Unity百游修炼(18)——粒子系统的魔力详细全流程

一.前言

        在 Unity 游戏开发中，特效的添加能够极大地提升游戏的视觉吸引力和用户体验。本文将详细介绍如何利用 Unity 引擎实现三种有趣的特效：粒子烟花、鼠标画画以及脚本拖尾。通过这些实例，你将深入了解 Unity 粒子系统、脚本编程以及相关组件的运用，无论是新手开发者还是有一定经验的从业者，都能从中获取实用的知识和技巧。

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二. 最终效果

1.粒子烟花

        利用粒子系统，打造出绚丽多彩的粒子烟花效果。粒子从指定位置发射，呈现出丰富的颜色变化、大小缩放以及轨迹模拟，仿佛夜空中绽放的真实烟花，为场景增添了浓厚的节日氛围。

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2.鼠标画画

        实现了通过鼠标在游戏场景中自由绘画的功能。创建一个立方体作为绘图背景板，借助摄像机的投影模式，当玩家按住鼠标左键时，能够在背景板上绘制出具有设定颜色和宽度的线条，松开鼠标右键则可以删除绘制的线条，为玩家提供了一个创意绘画的空间。

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3.脚本拖尾

        运用脚本实现了物体拖尾效果。通过设置旋转原点、拖尾的颜色和宽度以及拖尾时间，让物体在绕原点旋转的过程中，身后留下一条具有动态效果的拖尾，为游戏物体增添了独特的运动视觉效果。

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 三.素材

        不需要素材，仅依靠 Unity 自带的粒子系统、Line 组件和 Trail 组件等即可完成。

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四.实现路径

1.粒子烟花

（1）生成一个带颜色的粒子

        在 Unity 的粒子系统中，通过设置粒子的初始颜色属性，使粒子在发射时便具有丰富的色彩。

（2）为粒子设置发射状态

        在粒子系统的 Emission 模块中，调整发射速率、发射角度等参数，控制粒子的发射频率和方向，从而模拟烟花从一个点向四周喷射的效果。

（3）模拟烟花效果

        借助 Shape 模块设定粒子的发射形状，如球形或锥形；利用 Size over Lifetime 模块调整粒子在生命周期内的大小变化，使其呈现出烟花绽放和消散的过程；在 Renderer 模块中设置粒子的渲染属性，包括颜色渐变等，增强烟花效果的真实感。

2.鼠标画画

（1）创建一个立方体，作为绘图背景板

        在 Unity 场景中创建一个 Cube 对象，并调整其位置、大小和旋转等参数，使其适合作为绘画的背景区域。

（2）设置摄像机的投影模式

        将摄像机的投影模式设置为合适的类型，如透视投影或正交投影，确保鼠标位置与场景中的绘画位置能够正确映射，为绘制线条提供准确的坐标依据。

（3）通过代码设置当前端点个数

        在脚本中定义变量来记录线条的端点个数，当鼠标点击并触发绘制操作时，增加端点个数，以便在后续步骤中添加更多的顶点来绘制线条。

（4）通过代码设置起点和重点的颜色和宽度

        使用 LineRenderer 组件的属性，在脚本的 Start 函数中设置线条起始和结束的颜色以及宽度，确定绘制线条的外观样式。

（5）通过代码设置按住鼠标左键开始画线的条件

        在 Update 函数中，利用 Input.GetMouseButton 函数检测鼠标左键是否被按下，当按下时，通过射线检测确定鼠标在场景中的点击位置，并在该位置添加线条的顶点，实现实时绘制。

（6）通过代码设置松开鼠标左键删除画线

        同样在 Update 函数中，使用 Input.GetMouseButtonUp 函数检测鼠标右键是否被抬起，当抬起时，清空线条的顶点数量，从而实现删除绘制线条的功能。

3.脚本拖尾

（1）通过代码设置旋转原点

        在脚本中定义一个变量来存储旋转原点的位置，根据需求通过计算确定该位置，例如相对于物体当前位置的某个偏移量。

（2）通过代码设置起点和终点的颜色和宽度

        利用 TrailRenderer 组件的属性，在脚本的 Start 函数中设置拖尾起始和结束的颜色以及宽度，决定拖尾的外观效果。

（3）通过代码设置拖尾时间

        在脚本中设置 TrailRenderer 组件的 time 属性，控制拖尾在场景中保留的时间长度，实现不同时长的拖尾效果。

（4）通过代码设置拖尾绕原点旋转

        在 Update 函数中，使用 transform.RotateAround 函数，让物体围绕设定的旋转原点，按照一定的速度和轴进行旋转，同时拖尾跟随物体运动并呈现出动态效果。

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五.详细操作步骤

1.粒子烟花

（1）鼠标右键——effects——Particle Systeman。按照下面调节参数：

        在 Hierarchy 面板中，鼠标右键点击选择 “effects” -> “Particle System”。此时，场景中会生成一个粒子系统对象，默认名称为 “Particle System”。选中该粒子系统，在 Inspector 面板中可以看到一系列用于调整粒子系统属性的模块。

