Unity3D 5 官方教程：粒子系統 How-Tos

這部分解釋瞭如何實現粒子系統的普遍類型。文檔中所有的代碼，你都可以免費使用於任何目的。

一個簡單的爆炸

你可以用一個粒子系統來創造出一個逼真的爆炸，但動態效果在一開始可能看起來會更混亂。精髓之處在於，一個爆炸只是粒子羣的向外爆發；但你可以做一些調整，讓它看起來更真實。

粒子的時間線

一個簡單的爆炸，產生一個向所有方向飛速擴散的球形火焰。初始的爆發擁有大量能量，因此非常熾熱（即，明亮），並極快地移動。能量會迅速消散，讓火焰的擴散減緩並冷卻（即，變得不如原來那樣明亮）。最後，隨着所有能量燃燒殆盡，火焰停止，很快完全消失。
一個爆炸粒子通常只有短暫的生命期，你可以改動一些生命期的設置來模擬這一效果。粒子在開始應非常快地離開爆炸中心，但隨着遠離，它的速度應大幅降低。同時，顏色應從一開始爲明亮的，之後變暗，最後褪色到透明。最後，在粒子的生命期內降低它的尺寸，會形成火焰隨着燃料耗盡而分散的效果。

實現

從默認的粒子系統對象開始（菜單：GameObect->Create General->Particle System)，進入Shape模塊，設置發射器的形狀爲一個小的球體，比如半徑爲0.5個單位。標準資源庫中的粒子包含了一個名爲Fire Add 的材質，很適合用於爆炸（菜單：Assets->Import Package->Particles）。你可以將用於粒子系統的材質設置爲使用Renderer模塊。隨着Renderer開啓，你應同時關閉Cast Shadows（製造陰影）和Recieve Shadows（接受陰影），因爲爆炸火焰應該是發出光而非接收光。
這一步，這粒子系統看起來像有許多小的火球被從一箇中心點扔出來。爆炸當然應該同時產生大量粒子的爆發。在Emission模塊，你可以設置Rate值爲0，並在時間點0處添加單個粒子的Burst。爆發的粒子數量依賴於你所希望的爆炸強度，但50個粒子是個不錯的開始。隨着爆發設置完成，這個爆炸比之前像多了，但它相當地慢，並且火焰看起來耽擱很久。在Particle System模塊中（與遊戲對象會有相同的名字，例如“Explosion”），設置系統中粒子的Duration和Start Lifetime爲兩秒。
你也可以使用Size Voer Lifetime模塊來創造“火焰耗盡燃料”的效果。將尺寸曲線設置爲使用“ramp down”（即，尺寸從100%開始，降低至0）。爲了讓火焰黯淡、褪色，啓用 Color Over Lifetime模塊，並設置梯度從左邊的白色開始，到右邊的黑色結束。由於Fire Add材質使用附加的着色器來渲染，顏色屬性的黯淡也控制了粒子的透明度；火焰的透明度會變得完全透明，隨着顏色褪至黑。並且，當一個粒子被繪製在另一個之上時，附帶的材質允許粒子的亮度“相加”。這進一步加強了在爆炸起始所有粒子相互間都很接近時，那刺眼奪目的效果。
按照現在的情況，爆炸正在成型，但它看着像是在外太空發生的。粒子在褪色之前，以不變的速度向外逸散，移動相當長的距離。如果你的遊戲設定是在太空中，這大概是你想要的準確效果。然而，在大氣層內發生的爆炸會被周圍的空氣所減速並抑制。開啓Limit Velocity Over Lifetime模塊，設置Speed爲3.0，Dampen fraction 爲0.4；你應該會看到爆炸隨着進程而減少強度。
最後要注意的是，隨着粒子從爆炸中心離開，它們個體的形狀變得更容易辨認。特別地，相同尺寸、相同旋轉的粒子讓這個情況更明顯，相同的圖像被重複用於每個粒子。避免這一情況的一個簡單辦法，是在粒子生成時，對尺寸和旋轉進行隨機的變動。在Particle System模塊中檢視器的頂部，點擊Start Size和Start Rotation屬性的右向小箭頭，都設置爲Between Two Constants（在兩個常數間隨機）。對於尺寸，設置值在0.5到1.5，來產生一些變化，而沒有出現太多巨大或微小粒子的風險。現在應該會看到，粒子圖像的重複現象少多了。

