Unity3d学习之路——粒子光环

Unity3d学习之路——粒子光环

作业要求：

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”

对粒子光环效果很迷恋，所以选了第三个，这个要做得好真的难，还好有往年的博客参考，相关资料链接在文章末尾：先看一下成品图：

录屏的效果还是有点差

实现过程：

• Step1：先定义一个类用来记录每个粒子的属性：

public class ParticleData
{
    public float radius, angle, time;
    public ParticleData(float radius_,float angle_,float time_)
    {
        radius = radius_;  //半径
        angle = angle_;     //角度
        time = time_;       //开始运动的时间
    }
}

• Step2：然后再定义一个粒子系统的变量，粒子的数组和对应的粒子的数据：

private ParticleSystem particleSys;
private ParticleSystem.Particle[] particleArray;
private ParticleData[] particleData;

和一些关于粒子属性的公有的变量，易于调试：

public int count = 10000;       // 粒子数量  
public float size = 0.03f;      // 粒子大小  
public float minRadius = 6.0f;  // 最小半径  
public float maxRadius = 10.0f; // 最大半径  
public bool clockwise = true;   // 顺时针|逆时针  
public float speed = 2f;        // 速度  
public float pingPong = 0.02f;  // 游离范围  

• Step3：然后在start函数里实例化粒子系统和初始化各粒子的属性与位置：

private void Start()
{

    particleArray = new ParticleSystem.Particle[count];
    particleData = new ParticleData[count];

    particleSys = this.GetComponent<ParticleSystem>();
    particleSys.startSpeed = 0;
    particleSys.startSize = size;
    particleSys.loop = false;
    particleSys.maxParticles = count;
    particleSys.Emit(count);
    particleSys.GetParticles(particleArray);

    setParticlePosition();
}
//初始化粒子位置；
void setParticlePosition()
{
    float midRadius, minRate, maxRate, radius,angle,theta,time;

    for (int i = 0; i < count; i++)
    {
        midRadius = (maxRadius + minRadius) / 2;
        minRate = Random.Range(1.0f, midRadius / minRadius);
        maxRate = Random.Range(midRadius / maxRadius, 1.0f);
        radius = Random.Range(minRadius * minRate, maxRadius * maxRate);
        angle = Random.Range(0.0f, 360.0f);
        theta = angle / 180 * Mathf.PI;
        time = Random.Range(0.0f, 360.0f);

        particleData[i] = new ParticleData(radius,angle,time);
        //particleArray[i].position = new Vector3(particleData[i].radius * Mathf.Cos(theta), 0f, particleData[i].radius * Mathf.Sin(theta));
       particleArray[i].position = new Vector3(particleData[i].radius * Mathf.Cos(theta), particleData[i].radius * Mathf.Sin(theta),0f);
    }
    particleSys.SetParticles(particleArray, particleArray.Length);
}

这一步实现完后如无意外就会显示一个粒子光环了，不过粒子不会动，没有特效而已。   

• Step4：这一步就是特效的处理了哈哈！旋转原理还是简单的：让每个粒子的角度在每一帧都减少或增加一个值就可以实现旋转了，但这样效果不好，有人说可以加个速度差分层数让不同层的粒子转的速度不一样：

private int diff = 10;  // 师兄博客说是速度差分层数  
private void Update()
{
    float theta;
    for (int i = 0; i < count; i++)
    {
        if (clockwise)
        {
            particleData[i].angle -= (i % diff + 1) * (speed / particleData[i].radius / diff);
        }
        else
        {
            particleData[i].angle += (i % diff + 1) * (speed / particleData[i].radius / diff);
        }
        // 保证angle在到360度，这个方法有点技巧。
        particleData[i].angle = (360.0f + particleData[i].angle) % 360.0f;
        theta = particleData[i].angle / 180 * Mathf.PI;
        particleArray[i].position = new Vector3(particleData[i].radius * Mathf.Cos(theta), particleData[i].radius * Mathf.Sin(theta), 0f);
    }
    particleSys.SetParticles(particleArray, particleArray.Length);
}

然后设置粒子的跳动效果（在上面的for循环里加入这两句）：

 particleData[i].time += Time.deltaTime;
 particleData[i].radius += Mathf.PingPong(particleData[i].time / minRadius / maxRadius, pingPong) - pingPong / 2.0f;

• Step6 ：创建一个空对象，命名为ParticleHalo，然后往ParticleHalo物体添加两个空对象，然后给这两个对象添加ParticleSystem组件：
  
  然后分别改一下myParticle0和myParticle的transfrom属性：
  
  设置后就可以得到这个效果（静图）：
  

• Step7：最后加点颜色，用到Gradient类，先加上一个Gradient变量：

public Gradient colorGradient;

然后在Inspector窗口里改变colorGradient的值：

然后再增加改变颜色的函数：

void changeColor()
{
    float colorValue;
    for (int i = 0; i < count; i++)
    {
        //改变颜色
        colorValue = (Time.realtimeSinceStartup - Mathf.Floor(Time.realtimeSinceStartup));
        colorValue += particleData[i].angle/360;
        while (colorValue > 1)
            colorValue--;
        particleArray[i].color = colorGradient.Evaluate(colorValue);
    }
}

改完之后在Update里的for嵌套循环里加上执行改变函数的语句：

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//Update
changeColor();

• Step8： 然后就可以得到最终效果了：
  

总结

• 粒子流编程不容易啊！也用到了好多数学知识，感谢往年师兄的博客引导，也查了相关色彩变换教程。

附录：相关资料链接：

师兄的博客
色彩变换

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