Unity学习笔记（4）-----粒子效果的实现

Unity学习笔记（4）—–粒子效果的实现

一.效果展示

下面用若干张张动图展示效果：

大概就是这样，并不是很难。实际效果要比图中的好一点（顺畅得多）。

实现步骤

大致可以分为如下几个步骤，然后逐个实现就可以了：

生产粒子
设置粒子初始属性（位置，颜色，速度等）
控制粒子旋转
改变粒子颜色
让颜色均匀旋转

下面分步骤说明。

1.生产粒子

首先我们需要一个ParticleSystem的组件来管理这个粒子系统。再让组件附着在一个空对象上即可。结构如图：

如图中那样，我们在这个含有particle System的对象上挂载脚本，准备对这个粒子系统进行控制。

在写脚本之前，先对Particle System 进行一些必要的设置，这样可以在测试脚本的时候看起来更舒服：），如图：

嘛，由于我们都是代码控制，下面的属性几乎都可以不勾选， renderer除外。记得给renderer设置一个好看的Material啊 : )

这些都是为粒子能够正常产生做准备。这些做好后，就可以开始写脚本控制了，产生粒子的相关代码如下：(只是产生的话，超简单！）

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];particleSystem.maxParticles = seaResolution * seaResolution;particleSystem.Emit(seaResolution * seaResolution);particleSystem.GetParticles(particlesArray);}
}

这些变量的含义：

particle System： 用来得到这个Object的particle System（在Inspector中记得把当前的Particle System 拖给脚本变量）
particlesArray： 用来存放粒子系统所产生的粒子的数组。
seaResolution： 粒子海洋的长度（实际粒子数是这个数的平方）。

Ps : 之所以不改为直接用粒子数表示有两个原因：

之前我参考的教程的粒子实现时用的这个，我写这个的时候因为懒直接在那个的基础上做了 ~。~
事实上写完想改的时候发现这样可以给粒子简单的分层。有一定的可拓展性（好吧其实没有什么用）

In all, 这样做之后创建过程就完成了。

2.设置粒子初始属性

首先考虑我们需要粒子的哪些属性：

粒子速度 speed
粒子旋转的半径 radius
粒子当前旋转角度 angle

ps：粒子位置是可以通过 radius 和 angle 确定的。

考虑到这些，创建一个类用于表示粒子的属性是个看起来不错的选择。代码如图：

public class particleSettings{public float angle { get; set; }public float radius{ get; set;}public float speed { get; set; }public particleSettings(float r) {this.radius = r;this.angle = Random.value * 2 * Mathf.PI;this.speed = Random.value * Mathf.Sqrt(radius);}public Vector3 getPosition() {return radius * new Vector3 (Mathf.Cos(angle), 0, Mathf.Sin(angle));}public void rotate() {this.angle += Time.deltaTime * speed / 10;if (this.angle > 2 * Mathf.PI)this.angle -= 2 * Mathf.PI;this.radius += Random.value * 0.2f - 0.1f;if (this.radius > ParticleSea.MaxRadius)this.radius = ParticleSea.MaxRadius;if (this.radius < ParticleSea.MinRadius)this.radius = ParticleSea.MinRadius;}
}

方法getPosition就是根据radius和angle计算当前位置，而rotate则是计算经过一帧的rotate后，该粒子的新参数。这里设置了一个MaxRadius和MinRadius，是保证粒子的活动范围在一个圆环内。

很明显这样写之后，我们的主类代码要发生相应变化，如下：

using UnityEngine;
using System.Collections;public class particleSettings{public float angle { get; set; }public float radius{ get; set;}public float speed { get; set; }public particleSettings(float r) {this.radius = r;this.angle = Random.value * 2 * Mathf.PI;this.speed = Random.value * Mathf.Sqrt(radius);}public Vector3 getPosition() {return radius * new Vector3 (Mathf.Cos(angle), 0, Mathf.Sin(angle));}public void rotate() {this.angle += Time.deltaTime * speed / 10;if (this.angle > 2 * Mathf.PI)this.angle -= 2 * Mathf.PI;this.radius += Random.value * 0.2f - 0.1f;if (this.radius > ParticleSea.MaxRadius)this.radius = ParticleSea.MaxRadius;if (this.radius < ParticleSea.MinRadius)this.radius = ParticleSea.MinRadius;}
}public class ParticleSea : MonoBehaviour {public ParticleSystem particleSystem;private ParticleSystem.Particle[] particlesArray;private particleSettings[] psetting;public int seaResolution = 25;public static float MaxRadius = 120f;public static float MinRadius = 50f;public float radius = 100.0f;public Gradient colorGradient;void Start() {particlesArray = new ParticleSystem.Particle[seaResolution * seaResolution];psetting = new particleSettings[seaResolution * seaResolution];particleSystem.maxParticles = seaResolution * seaResolution;particleSystem.Emit(seaResolution * seaResolution);particleSystem.GetParticles(particlesArray);setInitialPosition ();}void Update() {RotateParticles ();changeColor ();particleSystem.SetParticles(particlesArray, particlesArray.Length);}
}

