + j] = new ParticleData(angle,radius);
            }
            //第三部分的离子数占1/10
            for (int j = 0 ; j < pCount/10 ; j ++){
            	angle = Random.Range(0.0f, 360.0f);
            	radius = Random.Range(midRadius2, maxRadius);
            	pDatas[9 * pCount/10 + j] = new ParticleData(angle,radius);
            }
           
        }
    //}

根据flag确定粒子运动形式

void Update()
    {
        
        for (int i = 0 ; i < pCount ; i++){
        	
        	if (flag == 1){ //光环半径变为初始值的0.6，是一个渐变过程
        		if (pDatas[i].CurRadius > (0.6f * pDatas[i].iniRadius)){
        			pDatas[i].CurRadius -= tranSpeed * Time.deltaTime;
        		}
        	}else if (flag == 2){ //光环半径变为初始值的1.4，是一个渐变过程
        		if (pDatas[i].CurRadius < (1.4f * pDatas[i].iniRadius)){
        			pDatas[i].CurRadius += tranSpeed * Time.deltaTime;
        		}
        	}
        	else if (flag == 0){ //光环半径渐变为初始大小
        		if (pDatas[i].CurRadius > pDatas[i].iniRadius){
        			pDatas[i].CurRadius -= tranSpeed * Time.deltaTime;
        		}
        		if (pDatas[i].CurRadius < pDatas[i].iniRadius){
        			pDatas[i].CurRadius += tranSpeed * Time.deltaTime;
        		}
        	}
        	
        	float angle_ = pDatas[i].angle;
        	// 一半的粒子顺时针旋转，一半的粒子逆时针旋转 
            if (i % 2 == 0){   
                angle_  += ((i % speedDiff + 1) * speed) % 360;  
            } else{  
                angle_  -= ((i % speedDiff + 1) * speed) % 360;  
            }  
            pDatas[i].angle = angle_;

            // 更新坐标
            float rad = pDatas[i].angle / 180 * Mathf.PI; 
            particles[i].position = new Vector3(pDatas[i].CurRadius * Mathf.Cos(rad), pDatas[i].CurRadius * Mathf.Sin(rad), 0f);  
        }

        particleSystem.SetParticles(particles, pCount);       
    }

将PHalo.cs挂载到空对象Halo上，将得到的Halo作为预制（本身仍保留）：

在这里插入图片描述
新建UserGUI.cs，使得玩家可通过点击按钮改变光环的形态：

定义相关变量

newHalos里将会通过加载预制存储另外两个光环；

index用来确定这两个光环是否需要通过变换改变位置：

index = 1，newHalos[0]半径逐渐减小到Halo的0.6；

index = 2，newHalos[1]半径逐渐增大到Halo的1.4；

index = 0，则两个光环都逐渐回到Halo初始位置；

变量初始化

void Start()
{
        //newHalos = new GameObject[2];
        index = 0;
        Reset();//重置加载两个光环

}

void Reset(){  //重置加载两个光环（即与初始光环重合）
    	//newHalos[0].Clear(newHalos,0,1);

    	newHalos = new GameObject[2];
    	//加载光环预置
    	newHalos[0] = GameObject.Instantiate<GameObject>(Resources.Load<GameObject>("Prefabs/Halo"), Vector3.zero, Quaternion.identity);
        newHalos[1] = GameObject.Instantiate<GameObject>(Resources.Load<GameObject>("Prefabs/Halo"), Vector3.zero, Quaternion.identity);
}

确定交互形式

根据index的值，确定newHalos的两个光环的变换形式，并且改变flag的值以使得光环逐渐改变运动形态。

void OnGUI()
{
    if (GUI.Button(new Rect(0, 80, 80, 60), "Reset"))
  	{
        Reset();//重置
    }
    if (GUI.Button(new Rect(0, 160, 80, 60), "Split"))  //光环分离或重合
    {
        Split();
    }
}
void Split(){//与初始光环分离或重合
    	index = (index + 1) % 3;//取值0，1，2
    	if (index == 0){//如果index为0，则光环全部回到初始位置
    		newHalos[0].GetComponent<PHalo>().SetFlag(index);
    		newHalos[1].GetComponent<PHalo>().SetFlag(index);
    	}else{//否则两个光环之中的一个分离
    		newHalos[index - 1].GetComponent<PHalo>().SetFlag(index);
    	} 
    	Debug.Log("
                  index:"+index);
 }

将UserGUI.cs挂载到空对象Halo上（预制Halo上不需要，否则会出现毒哦额GUI重合，造成功能异常），这样在游戏加载完成后就会有一个较为浓密的光环在屏幕中间（其实是3个光环在同一位置）。第一次点击Split后会有一个较小的光环从中逐渐分离出来，直到半径为初始光环的0.6；再次点击Split后，又会有另外一个较大的光环从初始光环中分离出来，半径为初始光环的1.4；第三次点击后最大的光环和最小的光环都将逐渐回到初始位置，以此循环。Reset则将使得光环瞬间恢复到初始状态。