（2）在Emission模块，调节下面参数：

        展开 Emission 模块，将 Rate over Time（每秒发射粒子数）设置为一个合适的值，比如 50，这决定了烟花发射粒子的速度。如果想要烟花发射更密集，可以适当增大该值；将 Bursts（突发发射）部分进行设置，例如添加一个在 0 秒时发射 100 个粒子的突发，模拟烟花瞬间爆发的效果。

（3）在Shape模块，调节下面参数：

        进入 Shape 模块，选择 Shape 为 Sphere（球形），Radius（半径）设置为 1，这意味着粒子将从一个球形区域内发射，模拟烟花从一个点向四周扩散的效果。调整 Angle（角度）参数，比如设置为 45 度，控制粒子发射的角度范围。

（4）在size over Lifetime模块下，调整为下面参数：

        在 Size over Lifetime 模块中，曲线的起始点表示粒子刚发射时的大小，将其设置为 0.5，随着粒子生命周期的推进，在曲线的终点位置将大小设置为 0，模拟烟花粒子从绽放逐渐消散的过程。可以通过添加关键点，调整曲线形状，实现更复杂的大小变化效果。

（5）在Renderer模块下，调整如下参数：

        在 Renderer 模块中，将 Material（材质）设置为一个合适的粒子材质，例如具有发光效果的材质，使烟花粒子看起来更绚丽。调整 Color over Lifetime（生命周期内颜色变化）曲线，让粒子在发射初期呈现明亮的黄色，随着时间推移逐渐变为红色，最后消失，模拟真实烟花的颜色变化。

2.鼠标画画

（1）创建一个cube立方体，修改为如下的参数：

        在 Hierarchy 面板中，鼠标右键点击选择 “3D Object” -> “Cube”，创建一个立方体。

（2）设置摄像机参数如下：

        选中 Main Camera，在 Inspector 面板中，将 Projection（投影）设置为 Orthographic（正交投影），这样可以确保绘制的线条在屏幕上显示时不会因为透视效果而产生变形。

（3）鼠标右键——effects——Line

（4）创建一个脚本LineControl，并挂载到Line上
代码如下：

using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;

public class LineControl : MonoBehaviour
{
    private LineRenderer lineRenderer;
    private int count = 0;

    // Start is called before the first frame update
    void Start()
    {
        // 获取LineRenderer组件
        lineRenderer = GetComponent<LineRenderer>();
        // 设置线条起始颜色为红色
        lineRenderer.startColor = Color.red;
        // 设置线条结束颜色为蓝色
        lineRenderer.endColor = Color.blue;
        // 设置线条起始宽度为0.5f
        lineRenderer.startWidth = 0.5f;
        // 设置线条结束宽度为0.5f
        lineRenderer.endWidth = 0.5f;
    }

    // Update is called once per frame
    void Update()
    {
        // 检测鼠标左键是否被按下
        if (Input.GetMouseButton(0))
        {
            // 从相机发出一条射线指向鼠标点击位置
            Ray ray = Camera.main.ScreenPointToRay(Input.mousePosition);
            RaycastHit hit;

            // 检测射线是否击中物体
            if (Physics.Raycast(ray, out hit))
            {
                // 增加线条的顶点数量
                lineRenderer.positionCount = ++count;
                // 直接使用射线命中点作为新顶点的位置，避免偏移
                lineRenderer.SetPosition(count - 1, hit.point);
            }
        }

        // 检测鼠标右键是否被抬起
        if (Input.GetMouseButtonUp(1))
        {
            // 清空线条的顶点数量，实现擦除功能
            lineRenderer.positionCount = 0;
            // 重置顶点计数
            count = 0;
        }
    }
}

3.脚本拖尾

（1）鼠标右键——effects——Trail

        在 Hierarchy 面板中，鼠标右键点击选择 “effects” -> “Trail”，创建一个 Trail 对象。该对象将用于生成拖尾效果。

（2）创建一个脚本TrailTest，并挂载到Trail上

代码如下：

using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;

public class trailTest : MonoBehaviour
{
    private TrailRenderer trailRenderer;
    private Vector3 center;
    // Start is called before the first frame update
    void Start()
    {
        center = transform.position - Vector3.left * 10;

        trailRenderer = GetComponent<TrailRenderer>();
        trailRenderer.startColor = Color.red;
        trailRenderer.endColor = Color.green;
        trailRenderer.startWidth = 1f;
        trailRenderer.endWidth=0.1f;

        trailRenderer.time = 0.5f;
    }

    // Update is called once per frame
    void Update()
    {
        transform.RotateAround(center, Vector3.forward, Time.deltaTime * 360);
    }
}

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六.结语

        这些特效不仅展示了 Unity 强大的功能，也为游戏开发提供了丰富的创意灵感。在实际应用中，开发者可以根据项目需求对这些特效进行进一步的优化和扩展，如添加更多的交互功能、优化性能等。希望本文能帮助你在 Unity 开发的道路上迈出坚实的一步，创造出更加精彩的游戏作品。