《虚拟现实脚本与策划》教案-四-5-知识点5：粒子特效制作

任务5其他系统开发任务描述适配岗位与职责结合任务4中的内容，制作知识考核模块、音效控制模块、视频播放模块和设置系统模块对应的功能和UI面板，实现UI直接控制。制作项目中所有的粒子特效，实现火苗、烟雾的模拟和渲染。岗位：VR开发工程师职责：VR项目开发学习目标知识目标：Light组件的参数调整，组件调用和代码控制。编写Audio单例类相关代码，完成音效加载、播放、停止等。使用按钮事件绑定，及时响应视频的播放和停止操作。熟练使用粒子系统参数调整粒子效果，接近真实画面表现。能力目标：能熟练编写管理类代码，提供常用方式供给外部调用。能熟练使用粒子系统，调整粒子参数，模拟气体、烟雾、水花等。了解灯光效果的调整，结合不同光源适用场景调整光效。素质目标：具备需求分析能力，能够针对需求选择技术路线，简化开发过程。项目中所需的特效能够调整符合真实场景的特效。学习重难点重点：VideoPlayer制作，TargetRenderTexture使用。Manager类编写，类内部Func的设计以及调用方式设计。ParticleSystem的设计，相关参数的调整。难点：粒子真实感调整和序列帧动画的使用。视频加载和播放，优化性能避免卡顿和音画不同步。操作步骤职业知识粒子系统概述粒子系统步骤1：粒子系统是什么粒子系统（ParticleSystem）是Unity中用于模拟大量微小、重复、动态视觉元素的特效系统。它通过批量创建、控制、渲染大量“小面片（Particle）”，来模拟现实中无固定形状、随机运动、持续变化的自然现象与视觉效果。步骤2：粒子系统的工作原理发射器（Emitter）粒子的“出生点”，决定粒子从哪里、以什么形状发射。粒子生命周期出生→运动→变化→消失。批量渲染所有粒子共用一张贴图、一套材质，一次性批量绘制，效率远高于逐个创建物体。面向相机（Billboard）粒子永远朝向主相机，保证无论从哪个角度看，效果都一致。参数驱动粒子的大小、速度、颜色、旋转、生命周期全部由参数控制，无需手动K帧。本项目中的应用有：步骤3：粒子系统在项目中的作用营造场景氛围（火焰、烟雾、粉尘、雾气、雨滴）提示操作与路径增强真实感与沉浸感（火星、火花、气流）流程状态表现（火势变大、烟雾扩散）雨滴下落的实现效果场景中的火苗演示步骤1：场景中的使用找到场景中的Fire（1），位置在场景-Tool-矿井火灾事故-Fire-Fire（1），选中物体后查看右侧Inspector窗口中的组件。找到FireGroup，该物体有多个子物体添加了ParticleSystem，分别负责不同火势下的粒子呈现，有烟雾、火星、小火苗、大火焰等。找到组件ParticleSystem，该组件是粒子系统的核心组件，点击Editor可以通过单独的面板展开对粒子效果进行调整。步骤2：粒子系统参数Duration,粒子系统从启动到自动停止的总时长。设置持续时间后，点击Scene中的Restart重启粒子效果Looping，粒子是否无限期重复发射。核心作用是区分持续型特效和瞬时型特效。Prewarm，预暖。避免出现“火焰从0慢慢变浓”的过程，一运行就是完整燃烧状态。本项目中使用的是激活粒子对象，所以烟雾，较大的火焰使用的都是Prewarm。Start

Delay

启动延迟，粒子系统创建后，延迟多久才开始发射。本项目中控制的是粒子对象的激活和失活，无额外设计的启动延迟。StartLifetime粒子生命周期，单个粒子从生成到销毁的存活时间。StartSpeed初始速度，粒子出生时的飞行速度。StartSize初始大小，能够决定粒子的效果是细腻、厚重还是粗犷的。StartRotatio初始旋转，粒子出生时的旋转角度。可以打破整齐排列，让烟雾、光斑、气流更自然。StartColor初始颜色，粒子初始颜色（RGBA）。能够控制透明度，是特效融合的关键。步骤3：粒子拆解将FireGroup下的不同物体分别拆解成烟雾，火苗，火星。Sparks对应火星，GroundFire对应小火苗+小型烟雾。Line呈现线状火焰，Wall相关物体对应较大火焰。查看FireLight，查看该物体的效果。对应的是场景中着火后显示的火光效果，火势变化后火光效果也随着变化。激活所有火焰粒子对象，点击其中的一个物体，在Scene窗口中自动出现该对象对应的火焰效果，点击Play播放，点击Pause暂停，点击Restart重新播放。工作任务验收步骤1：检查是否了解当前粒子系统的核心参数。步骤2：检查能否分离组合粒子效果的子物体，能否针对子物体的特点，对光效，烟雾效果，火星效果分别进行制作。知识点1:火焰效果本项目中使用的粒火焰效果是播放序列帧动画的方式进行的。可以以较小的性能消耗达到较好的画面表现。

