ue4 怎么传递变量到另一个蓝图_UE4中用Niagara实现procedural浪花

About me

大家好，我是Asher，Epic Games的Developer Relations Techical Artist，平时我的工作包括帮助各种大小游戏工作室解决技术/美术问题及实现相关引擎功能，有时间也会用引擎制作内容作为演讲和教程的示例。流程化的炫酷效果一向是我很感兴趣的领域，还在beta中的Niagara示例内容并不多，希望这篇解析可以给大家一些启发。

Summary

本篇特效的实验性质比较强，最初是为了探索BP-Material-Niagara协同工作的可能性，因为在Unreal Circle上反响很好所以决定写一篇更详尽的分析，希望可以使UE4开发者拓展对引擎框架的认识。

本文涉及到的内容比较广，关于Niagara最基础的一些部分比如怎么新建、怎样添加使用模块就不详细说明了，没用过的同学可以先看一下Epic官方文档的介绍：
Niagara核心概念

和贾越同学的系列教学直播：
https://www.bilibili.com/video/av73602807

本次工程效果：

Niagara procedural wave splashhttps://www.zhihu.com/video/1196146896954314752

部分工程文件下载：http://asher.gg/?p=2592

为了实现海浪拍到岩石上激起千层浪的感觉，我们可以看到有几个表现上的关键点

• 在岩石附近生成水花
• 水花激起的时机和位置与海水的流动匹配
• 出射速度受到海水运动和石头表面的撞击情况影响
• 激起后水花的体积感

海面的模拟 – Gerstner Waves

游戏里模拟海水的途径是一门艰深的课题，本文就不多涉及了。这里为了制作需要，介绍一下相对直观实用的Gerstner Waves。

在流体动力学中，Gerstner Waves是周期表面重力波的欧拉方程方程的精确解。它计算机图形技术之前很久就出现了，用来描述不可压缩流体的表面波动。

单一Gerstner Wave材质应用在一个平面上的效果

数学时间

我们可以看到每一个点不止有Z轴方向的运动，也有XY轴的运动。并且这不是一个简单的sin波而是带有‘浪尖’的波形，这些都是Gerstner Wave的重要特征。

因为篇幅原因这里就不具体说公式了，本节末尾提供了我做好的材质节点可以直接下载取用。详细算法可以参考：

Chapter 1. Effective Water Simulation from Physical Modelshttps://developer.download.nvidia.com/books/HTML/gpugems/gpugems_ch01.html

简单说来，定义一个波形的属性有：
[高度, 前进方向, 波长, 陡峭度]

我们定义相位φ
φ = 方向 ⋅ 位置 / 波长 + 频率 * 时间

其中
频率 = sqrt(重力 * 2π / 波长)

那么以
z轴偏移 = 高度 * sin(φ)
xy轴偏移 = 陡峭度 * 高度 * 方向 * cos(φ)

的形式去移动海面的顶点，顶点会沿着椭圆绕圈

一系列的顶点组合在一起就会形成具有浪尖的波形。