Unreal Niagara制作沿样条发射的粒子

效果如下,其中样条外观可自由编辑:
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UE5资源文件下载:https://download.youkuaiyun.com/download/grayrail/90725086

1.Niagara部分

1.1 首先新建Niagara对象,添加EmptyEmitter空发射器。
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1.2 在发射器设置处,修改SimTarget为GPU模式,CalculateBoundsMode为Programmable
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1.3 在EmitterUpdate分类下添加Emitter State,无需参数 (该步骤无附图)

1.4 在EmitterUpdate分类下添加SpawnRate,发射率设置为1250
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1.5 在Particle Spawn分类下添加InitializeParticle,设置参数如下。
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1.6 在ParticleSpawn分类下添加ShapeLocation,修改参数如下。
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1.7 在ParticleSpawn分类下添加ApplyInitialForces,修改参数如下。
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1.8 在ParticleUpdate分类下添加Particle State,无参数需配置 (该步骤无附图)

1.9 在ParticleUpdate分类下添加CurlNoiseForce,参数如下。
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1.10 在ParticleUpdate分类下添加Drag,参数如下。
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1.11 在ParticleUpdate分类下添加SolveForcesAndVelocity,无参数需要配置。(该步骤无附图)

1.12 在ParticleUpdate分类下添加ScaleSpriteSizeBySpeed,参数如下。
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1.13 在ParticleUpdate分类下添加ScaleColor,参数如下。
注:全选曲线按1,可自动转换为贝塞尔曲线形式
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1.14 在Render分类下添加SpriteRenderer,Aligment对齐方式设置为VelocityAligned,根据速率朝向对齐。
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1.15 设置好后效果大致如下。
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2.Niagara Scratch部分

Niagara Scratch模块可以进行一些自定义操作,接下来添加Scatch进行样条线信息的读取和匹配。

2.1 在Particle Spawn处添加Scratch Module。
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2.2 双击进入,MapGet处单击加号,添加Spline。
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2.3 添加SampleSplinePositionByUnitDistanceWS,获取样条线位置。
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2.4 在U的引脚处添加RandomFloat,Max部分右键选择Convert到float,填写1即可。该项可输出随机值。
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2.5 在右侧MapSet处点击加号,找到Particle Position粒子位置。
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2.6 将输出位置信息连接粒子位置,大致如下。
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2.7 最后别忘了保存,退出Scratch。
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2.8 在Niagara的UserParamater处添加Spline类型的用户参数。
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2.9 找到Scratch节点,将参数拖入节点(如果未保存就不会出现该选项)。
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3.蓝图部分

3.1 现在可以新建一个蓝图将Niagara和样条线进行组装。
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3.2 在蓝图处添加Niagara组件,将刚刚制作的Niagara文件拖拽至组件上。
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3.3 添加Spline组件,因为Niagara默认会进行参数抓取,所以无需设置,粒子将自动匹配到样条线上,现在将蓝图放入场景中进行修改即可。
提示:按住Alt键拖动样条节点,可以更方便的操作样条线
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How to sample a Spline Component in Niagara:https://www.youtube.com/watch?v=Lz_DKV3irL4