这里我将整个代码结构贴出了。后续步骤就是对这个结构中功能函数实现。那么开始实现的第一步：设置初始粒子的属性。这里对应代码中的 setInitialPosition () 函数
很明显，我们只要把particleSetting按照写好的构造函数构建出来，直接设置其位置就可以了。
函数实现如下：

    void setInitialPosition () {for (int i = 0; i < seaResolution; i++) {for (int j = 0; j < seaResolution; j++) {psetting[i * seaResolution + j] = new particleSettings(radius);particlesArray [i * seaResolution + j].position = psetting[i * seaResolution + j].getPosition();}}particleSystem.SetParticles(particlesArray, particlesArray.Length);}

ps: 在对数组中粒子修改之后记得要set到Particle System 中去：）

第二步也就完成了。

3.控制粒子旋转

这一步就是补充上面代码中的 RotateParticles() 函数。
因为之前在particleSettings类中，我们已经写好这个方法，所以直接用就可以了。
代码如下：

    void RotateParticles () {for (int i = 0; i < seaResolution; i++) {for (int j = 0; j < seaResolution; j++) {psetting [i * seaResolution + j].rotate ();particlesArray [i * seaResolution + j].position = psetting [i * seaResolution + j].getPosition ();}}}

第三步也就完成了：）做到这里差不多可以看一下效果了，把update中的changeColor()先注释掉，运行。

大概是这样的效果：

下面是加特效时间hh。

4.改变粒子颜色

这要用到类里面的 public Gradient colorGradient 这个成员。
首先到Inspector里，看看这是个什么：

中央的这根色彩轴按照从左到右，Location值从小到大设置相应的色彩。在这里， Unity帮我们自动渐变了，我们要做的就是设置那几个关键Location的色彩（和动画的关键帧的作用很像！）
上面那排红色箭头指的是当前Location的Alpha值（透明度），下面黑色箭头是设置该Location的颜色。
在轴的上方或下方，右键，可以自行添加关键位置。（Alpha和Color可以分开设置关键位置）
做好了自己的调色板之后，点下方的“New”可以保存。

然后我们要做的，就是写代码控制Gradient的行为就可以了。
主要通过 colorGradient.Evaluate(float)来得到相应的调色板的颜色。
先写这样的代码试试看颜色效果：

    void changeColor () {for (int i = 0; i < seaResolution; i++) {for (int j = 0; j < seaResolution; j++) {particlesArray [i * seaResolution + j].color = colorGradient.Evaluate (Random.value);}}}

如果，之前的Gradient用的和我上面图中一样的话大致应该是这样的效果：

黄色是红和绿混合的结果~ 这图让我想到显像管电视机…
接下来继续加特效~

5.让颜色均匀旋转

其实这步就是对刚才的changeColor ()函数改造就行了，很明显这样直接Random效果不会很好.
这里其实就是让填入Evaluate的值，显然一定和angle相关，但是又不仅和Angle相关。如果仅仅和angle相关，那么其实是得到一圈固定的颜色，而不能旋转。
我的做法是，加入一个时间变量，和angle值共同决定value。一行代码胜千言：

    void changeColor () {for (int i = 0; i < seaResolution; i++) {for (int j = 0; j < seaResolution; j++) {float value = (Time.realtimeSinceStartup - Mathf.Floor (Time.realtimeSinceStartup));value+= psetting [i * seaResolution + j].angle / 2 / Mathf.PI;while (value > 1)value--;particlesArray[i * seaResolution + j].color = colorGradient.Evaluate(value);//particlesArray [i * seaResolution + j].color = colorGradient.Evaluate (Random.value);}}}

至此效果就都有了~ 如果调色板用的是上面那个Red-Green-Red, 那么效果如下：

通过Alpha值的组合，可以产生更多的炫酷效果~ 例如只设置Alpha不改color，两端alpha设置为255，中间设置为0，可以看到明显的明暗相间效果：)

最后填个坑，关于拓展性的问题。

事实上 seaResolution 相当于对粒子进行分层了，但是简单的直接设置为粒子数然后之后用求余方法好像是等效的orz… 就简单举一个例子吧：
重写这个方法如下：

    void RotateParticles () {for (int i = 0; i < seaResolution; i++) {for (int j = 0; j < seaResolution; j++) {if(Random.Range(0, seaResolution) < 2 * i) psetting [i * seaResolution + j].rotate ();particlesArray [i * seaResolution + j].position = psetting [i * seaResolution + j].getPosition ();}}}

比起之前加了个对i的判断，进一步操作罢了。实用性不强。估计还是要改成直接用粒子数好一点…

不过，把刚才做好的这个做成prefab，然后多弄几个到画面中来，感觉还是挺棒的（只要修改radius和seaResolution值就好），如下：

还是那句话： 真实效果更好看，更流畅…

到这之后，然后大家就可以随意发挥了，自己设置好看的调色板，应该效果还会更好一点。

The End.