《虚拟仿真实验脚本与策划》课件-四-5-知识点5：粒子特效制作

矿井灾害应急救援（火灾）虚拟仿真实验粒子特效制作-1目录01粒子系统概述、原理和预览02工作任务验收检查本节内容的掌握程度Part1粒子系统01粒子系统概述■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。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思考：什么情况会分段暂停01粒子系统工作原理■发射器决定粒子从哪里、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套资源■粒子永远朝向主相机，无论从哪个角度看效果都一致■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01粒子系统应用内容■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01粒子系统场景中的使用■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Fire(1)粒子的效果01粒子系统场景中的使用■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Fire(1)粒子的效果01粒子系统场景中的使用■找到Inspector中的组件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ParticleSystem参数面板01粒子系统粒子系统核心参数■Duration粒子系统从启动到自动停止的总时长Looping粒子是否无限期重复发射Prewarm预暖Start

Delay

粒子系统创建后，延迟多久才开始发射StartLifetime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StartRotatio初始旋转StartColor初始颜色ParticleSystem参数面板01粒子系统粒子拆解■将FireGroup下的不同物体分别拆解成烟雾，火苗，火星。Sparks对应火星，SM和Smoke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ParticleSystem参数面板01粒子系统粒子拆解■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场景中火焰光照信息01粒子系统粒子拆解■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重新播放预览火焰效果Part2工作任务验收02工作任务验收工作内容1■检查是否了解当前粒子系统的核心参数包括Duration、Looping等核心面板参数使用Scene场景中的预览工具对粒子效果进行播放工作内容2■检查是否能分离当前场景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感谢观看安全第一·预防为主矿井灾害应急救援（火灾）虚拟仿真实验粒子特效制作-2目录01主模块参数面板参数介绍02工作任务验收检查本节内容的掌握程度Part1主模块参数01主模块参数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入口01主模块参数MainModule■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MainModule预览01主模块参数MainModule■Duration持续时间，粒子系统单次发射总时长未开启Looping：到达时间后停止发射，现有粒子自然消亡；适合爆炸、飞溅水花这类一次性特效开启Looping：该时长为单次循环周期，粒子持续不断生成Duration参数01主模块参数MainModule■Looping勾选后粒子系统无限循环发射粒子取消则只运行一轮。适用：火苗、烟雾、持续气流等常驻特效关闭：爆炸、撞击、闪光电火花等瞬时特效Looping参数01主模块参数MainModule■Prewarm循环特效启用，项目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可以提前预热，进入粒子数量较多的状态直接播放Prewarm参数01主模块参数MainModule■Prewarm的使用条件，仅Looping开启时可用若不开启Looping，则Prewarm显示为灰色无法勾选Prewarm参数01主模块参数MainModule■StartDelay能够控制粒子在延迟多久后再产生。延迟时间单位为秒当Prewarm勾选时，StartDelay为灰色无法勾选StartDely参数01主模块参数MainModule■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1-1.5StartLifetime参数01主模块参数MainModule■StartSpeed，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1-3StartSpeed参数01主模块参数MainModule■StartSize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StartSize参数Part2工作任务验收02工作任务验收工作内容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、火苗粒子特效能够达到熟练调整ParticleSystem系统中参数的程度移动平台尤其是VR平台对性能要求较严格，需要反复测试，才能作出成果工作内容2■运行项目切换镜头保证该场景下项目运行流畅，运行帧数稳定感谢观看安全第一·预防为主矿井灾害应急救援（火灾）虚拟仿真实验粒子特效制作-3目录01粒子系统其他模块Emission、Shape等模块02消防器材灭火特效制作消防器材喷水特效03工作任务验收检查本节内容的掌握程度Part1粒子系统其他模块01粒子系统其他模块Emission■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Emission模块01粒子系统其他模块Emission■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Emission模块01粒子系统其他模块Emission■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Emission模块01粒子系统其他模块Shape■Shape模块决定粒子出生位置、初始飞行方向、发射范围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包括Cone(锥形)、Sphere(球形)、Box(立方体)等Shape模块01粒子系统其他模块Shape■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Shape模块01粒子系统其他模块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，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VelocityoverLifetime模块01粒子系统其他模块ColoroverLifetime■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ColoroverLifetime模块01粒子系统其他模块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Renderer模块01粒子系统其他模块Renderer■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Renderer模块01粒子系统其他模块Renderer■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Renderer模块01粒子系统其他模块Renderer■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Renderer模块01粒子系统其他模块Renderer■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Renderer模块Part2消防器材灭火特效02消防器材灭火特效制作消防水带灭火特效■选中Hose_Water_Particlesd的ParticleSystem组件在Scene窗口中点击播放，预览水花特效灭火的消防员02消防器材灭火特效制作消防水带灭火特效■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定位粒子系统组件02消防器材灭火特效制作消防水带灭火特效■通过之前介绍的ParticleSystem系统中的参数，根据不同参数的功能，调整水花的大小消防水带调整效果Part3工作任务验收03工作任务验收工作内容1■检查是否熟练修改自救环节的灭火器效果参数，达到真实的效果自救环节中，矿工使用井下的灭火器，对初期火苗进行扑救使用消防水枪进行灭火的效果应当比灭火器使用时的范围更大，水花更多工作内容2■检查是否熟练修改救援结束后的消防水枪的喷水效果参数，达到真实的效果感谢观看安全第一·预防为主矿井灾害应急救援（火灾）虚拟仿真实验粒子特效制作-4目录01火势变化制作起火、灭火环节的特效制作02工作任务验收检查本节内容的掌握程度Part1火势变化制作01火势变化制作连接设备预览特效■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连接Pico设备01火势变化制作连接设备预览特效■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连接Pico设备01火势变化制作连接设备预览特效■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连接Pico设备01火势变化制作定位对象开始实验■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火焰在场景中的位置01火势变化制作定位对象开始实验■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不同火苗在场景中的位置01火势变化制作定位对象开始实验■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不同火苗的控制脚本01火势变化制作定位对象开始实验■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单个火苗控制失活的脚本01火势变化制作自救环节火焰控制■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：toolDics控制火势开始起火的对象01火势变化制作自救环节火焰控制■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Tool下对象存储的字典01火势变化制作自救环节火焰控制■找到控制子物体激活的位置，在HuoZaiC