<think>我们参考用户的问题和之前的回答,用户现在想在UE5中导入M4A音频格式并实现实时音频频谱可视化。根据之前的回答,我们知道UE不支持直接导入MP4,需要转换格式。同样,M4A格式也可能需要转换。步骤1:导入M4A音频由于Unreal Engine5并不直接支持M4A格式的音频导入,我们需要将M4A转换为UE支持的格式(如WAV或MP3)。可以使用FFmpeg进行转换。步骤2:在UE5中创建SoundWave将转换后的音频文件导入UE5,并创建Sound Wave资产。步骤3:启用音频分析插件确保启用必要的音频插件,如“Audio Analyzer”和“Audio Mixer”。步骤4:创建频谱分析器设置创建一个频谱分析器设置资产,用于配置FFT大小、窗口类型等。步骤5:使用蓝图或C++实现频谱分析在蓝图或C++中,创建一个音频组件来播放声音,然后连接音频输出到分析器,实时获取频谱数据。步骤6:可视化频谱数据将获取的频谱数据用于驱动材质、UMG或Niagara粒子系统,实现可视化。下面详细展开: ###步骤1:转换M4A音频格式使用FFmpeg将M4A转换为WAV(推荐,因为WAV是无损的):```bashffmpeg -i input.m4a -vn -acodec pcm_s16le-ar44100 -ac2 output.wav```参数说明:- `-iinput.m4a`:输入文件-`-vn`:禁止视频流(只处理音频)- `-acodecpcm_s16le`:设置音频编码器为PCM16位小端- `-ar44100`:设置采样率为44100Hz-`-ac2`:设置声道数为2(立体声)- `output.wav`:输出文件名###步骤2:导入到UE51.将转换后的WAV文件拖入UE5的内容浏览器。2.右键点击该文件,选择“创建SoundWave”。###步骤3:启用音频分析插件1.打开UE5编辑器,点击“编辑”->“插件”。2.在插件搜索框中输入“AudioAnalyzer”和“AudioMixer”,确保它们都已启用。3.重启编辑器。###步骤4:创建频谱分析器设置1.在内容浏览器中右键点击,选择“声音”->“频谱分析器设置”。2.命名该资产(例如“DA_SpectrumSettings”)。3.双击打开,设置参数:- FFT Size:1024(或512,根据性能和需求调整)- WindowType:Hanning(减少频谱泄漏)- FrequencyRange:最小20,最大20000(人耳可听范围)###步骤5:蓝图实现频谱分析这里以关卡蓝图为例:1.**创建音频组件并播放**:-在关卡蓝图中,使用“SpawnSound atLocation”或“Create AudioComponent”节点来创建音频组件,并设置Sound Wave为导入的声音。-调用“Play”节点。2. **创建音频分析器并连接**:-使用“CreateAudio Analyzer”节点,设置频谱分析器设置为上一步创建的资产。-使用“Connect Outputto Analyzer Input”节点,将音频组件的输出连接到分析器。3.**获取频谱数据**:-在事件Tick中,使用“Get SpectrumResults”节点获取频谱数据(输出为一个浮点数数组,代表不同频段的能量值)。4. **归一化数据**(可选):-将获取的频谱数据归一化到0-1范围,便于可视化。示例蓝图节点结构:```事件BeginPlay:创建音频组件(AudioComponent)->设置SoundWave->播放音频->创建音频分析器(AudioAnalyzer)->连接音频组件的输出到分析器输入事件Tick:获取频谱结果(GetSpectrumResults)->输出SpectrumValues数组->归一化处理(例如,除以一个参考值或使用最大值归一化)->将数组传递给可视化系统(如材质或UMG) ```###步骤6:可视化实现这里提供三种可视化方法:####方法1:动态材质(条形图)1.创建一个材质,使用“Custom”节点读取一个浮点数组参数(例如“FreqBands”)。2.在材质中,根据数组中的值调整条形的高度(通过顶点偏移实现)。3.在蓝图中,每帧将归一化后的频谱数组传递给材质的数组参数。####方法2:UMG(进度条)1.创建一个WidgetBlueprint。2.添加一个水平框(HorizontalBox),并在其中添加多个进度条(Progress Bar),数量与频谱数组大小一致。3.在Widget的构造事件中,动态创建进度条并保存引用。4.在Tick事件中,遍历进度条,根据频谱数组的值设置每个进度条的百分比。####方法3:Niagara粒子系统1.创建一个Niagara系统。2.使用“Audio Spectrum”数据驱动粒子属性(如大小、颜色、速度等)。3.在蓝图中,将频谱数据传递给Niagara系统。###性能优化-降低更新频率:不要每帧更新,使用定时器(例如每0.05秒更新一次)。-减少频段数量:在频谱分析器设置中,可以设置输出频段数量(例如64个频段),而不是使用FFT的全部输出。 -简化可视化:避免使用过多的绘制调用。###疑难解答-**问题:导入后没有声音?**检查SoundWave的导入设置,确保采样率正确(44100Hz),并检查音频组件是否正常播放。- **问题:频谱数据全为零?**确保在播放音频之前已经连接了分析器。另外,检查音频分析器设置是否正确。- **问题:可视化延迟?**尝试在音频组件上启用“Real-Time Analysis”。引用:[^1]:关于音频中间件Wwise的使用,虽然本问题未直接使用,但可以参考其音频处理思路。[^2]:这些音乐播放器中的频谱可视化效果可以作为参考,但实现原理类似。[^3]:视频编码和压缩的知识提醒我们,音频处理中也要注意格式转换和压缩对音质的影响。最终,我们可以得到一个实时音频频谱可视化效果。相关问题:1.如何优化UE5中音频频谱分析的性能?2.如何在UE5中实现3D空间中的音频频谱可视化(如环绕声)?3.