任务5其他系统开发任务描述适配岗位与职责结合任务4中的内容，制作知识考核模块、音效控制模块、视频播放模块和设置系统模块对应的功能和UI面板，实现UI直接控制。制作项目中所有的粒子特效，实现火苗、烟雾的模拟和渲染。岗位：VR开发工程师职责：VR项目开发学习目标知识目标：Light组件的参数调整，组件调用和代码控制。编写Audio单例类相关代码，完成音效加载、播放、停止等。使用按钮事件绑定，及时响应视频的播放和停止操作。熟练使用粒子系统参数调整粒子效果，接近真实画面表现。能力目标：能熟练编写管理类代码，提供常用方式供给外部调用。能熟练使用粒子系统，调整粒子参数，模拟气体、烟雾、水花等。了解灯光效果的调整，结合不同光源适用场景调整光效。素质目标：具备需求分析能力，能够针对需求选择技术路线，简化开发过程。项目中所需的特效能够调整符合真实场景的特效。学习重难点重点：VideoPlayer制作，TargetRenderTexture使用。Manager类编写，类内部Func的设计以及调用方式设计。ParticleSystem的设计，相关参数的调整。难点：粒子真实感调整和序列帧动画的使用。视频加载和播放，优化性能避免卡顿和音画不同步。操作步骤职业知识ParticleEffect面板MainModule参数步骤1：OpenEditor点击OpenEditor即可查看详细面板参数。通过ParticleEffect对参数进行调整，也可同时调整该物体上的多个效果。MainModule面板参数预览如图，打开粒子编辑器后第一个模块就是MainModule（主模块），是控制粒子整体生命周期、基础尺寸、速度、旋转、渲染层级的核心模块，所有粒子效果的基础参数都在这里设置Duration-持续时间，粒子系统单次发射总时长；勾选Looping则循环持续发射步骤2：Looping参数效果勾选后粒子系统无限循环发射粒子，适用：火苗、烟雾、持续气流等常驻特效取消则只运行一轮。关闭：爆炸、撞击、闪光电火花等瞬时特效其他对象的Looping参数信息步骤3：Prewarm开启Prewarm，循环特效启用，游戏刚运行时直接显示已经发射一段时间的粒子，避免刚启动特效空白Prewarm的使用条件，前提是开启Looping，若不开启Looping，则Prewarm显示为灰色无法勾选步骤4：StartDelay及其他控制发散效果的参数设置StartDelay，延迟时间单位为秒能够控制粒子在延迟多久后再产生。当Prewarm勾选时，StartDelay为灰色无法勾选。StartLifetime，单个粒子从生成到消失存在多久，可固定值/随机区间这里的参数设置为1-1.5StartSpeed，粒子生成瞬间的移动速率。正数沿发射方向运动，数值越大扩散越快这里参数设置为1-3StartSize初始大小，粒子诞生时的大小，可以随机区间，避免所有粒子大小完全一致，提升真实感。也可以分类管理，设置固定大小工作任务验收步骤1：根据ParticleSystem中MainModule中的参数属性对数据进行修改，制作符合真实情况的烟雾、火苗粒子特效。步骤2：运行项目切换镜头保证该场景下项目运行流畅，运行帧数稳定。步骤3：熟练调整ParticleSystem系统中的参数。知识点1：ParticleSystem界面该系统在不同版本的unity中呈现方式是不同的。知识点2：Loop参数持续效果的参数都需要勾选Loop。本项目中所有的粒子效果都勾选了Loop。知识点3：Prewarm可以提前预热，进入粒子数量较多的状态直接播放。