用法

在測試時，將Looping屬性開啓，有助於重複地觀看爆炸；但在最終的遊戲裏，應該將它關掉，讓爆炸僅發生一次。當爆炸是爲有爆炸可能的對象（比如油箱）而設計時，可能希望將粒子系統組件添加到對象上，並讓Play On Awake屬性關閉。之後可以在腳本中於必要之時啓動爆炸。
void Explode() {
var exp = GetComponent();
exp.Play();
Destroy(gameObject, exp.duration);
}
在其它情況下，爆炸發生在撞擊產生的位置。如果爆炸來自於一個物體（例如，一顆手榴彈）那麼你可以在一個延時之後、或當它碰撞到目標後，調用上方所示的Explode函數。

// Grenade explodes after a time delay.
public float fuseTime;

void Start() {
    Invoke("Explode", fuseTime);
}

// Grenade explodes on impact.
void OnCollisionEnter(Collision coll) {
    Explode();
}

對於遊戲裏不被實際表現的物體（例如，一個運動速度太快而無法被看到的拋射體）所產生的爆炸，可以僅僅在合適的位置實例化一個爆炸。可以從例如光線照射的結果，來決定（爆炸）接觸點（從而在接觸點實例化爆炸）。

// On the explosion object.
    void Start() {
        var exp = GetComponent<ParticleSystem>();
        exp.Play();
        Destroy(gameObject, exp.duration);
    }

// Possible projectile script.
public GameObject explosionPrefab;

void Update() {
    RaycastHit hit;

    if (Physics.Raycast (Camera.main.ScreenPointToRay (Input.mousePosition), out hit)) {
        Instantiate (explosionPrefab, hit.point, Quaternion.identity);
    }
}

更深入的想法

這裏開發的爆炸很基礎，但可以修改它的很多部分，來達到在遊戲中所希望看到的實際效果。
你使用的粒子圖像將對玩家如何“閱讀”爆炸產生很大的影響。小型的粒子多，那麼分散可見的火星一邊燃燒一邊逸散。不會完全分散開的更大粒子更像是個被毀壞的油箱產生的火球。尤其是，將需要一併改變部分屬性來完成效果。例如，火球會堅挺更久，並且在它消失前會擴張得更少；而一個猛烈的爆炸會將燃燒的部分撒佈到相當遠的距離外。
這裏有一些屬性用隨機值設置，但其它大量屬性有“在兩個常數/曲線之間隨機”的選項，可以使用這些來增加各種各樣的變化。改變尺寸和旋轉來避免明顯的粒子雷同效果；考慮在Start Delay、Start Speed 屬性增加一些隨機。少量的變化有助於加強爆炸的效果顯得更“自然”及難以預料，而不是有控制的機械過程。更大量的變化導致一個“髒(dirty)”爆炸。例如，改變Start Delay將產生一個不猛烈但更慢的爆炸，可能是因爲車輛裏的油箱是被分別點燃的。

車的尾氣

轎車和許多其它類型的車輛在將燃料轉化爲動力時，會排除尾氣。可以用粒子系統來增加一個排氣爲車輛增加漂亮的最後一筆。

粒子的時間線

尾氣從排氣管飛快地出現，但隨後接觸空氣後迅速減緩。隨着緩慢，尾氣擴散，變得模糊，很快消散在空氣中。由於尾氣是熱的，在它經過周圍的冷空氣時，也有輕微的上升。
尾氣粒子初始時，直徑不應大過排氣管；但在短暫的生命期裏可以在尺寸上有合理的增長。通常初始時有一些透明，隨着與空氣混合褪至完全透明。考慮到動態性，粒子會被非常快地發射，但之後迅速減緩，並且輕微地上升。

