Unity3d——ParticleSystem粒子光环

记录一下学习的过程。
首先是Inspector视窗中Particle System的属性：

可以通过修改属性来改变粒子的效果。

基本属性

• Duration:发射器发送粒子持续的时间。比如设置为5，就是5秒后不再发送新的粒子
• Looping:循环发射粒子，如果勾选了Looping，Duration就相当于无穷大
• Prewarm:在Looping勾选之后才能使用，翻译是预热粒子发射。意思是发射粒子时不是从0开始【这个属性没有实际使用，因此不是很了解】
• Start Delay:发射延迟时间，暂停x秒后开始发射粒子
• Start Lifetime:粒子的生命周期，有Constant,Curve,Random Between Two Constants和Randow Between Two Curves四种类型可以选择，作业中只实践了常数
• Start Speed:初始速度，粒子被创建时具有的速度，也可以有上面提到的四种类型
• Start Size:初始大小，类似Speed
• 3D StartRotation:需要往一个方向旋转粒子时候使用
• Start Rotation:粒子初始旋转
• RandomizeRotation：随机旋转粒子方向
• Start Color:初始颜色
• Gravity Modifier:修正重力
• Simulation Space:发射坐标，Local是默认的，也可以选择World或者Custom。选择Local，粒子属于本地粒子发射器；选择World，移动粒子发射器，已经发射的粒子不会随着发射器移动;Custom，粒子跟着指定的物体移动
• Simulation Speed:模拟Update
• Delta Time
• Scaling Mode:三种选择，Local:忽略父级的缩放；Hierarchy:跟随父级缩放；Shape:跟随初始位置
• Play On Awake:是否Awake时就播放
• Emitter Velocity
• Max Particles:一个duration内最多发射的粒子数目
• Auto Random Seed:随机种子
• Stop Action

挑几个重要的模块记录一下：

Emission组件

• Rate over Time:单位时间生成粒子的数量
• Rate over Distance:随着距离增加而产生的粒子数量
• Bursts：
• Time:从第几秒开始。
• Count:粒子数目
• Cycles:在一个周期中循环的次数。
• Interval:两次两次Cycles的间隔时间。

Color over Lifetime组件
根据生命周期改变粒子颜色。

上面一行是α通道，下面是颜色。可以通过调整选择来达到粒子颜色渐变的效果。

Texture Sheet Animation组件

• Mode:
  
  • Grid：利用网格实现
  • Sprite：通过相同尺寸的Sprite实现
• Tiles:网格的行列数
• Animation:
  
  • WholeSheet:动画作用于整个表格
  • SingleRow:只作用于单独的一行
• FrameOverTime：根据时间来播放帧，可以通过下面的Curves来调整
• Start Frame:开始的帧
• Cycles:1s循环播放的次数
• FlipU、FlipV:翻转UV
• Enable UV Channels

Render组件

【没写的是还没弄清楚/实践过的】
- Render Mode:
- Billboard：粒子总是面对相机。
- StretchedBillboard：可以根据相机，速度，长度来调节粒子的缩放。
- HorizontalBillboard：粒子平面平行于Floor平面，即粒子都是水平朝向
- VerticalBillboard：粒子平面平行于世界坐标的Y轴，但是面向相机，粒子都是竖直朝向
- Mesh：将粒子渲染到网格上去，这个会和Texture Sheet Animation发生冲突

• Materal:用于渲染粒子的材质
• Sort Mode:
  
  • ByDistance:根据粒子和相机的距离进行渲染
  • OldestInFront:最早渲染的在上层
  • YougestInFront:和上面的相反
• Min Particle Size
• Max Particle Size
• Custom Vertex Streams:在材质的顶点着色器中配置哪些粒子属性可用
• Receive Shadows:规定阴影是否可以投射到粒子上，只有Opaque（不透明）的材质可以接受阴影

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本周作业：
使用粒子流编程控制制作一些效果， 如“粒子光环”
效果图：

制作步骤:
1.新建一个新对象，添加Particle System组件
2.勾选Render，并选择粒子材质（可以直接使用自带的Default-Particle）
3.新建一个脚本ParticleSea，记得把ParticleSystem拖到脚本对应的Public类中
3.1首先编写代码产生粒子（这个可以仿造课上的教程，Unity制作神奇的粒子海洋！）

using UnityEngine;
using System.Collections;

public class ParticleSea : MonoBehaviour {

public ParticleSystem particleSystem;
private ParticleSystem.Particle[] particlesArray;

public int seaResolution = 25;

void Start() {
particlesArray = new ParticleSystem.Particle[seaResolution * seaResolution];
particlesAtr = new myParticle[seaResolution * seaResolution];/*myParticle是用来方便控制粒子属性的一个类,写在myParticle.cs中*/
particleSystem.Emit(seaResolution * seaResolution);
particleSystem.GetParticles(particlesArray);
}

}

3.2通过修改粒子的位置使得“光环”出现，因此需要定义粒子的速度、粒子的半径和角度

public float radius{ get; set;}
public float speed { get; set;}
public float angle { get; set;}

让粒子进行旋转，也就是根据半径和角度计算当前位置，

    public Vector3 GetPosition() {
        return radius * new Vector3 (Mathf.Cos(angle), 0, Mathf.Sin(angle));
    }

还要注意保证粒子的在一个圆环内“运动”

//Rotate()
if (this.radius > ParticleSea.MaxRadius)
       this.radius = ParticleSea.MaxRadius;
if (this.radius < ParticleSea.MinRadius)
       this.radius = ParticleSea.MinRadius;

在ChangePosition函数中，对每一个粒子调用Rotate函数，再调用GetPosition()获得粒子应该在的Position值，对应修改即可。
3.3 给光环加上颜色，利用colorGradient，先设置好颜色的渐变，再通过代码来控制颜色的变化。这个参考了这篇博客中让颜色均匀旋转的方法

加入一个时间变量， 和angle值共同决定value

    void ChangeColor()
    {
        float colorValue;
        for (int i = 0; i < seaResolution; i++)
        {
            for (int j = 0; j < seaResolution; j++)
            {
                colorValue = (Time.realtimeSinceStartup - Mathf.Floor(Time.realtimeSinceStartup));
                colorValue += psetting[i * seaResolution + j].angle / 2 / Mathf.PI;
                while (colorValue > 1)
                    colorValue--;

                //Debug.Log(colorValue);
                particlesArray[i * seaResolution + j].startColor = colorGradient.Evaluate(colorValue);

            }
        }
    }

4.在Update中调用ChangeColor()和ChangePosition()即可实现光环转动且随着转动变色。
5.修改一下Main Camera的属性值，把背景调成黑色，改用Solid Color而不是skybox，再调整一下坐标让光环处于屏幕中心即可。

最后很无聊地做了一个奥运五环…..

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遇到的bug及困难：
其实这次作业不是很难，因为先跟着教程做了一遍粒子海洋，所以看了看以前同学的代码，上手还是挺快的。
唯一一个就是调整颜色的时候，一开始没有头绪，后来看到了参考博客的代码，很奇怪为什么要写一个while循环来减少，感觉很费时间，为什么不直接设为1。实践之后发现，因为value值是float而不是int,直接设为1会出现”断层“现象。