任务5其他系统开发任务描述适配岗位与职责结合任务4中的内容，制作知识考核模块、音效控制模块、视频播放模块和设置系统模块对应的功能和UI面板，实现UI直接控制。制作项目中所有的粒子特效，实现火苗、烟雾的模拟和渲染。岗位：VR开发工程师职责：VR项目开发学习目标知识目标：Light组件的参数调整，组件调用和代码控制。编写Audio单例类相关代码，完成音效加载、播放、停止等。使用按钮事件绑定，及时响应视频的播放和停止操作。熟练使用粒子系统参数调整粒子效果，接近真实画面表现。能力目标：能熟练编写管理类代码，提供常用方式供给外部调用。能熟练使用粒子系统，调整粒子参数，模拟气体、烟雾、水花等。了解灯光效果的调整，结合不同光源适用场景调整光效。素质目标：具备需求分析能力，能够针对需求选择技术路线，简化开发过程。项目中所需的特效能够调整符合真实场景的特效。学习重难点重点：VideoPlayer制作，TargetRenderTexture使用。Manager类编写，类内部Func的设计以及调用方式设计。ParticleSystem的设计，相关参数的调整。难点：粒子真实感调整和序列帧动画的使用。视频加载和播放，优化性能避免卡顿和音画不同步。操作步骤职业知识ParticleSystem其他模块Emission步骤1：打开Editor选中Emission,决定单位时间/单位距离产生多少粒子。火焰、烟雾用持续Rate，爆炸、飞溅用Burst瞬时爆发粒子步骤2：查看该模块中的参数RateoverTime，每一秒持续生成的粒子数量，适用于静态不动的特效。分为：Constant每秒固定生成N个粒子；RandomBetweenTwoConstant每秒粒子在两个数值之间随机浮动；Curve曲线，随时间动态变化发射量。可以控制粒子数量，若是恒定，则粒子数量是均匀生成的。用来模拟连续的粒子效果。也可以通过设置数值实现疏密控制。RateOverDistance，父物体每移动1单位距离生成对应数量粒子。仅当父物体持续移动时生效，静止物体该参数无效果这里可以设置不同的变化模式。Shape&VelocityoverLifetime步骤1：Shape参数Shape模块决定粒子出生位置、初始飞行方向、发射范围，是制作火苗、烟雾、爆炸特效的核心模块；不同形状对应不同特效场景，所有形状共用一套通用偏移/方向参数，再附带各自专属几何参数Unity。包括Cone（锥形）、Sphere（球形）、Box（立方体）等。RandomizeDirection，是Shape发射模块通用参数，取值范围0～1，用于控制粒子出生时飞行方向的随机混乱程度，让火焰、烟雾不会朝着完全统一的直线运动，模拟真实流体飘散效果。这里主要是能够通过调整Shape参数改变发射器的形状。步骤2：VelocityoverLifetime该模块控制粒子从诞生到消失全程的运动速度，它能让粒子在存活期间持续变速、变向Linear，全称LinearX/Y/Z，是三轴恒定附加速度，给粒子生命周期全程叠加持续直线运动速度，和粒子初始发射速度叠加生效ColoroverLifetime，该模块控制粒子从出生到消亡全过程的颜色变化，不开启时粒子全程保持Main模块的StartColor；开启后可随粒子存活时长渐变、随机变色控制粒子生命周期中颜色的模块是优化粒子视觉表现的核心参数Renderer是控制粒子最终显示效果的模块，Renderer里的Material是粒子外观的核心载体，决定粒子贴图、透明度、发光、叠加混合方式。所有粒子颜色渐变、火苗发光、烟雾半透明效果，都依赖材质Shader与贴图配合点击Material，拖拽材质到Renderer的Material插槽，整套粒子统一使用该材质。一个粒子系统仅支持1个主材质，拖入多材质仅第一条生效当前粒子的材质，可以查看该材质中的Texture是材质基础贴图，决定粒子形状还可以通过更改材质，可以实现高亮、通透、霓虹、磨砂等各种各样的效果。RenderMode，依次为：公告板，拉伸公告板，水平/竖直公告板，网格模式等。Billboard模式下，粒子是2D面片，全程自动正对摄像机，无论镜头怎么转动，都能看到粒子完整正面SortMode用于控制粒子和场景前后遮挡的关系，可以解决粒子被模型遮挡或者异常穿透的问题分为：按照相机距离、先生成的在前、后生成的在前、分层排序。消防水管的粒子特效在Hierarchy中找到灭火对应的消防员。路径为：场景-Tool-人员类型-处理人员-进行灭火-灭火人物-Font1-Fire_Horse选中Hose_Water_Particlesd的ParticleSystem组件，在Scene窗口中点击播放，预览水花特效。通过之前介绍的ParticleSystem系统中的参数，根据不同参数的功能，调整水花的大小工作任务验收步骤1：调整起火环节的多个火苗，调整起火后的火焰和烟雾，熟练修改参数达到真实的效果。步骤2：调整自救环节的灭火器，熟练修改参数达到想要的效果。步骤3：调整救援结束后的消防水枪的喷水效果，熟练修改参数达到真实的效果。知识点1：Shape这里的Shape指的是发射器的形状，不是粒子的形状，需要注意区分。知识点2：Renderer可以在这个模块中设置粒子的序列帧图像，效果好，性能消耗低。知识点3：水花调整可以从两个方面增加水花的体积(1)增大喷射时散开的角度(2)增加每个粒子的大小