實現

在Shape模塊，選擇圓錐形狀並將Angle屬性設置爲0；這裏的“圓錐”將實際上作爲一個圓柱形的排氣管。排氣管的半徑理應取決於車輛的尺寸，但通常可以通過匹配場景視角中的車輛模型來設置（例如，一個轎車模型的背後通常會有一個你可以匹配尺寸的排氣管）。關於你選擇的屬性設置，半徑實際上決定了相當多，比如粒子的大小和發射速率。處於本例的目標，我們假設車輛是個小轎車，在Unity世界座標下的標準尺寸爲1米，排氣管的半徑則是0.05或者說是5釐米。
對煙霧粒子，一個適合的圖像是在標準資源庫中提供的Smoke4材質。如果尚未擁有，從菜單中的Assets->Import Package->Particles導入。然後，轉至粒子系統的Renderer模塊，設置材質屬性爲Smoke4。
默認的5秒生命期通常對於車輛尾氣來說太長了，所以應當打開粒子系統模塊（與遊戲對象有相同的名字，例如，“Exhaust”）並設置Start Lifetime爲2.5秒。同樣也在這個模塊裏，設置Simulation Space to World和Gravity Modifier 爲小的負值，比如-0.1。使用世界模擬空間能讓煙霧垂懸在它產生的地方，哪怕車輛在移動。負的重力影響引起煙霧粒子上升，彷彿他們是由熱氣組成的。一個很棒的額外效果是使用Start Rotation旁邊的菜單箭頭，選擇在兩個常數間隨機的選項。分別設置兩個值爲0和360，煙霧粒子在被髮射時會隨機地旋轉。許多一致對齊的粒子存在容易被察覺，減損本應是隨機、無定型的煙跡。
在這一步，煙霧粒子開始看起來真實可信，默認的發射速率創造了引擎間歇性燃燒的“噗噗”效果。然而，煙霧還沒有向外翻滾和消散。打開Color Over Lifetime模塊，點擊頂部在右邊的梯度停止（這控制了顏色的“alpha”值透明度）。設置alpha值爲0，可以看到煙霧粒子在場景中褪至無形。取決於引擎有多清潔，可能也希望降低開始時梯度的alpha值，黯淡的煙代表着髒、低效率的燃燒。
在褪至透明的同時，煙也應該隨着逸散而在尺寸上增加，可以在Size Over Lifetime模塊中很容易地創造出這個效果。打開這個模塊，選擇曲線，滑動曲線塊到左邊，使粒子以完整尺寸的部分值開始。你選擇的實際值取決於排氣管的尺寸，但比排氣管尺寸稍大一點點的值，會產生很棒的氣體逸散效果。（用排氣管的尺寸作爲粒子的起始,意味着氣體被排氣管限制而保持形狀，可是，氣體當然沒有既定的形狀 呀 ！）使用粒子系統在場景視圖中的模擬來得到煙霧好的視覺效果。如果煙沒有散播到你希望的足夠遠那種效果，可以在在粒子系統模塊中增加Start Size。
最後，煙霧應當隨着它散播而減速。讓這發生的簡單辦法是Force Over Lifetime模塊。打開這個模塊，設置Space選項爲本地，力的Z方向分量設置爲一個負的值，標明粒子被這個力推向後方（系統沿着物體本地空間的Z軸正方向發射粒子）。大約爲-0.75的值會表現得很好，如果其他參數也如之前建議那樣的設置。

使用

可以將這個尾氣粒子系統放在車輛對象的一個子物體下。對於簡單的遊戲，可以開啓 Play On Awake和Looping屬性，讓系統運行起來。然而在大多數情況下，隨着車輛移動，可能希望至少改變發射率。這首先是爲了可靠性（即，引擎工作更賣力時，產生更多的煙），不過這也有助於阻止煙霧粒子隨着車輛移動而分散。一輛飛速移動的車，而發射率太慢，將會產生明顯的煙霧“噴出”效果，這相當不真實。
可以從腳本中輕鬆地改變發射率。如果在腳本中有個代表引擎轉數或者車速的變量，可以簡單地用一個常數乘以這個值，將結果賦予粒子系統的EmissionRate屬性。
// C#

using UnityEngine;
using System.Collections;

public class PartScriptTestCS : MonoBehaviour {

    public float engineRevs;
    public float exhaustRate;

    ParticleSystem exhaust;


    void Start () {
        exhaust = GetComponent<ParticleSystem>();
    }


    void Update () {
        exhaust.emissionRate = engineRevs * exhaustRate;
    }

}



// JS

var engineRevs: float;
var exhaustRate: float;

var exhaust: ParticleSystem;


function Start() {
    exhaust = GetComponent.<ParticleSystem>();
}


function Update () {
    exhaust.emissionRate = engineRevs * exhaustRate;
}

更深入的想法

基本方案已然創建了一個逼真的車輛尾氣。但你可能注意到了，你修改參數時，引擎的“特點”改變了。一個缺少調教、燃燒率低的引擎會不完全地燃燒燃料，導致濃密、黑漆漆的煙霧，在空氣中揮之不去。這完美地契合了老舊農場拖拉機，但絕不適合高性能運動跑車。對於一個“清潔”的引擎，應當對生命期、不透明性和尺寸的上升，使用小的數值。對於一個“髒”的引擎，應當增加這些值，試試使用Emission模塊的Bursts屬性來產生引擎噼裏啪啦的效果。