如何将音频频谱数据用于游戏逻辑(如根据节拍触发事件)?</think>### 在Unreal Engine 5中导入M4A音频并实现实时频谱可视化 #### 步骤1:M4A音频格式转换与导入 Unreal Engine 5**不支持直接导入M4A格式**,需转换为WAV格式(推荐): ```bash ffmpeg -i input.m4a -c:a pcm_s16le -ar 44100 output.wav ``` 参数说明: - `-c:a pcm_s16le`:16位PCM编码(UE推荐格式) - `-ar 44100`:标准采样率[^3] **导入UE5**: 1. 将WAV文件拖入内容浏览器 2. 右键文件 → 创建Sound Wave资产 3. 在细节面板确认: ```ini Compression Quality: High Sample Rate: 44100 Hz ``` #### 步骤2:启用音频分析系统 1. **插件启用**: - 编辑器 → 插件 → 搜索并启用: - `Audio Analyzer` - `Audio Mixer` - `Signal Processing`(5.3+版本新增) - 重启编辑器[^1] 2. **创建频谱分析器**: ```mermaid graph LR A[内容浏览器右键] --> B[声音>频谱分析器设置] B --> C[命名如DA_SpectrumSettings] C --> D[关键参数配置] ``` 推荐参数: ```ini FFT Size: 1024 // 平衡精度与性能 Window Type: Blackman // 降低频谱泄漏 Frequency Bands: 64 // 可视化频段数 Frequency Range: 20-20000 Hz // 人耳可听范围 ``` #### 步骤3:实时频谱可视化实现 ##### 方案A:动态材质条形图(高性能) ```mermaid graph TB Play[播放音频] --> Analyze[创建音频分析器] Analyze --> Connect[连接音频输出] Connect --> Tick[每帧获取频谱数据] Tick --> Material[更新材质参数] ``` 1. **材质设置**: - 创建材质 → 添加`ScalarParameterArray`参数(命名如`FreqBands`) - 顶点着色器: ```glsl // 基于频段值偏移Y坐标 float bandValue = FreqBands[VertexID % 64]; Position.y += bandValue * 50; // 高度缩放 ``` 2. **蓝图实现**: ```cpp // BeginPlay事件 Spawn Audio Component → 设置Sound Wave Create Audio Analyzer → 使用DA_SpectrumSettings Connect Output to Analyzer Input Play Audio Component // Tick事件 Get Spectrum Results → 输出SpectrumValues数组 Normalize Values → 归一化到[0,1]范围 Set Scalar Parameter Values → 更新材质实例 ``` ##### 方案B:Niagara粒子音频响应(高级效果) 1. **粒子系统设置**: - 创建Niagara系统 → 添加`Audio Spectrum Reader`模块 - 粒子更新脚本: ```cpp // 映射低频到粒子大小 float bass = SpectrumData[0]; Particle.Scale = bass * 2.0 + 0.5; // 映射高频到粒子颜色 float treble = SpectrumData[63]; Particle.Color = lerp(Blue, Red, treble); ``` ##### 方案C:UMG实时波形图(UI可视化) ```cpp // Widget蓝图Construct事件 创建Canvas Panel for i=0 to 63: 添加ProgressBar → 设置位置X=i*5 存储到Bars数组 // Tick事件 for i=0 to 63: Bars[i].SetPercent(SpectrumValues[i]) ``` #### 步骤4:性能优化关键点 1. **音频处理优化**: - 降低FFT Size:512或1024 - 减少更新频率:使用Timer替代Tick(0.05秒间隔) $$ \text{CPU消耗} \propto \frac{\text{FFT Size} \times \log(\text{FFT Size})}{\text{更新频率}} $$ 2. **渲染优化**: - 材质:使用`Instanced Static Mesh`替代动态生成几何体 - Niagara:启用`GPU粒子`并限制最大粒子数 - UMG:禁用tick渲染 → 手动控制刷新 #### 疑难解答 - **问题**:导入后无声音 **解决**:项目设置 → `Platforms` → 目标平台 → 音频采样率设为44100Hz - **问题**:频谱数据延迟 **解决**:音频组件细节面板 → 启用`Realtime Analysis` - **问题**:移动端性能差 **解决**:频谱分析器设置 → 降低FFT Size到256 → 减少频段数到32 > 完整实现参考:[Unreal Engine音频可视化官方文档](https://docs.unrealengine.com/5.3/en-US/audio-visualization-in-unreal-engine/)
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