任务5其他系统开发任务描述适配岗位与职责结合任务4中的内容，制作知识考核模块、音效控制模块、视频播放模块和设置系统模块对应的功能和UI面板，实现UI直接控制。制作项目中所有的粒子特效，实现火苗、烟雾的模拟和渲染。岗位：VR开发工程师职责：VR项目开发学习目标知识目标：Light组件的参数调整，组件调用和代码控制。编写Audio单例类相关代码，完成音效加载、播放、停止等。使用按钮事件绑定，及时响应视频的播放和停止操作。熟练使用粒子系统参数调整粒子效果，接近真实画面表现。能力目标：能熟练编写管理类代码，提供常用方式供给外部调用。能熟练使用粒子系统，调整粒子参数，模拟气体、烟雾、水花等。了解灯光效果的调整，结合不同光源适用场景调整光效。素质目标：具备需求分析能力，能够针对需求选择技术路线，简化开发过程。项目中所需的特效能够调整为符合真实场景的特效。学习重难点重点：VideoPlayer制作，TargetRenderTexture使用。Manager类编写，类内部Func的设计以及调用方式设计。ParticleSystem的设计，相关参数的调整。难点：粒子真实感调整和序列帧动画的使用。视频加载和播放，优化性能避免卡顿和音画不同步。操作步骤职业知识起火效果制作连接设备预览特效步骤1：启动预览流程连接Pico头盔，使用原装USB数据线连接Pico设备与PC电脑。连接成功后桌面出现设备信息相关的标签。确认连接情况。双击打开PDC，在设备管理页面查看当前设备信息。确认设备型号为Pico4Ultra，查看型号底部状态灯，若为绿灯则代表连接正常。运行程序，串流相关设置在之前的内容中已完成设置。可以在Hierarchy中对当前场景中的粒子对象进行设置，若仍然出现串流失败的情况，请参考模块4任务1知识点1章节中的内容进行故障排查。场景中出现手柄射线即为连接成功，运行程序。定位对象开始实验步骤1：定位Fire观察子对象变化找到Fire对象，定位位置，场景-Tool-矿井火灾事故-Fire，双击Fire对象，快速定位到场景中该物体的位置。点击开始实验，正常进行前面的体验流程直到出现火苗环节。查看Fire子物体的变化，激活不同的火苗部分，查看当前场景中对应的效果。查看LiZiControl步骤1：找到Fire的LiZiControl展开Fire找子物体上的脚本，路径为：场景-Tool-矿井火灾事故-Fire-GroundFire_H_Wall物体下，点击该物体查看Inspector上LiZiControl脚本。该脚本是控制火焰效果激活和失活的功能。查看该脚本的内容。SetDelay方法延迟指定秒数后执行一段逻辑，替代原生Invoke、协程，写法更简洁。参数1：5意思是延时5秒，参数2：Lambda匿名委托代表延时结束后要执行的代码块。OnEnable脚本中的内容整体是在指定时间后，将该物体失活。找激活节点步骤1：定位Fire的字典分析控制Fire子物体的位置，位于Tool父物体下，所以该物体的管理需要加入Tool字典，名称为：toolDic找到HuoZaiController脚本。找到ToolDics，在HuoZaiController中搜索“tool”，定位到代码中第26行前后，由string为键，Dictionary为值的一个字典。步骤2：找到子物体激活代码字典初始化，在这里添加tool下的子物体到字典中。参考这里控制不同火势粒子效果的代码，实现所有火苗的控制。找到控制子物体激活的位置，在HuoZaiController中搜索Fire关键字，找到代码中886行前后。如886行所对应的意思是通过搜索toolDics中的对象名为矿井火灾事故中的子物体，名叫Fire，获取该物体上的Sparks子物体。获取到后通过GameObject类中的SetActive方法激活该对象。使用协程控制该物体播放后的逻辑，在播放固定的时间后火苗停止演示，自动失活，减少性能消耗。在控制对应的时间后，继续激活下个粒子对象，以此完成循环控制粒子效果的流程。灭火器交互的火苗步骤1：找到Fire(1)在前往火灾地点前，添加激活。在灭火器交互位置新增火苗，避免后续环节中灭火器朝向空方向灭火，降低沉浸感。添加