在这个教程中我会展示如何扩展你自己的水粒子(water particle)，以使流体物理能在很多机器上运行(当然也包括手机)。

效果不是很现实，不过我可以保证这很简单而且可能是最省性能的方式。如果你知道如何如何在unity中编码以及使用刚体碰撞，你将用他们做一些疯狂的实验。

我建议你在开始这个教程之前先下载这个example project，尝试在一个新的场景中用相同的assets重新实现这个效果，你会更清晰地了解这是如何运作的。

在开始这个教程之前，希望你具备如下条件：

Unity中刚体的知识

了解并能在Unity中使用shader

能使用Render Texture

Metaballs

Ok, 如果你已经做过相关功课，那你应该大致了解metaball是如何运作的，如果还没有的话，那么这里有不错的教程你可以了解一下。

这里稍微讲一下，metabll是3D空间中的等值面。想象空间中有两个电子，会形成一个磁场，类似如下：

图片上的亮度代表了磁场的强度。这种效果类似水滴的融合或者细胞的分裂，所以我们在游戏里可以用meataball来模拟水滴(运用这个技术就可以实现《小鳄鱼爱洗澡》中的流体效果了)。

那么metaball中的shader是怎么起作用的呢，那么请看这段shader代码

#ifdef GL_ES

precision mediump float;

#endif

uniform float time;

uniform vec2 mouse;

uniform vec2 resolution;

float MetaBall(vec2 position)｛

return 1.0/(pow(position.x,2.0)+pow(position.y,2.0));

｝

float Blob(vec2 position,vec2 point, float radius)｛

float temp=pow(position.x-point.x,2.0)+pow(position.y-point.y,2.0);

float result=0.0;

if( temp

float distance=sqrt(pow(position.x-point.x,2.0)+pow(position.y-point.y,2.0))/radius;

result=pow((1.0-pow(distance,2.0)),2.0);

｝

return result;

｝

void main( void ) ｛

float PI=3.141516;

vec2 position = gl_FragCoord.xy / resolution.xy ;

vec2 pointA= vec2(0.35,0.5),pointB= vec2(0.65,0.5);

vec2 mousePosition = ( gl_FragCoord.xy / resolution.xy ) + mouse / 4.0;

float radius=0.3;

float blobValue=0.0;

blobValue+=Blob(position,pointA,radius);

blobValue+=Blob(position,pointB,radius);

blobValue+=Blob(position,mouse,radius);

vec4 color=vec4(0.0,blobValue/2.0,blobValue,1.0);

color=floor(color/0.1)*0.5;

gl_FragColor = color;

｝

这段代码中的最后一句是

color=floor(color/0.1)*0.5;

这句是metaball效果的精髓所在。

Metaballs in Unity

现在已经基本了解了什么是metaball，那么下一步，我们要将GLSL转换成Unity中使用的shaderlab，其中最重要的fragment部分如下：

half4 frag (v2f i) : COLOR｛

half4 texcol,finalColor;

texcol = tex2D (_MainTex, i.uv);

finalColor=half4(0.0,texcol.g/2.0,texcol.b,texcol.a);

if(finalColor.a>0.2)｛

finalColor.a=0.5;

finalColor.b=floor((finalColor.b/0.1)*0.5);

｝

return finalColor;

｝

完整的shader代码在project中。

不知道你注意到没有，我使用一张纹理而不是计算每个像素来表示一个水滴，这是空间换时间点方法，直接从图片上读取效率更高(毕竟PS能轻松完成这件事)。那么让我们创建一张类似水滴的图片并将这张纹理应用进去。

接下去用我们刚才的shader创建一个材质

结果看起来应该如下：

为了模拟水滴，我们需要为我们的水滴添加碰撞体，3D中添加sphere collider，这个碰撞体要比图片中的像素轮廓小一点，这样我们就能模拟水滴融合但又不完全重叠的效果了

Render Textures

render texutre 表现得和普通纹理差不多，所以我们可以用shader做用于它。当我们将metaball shader用于这个render texture的时候， 如果摄像机看到的白色的东西，它将会如我们实验中一样merge这些颜色。

为了避免不把和metabll不相关的白色混进去，我们需要两个摄像机，一个只追踪metaball的图像，一个追踪正常的场景：

那么创建一张render texture吧。

复制一个摄像机，将输出定向到创建的render texture(culling mask只设置Liquids)：

我们在场景中添加一些水滴， 运行游戏，你将会看到：

从上面的右边部分可以看到，水滴已经有类似磁场线的分割了。那么这个水滴融合效果算是成功了。