HW8 粒子系统与流动效果

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”

• 可参考以前作业

我选择了第3个 ，制作粒子光环，步骤如下：

1. 在场景中新建一个空对象，命名为ParticleHalo；

2. 在ParticleHalo下新建一个Particle System子对象：添加组件->Effects->Particle System，命名为Halo；

3. 新建C#脚本，命名为ParticleData.cs：

   该脚本提供了一个保存每个粒子数据的结构，分别对应其极坐标角度，半径长，在半径方向上游离速度，运动方向（顺时针/逆时针），代码如下：

   using System.Collections;
   using System.Collections.Generic;
   using UnityEngine;
   
   public class ParticleData : MonoBehaviour
   {
   	public float angle = 0f;
   	public float radius = 0f;
   	public float speed = 0f;
   	public bool clockwise = false;
   
   	public ParticleData(float _angle,float _radius, float _speed, bool _clockwise)
   	{
   		angle = _angle;
   		radius = _radius;
   		speed = _speed;
   		clockwise = _clockwise;
   	}
   }
   

4. 新建C#脚本，命名为ParticleHalo.cs：

   初始化粒子大小、粒子生命周期和粒子数量；设置粒子系统参数，发射粒子；并将粒子发射到环的不同位置上，代码如下：

   using System.Collections;
   using System.Collections.Generic;
   using UnityEngine;
   
   public class ParticleHalo : MonoBehaviour
   {
       private ParticleSystem par_sys;
       private ParticleSystem.MainModule main;
       private ParticleSystem.Particle[] halo;
       private ParticleData[] par_data;
   
       public float size = 0.05f;              //粒子大小
       public float time = 9999f;              //粒子生命周期
       public int par_count = 10000;			//粒子数量
   
       // Start is called before the first frame update
       void Start()
       {
           halo = new ParticleSystem.Particle[par_count];
           par_data = new ParticleData[par_count];
   
           //初始化粒子系统
           par_sys = this.GetComponent<ParticleSystem>();
           main = par_sys.main;
           main.loop = false;
           main.startLifetime = time;
           main.startSpeed = 0f;
           main.startSize = size;
           main.maxParticles = par_count;
           par_sys.Emit(par_count);
           par_sys.GetParticles(halo);
   
           randomPlace();
       }
   
       //随机放置粒子
       private void randomPlace()
       {
           for (int i = 0; i < par_count; i++)
           {
               float r = Random.Range(5f, 12f);
               if (r % 3 == 1)
                   r = Random.Range(7f, 10f);
               else if (r % 3 == 2)
                   r = Random.Range(8f, 9f);
               float angle = Random.Range(0f, 360f);
               float theta = angle / 180 * Mathf.PI;
               float speed = Random.Range(0.5f, 1.5f);
               int flag = Random.Range(0, 2);
               bool clockwise = (flag == 0) ? false : true;
   
   
               halo[i].position = new Vector3(r * Mathf.Cos(theta), r * Mathf.Sin(theta), 0f);
               par_data[i] = new ParticleData(angle, r, speed, clockwise);
           }
           par_sys.SetParticles(halo, halo.Length);
       }
   
   
       // Update is called once per frame
       void Update()
       {
           for (int i = 0; i < par_count; i++)
           {
               if (par_data[i].clockwise)          //顺时针
                   par_data[i].angle -= Random.Range(0.01f, 0.5f);
               else                                //逆时针
                   par_data[i].angle += Random.Range(0.01f, 0.5f);
               par_data[i].angle %= 360f;
               float theta = par_data[i].angle / 180 * Mathf.PI;
   
               //粒子进行游离
               float r = par_data[i].radius;
               r += Mathf.PingPong(Time.time * par_data[i].speed, 2f);
   
               halo[i].position = new Vector3(r * Mathf.Cos(theta), r * Mathf.Sin(theta), 0);
           }
   
           par_sys.SetParticles(halo, halo.Length);
       }
   
   }
   
   

5. 完成后将脚本ParticleHalo.cs挂载到Halo对象上，点击运行，效果如下：

6. 可以看到已经初步实现了粒子光环，但效果不够逼真，好像不是每个粒子在独立运动，于是添加一个差分层变量tier，让粒子角度的增量不都一样。这个差分层变量使所有粒子分成了10个阵营，每个阵营角度增量不一样。

   同时还在后面添加了一个系数，这个系数和粒子的半径关联，使得离中心越远的粒子角度增量越小，转得越慢。

   经过这个设置，粒子的运动显得生动了许多（但图片效果看不太出来…????）

   最终结果

项目地址：
https://gitee.com/liuhz5/game-unity/tree/master/hw8