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Prozessmaterial-Propertys

Min-, Max- und Kurven-Propertys

Die Propertys in diesem Material steuern das Verhalten und die Veränderung der Partikel während ihrer Lebensdauer. Viele von ihnen haben Min-, Max- und Kurve-Werte, mit denen Sie ihr Verhalten fein abstimmen können. Die Beziehung zwischen diesen Werten ist die folgende: Wenn ein Partikel gespawnt wird, wird die Property auf einen zufälligen Wert zwischen Min und Max gesetzt. Wenn Min und Max gleich sind, wird der Wert für jedes Partikel immer gleich sein. Wenn Kurve ebenfalls gesetzt ist, wird der Wert der Property mit dem Wert der Kurve zum aktuellen Zeitpunkt in der Lebenszeit eines Partikels multipliziert. Verwenden Sie die Kurve, um eine Property über die Lebensdauer des Partikels zu verändern. Sehr komplexes Verhalten kann auf diese Weise ausgedrückt werden.

Bemerkung

This page covers how to use ParticleProcessMaterial for 3D scenes specifically. For information on how to use it in a 2D Scene see ParticleProcessMaterial 2D Usage.

Zeit

Die Property Lebensdauer-Zufälligkeit steuert, wie viel Zufall auf die Lebensdauer der Partikel angewendet werden soll. Ein Wert von 0 bedeutet, dass es überhaupt keine Zufälligkeit gibt und alle Partikel gleich lange leben, festgelegt durch die Lebensdauer-Property. Ein Wert von 1 bedeutet, dass die Lebensdauer eines Partikels innerhalb des Bereichs [0.0, Lebensdauer] völlig zufällig ist.

Partikel-Flags

Die Property Y Ausrichten richtet die Y-Achse eines jeden Partikels an seiner Bewegungsrichtung aus. Das Aktivieren dieser Property ist dasselbe wie das Setzen der Property Transformationsausrichtung auf Y nach Bewegungsrichtung.

Die Property Y Rotieren arbeitet mit den Propertys in den Gruppen Winkle und Winkelgeschwindigkeit zusammen, um die Partikelrotation zu kontrollieren. Die Property Y Rotieren muss aktiviert sein, wenn man eine Rotation auf Partikel anwenden will. Die Ausnahme hiervon ist jedes Partikel, das ein Standard Material verwendet, bei dem die Property Billboard auf Partikel-Billboard gesetzt ist. In diesem Fall rotieren die Partikel, auch wenn Y Rotieren nicht aktiviert ist.

Wenn das Property Z Deaktivieren aktiviert ist, werden sich die Partikel nicht entlang der Z-Achse bewegen. Ob das die lokale Z-Achse des Partikelsystems oder die Welt-Z-Achse ist, wird durch die Property Lokale Koordinaten bestimmt.

Die Property Dämpfung als Reibung ändert das Verhalten der Dämpfung von einer konstanten Verlangsamung zu einer geschwindigkeitsabhängigen Verlangsamung.

Spawnen

Emissions-Shape

Partikel können von einem einzelnen Punkt im Raum emittieren oder so, dass sie eine Form ausfüllen. Die Property Form kontrolliert diese Form. Die Property Point ist der Defaultwert. Alle Partikel emittieren von einem einzigen Punkt in der Mitte des Partikelsystems. Wenn die Property Kugel oder Box eingestellt ist, werden die Partikel so emittiert, dass sie eine Kugel- oder Box-Form gleichmäßig ausfüllen. Sie haben die volle Kontrolle über die Größe dieser Formen. Kugeloberfläche funktioniert wie Kugel, aber anstatt sie auszufüllen, spawnen alle Partikel auf der Oberfläche der Kugel.

Partikel, die von einem Punkt (links), in einer Kugel (Mitte) und in einer Box (rechts) emittieren

Ein ringförmiges Partikelsystem

Die Emissionsform Ring bewirkt, dass die Partikel in der Form eines Rings emittieren. Sie können die Richtung des Rings kontrollieren, indem Sie die Property Ringachse ändern. Die Eigenschaft Ringhöhe kontrolliert die Dicke des Rings entlang seiner Achse. Ringradius und Innerer Ringradius steuern, wie breit der Ring ist und wie groß das Loch in der Mitte sein soll. Das Bild zeigt ein Partikelsystem mit einem Radius von 2 und einem inneren Radius von 1.5, die Achse zeigt entlang der globalen Z-Achse.

Zusätzlich zu diesen relativ einfachen Formen können Sie die Option Punkte oder Gerichtete Punkte wählen, um hochkomplexe Emissionsformen zu erstellen. Im Abschnitt Komplexe Emissionformen finden Sie eine detaillierte Erklärung, wie Sie diese einrichten können.

Winkel

Die Property``Winkel`` steuert die Anfangsrotation eines Partikels wie oben beschrieben. Um einen tatsächlichen Effekt auf den Partikel zu haben, muss man eine von zwei Propertys aktivieren: Rotate Y rotiert den Partikel um die Y-Achse des Partikelsystems. Die Property Billboard im Standard Material, wenn sie auf Particle Billboard gesetzt ist, rotiert das Partikel um die Achse, die vom Partikel zur Kamera zeigt.

Richtung

Bemerkung

Die Property Richtung allein reicht nicht aus, um eine Partikelbewegung zu sehen. Die hier eingestellten Werte werden erst wirksam, wenn auch die Propertys Geschwindigkeit oder Beschleunigung eingestellt sind.

Die Property Richtung ist ein Vektor, der die Bewegungsrichtung eines jeden Partikels zum Zeitpunkt des Spawnens bestimmt. Ein Wert von (X=1,Y=0,Z=0) würde dazu führen, dass sich alle Partikel seitwärts entlang der X-Achse bewegen. Für etwas wie einen Springbrunnen, bei dem die Partikel in die Luft schießen, wäre ein Wert von (X=0,Y=1,Z=0) ein guter Ausgangspunkt.

Verschiedene Richtungswerte: Nur Y-Achse (links), gleiche Werte für X und Y (Mitte), X und Y mit aktivierter Schwerkraft (rechts)

Nachdem Sie eine Richtung festgelegt haben, werden Sie feststellen, dass sich alle Partikel in einer geraden Linie in dieselbe Richtung bewegen. Die Property Streuung fügt der Richtung jedes Partikels eine gewisse Variation und Zufälligkeit hinzu. Je höher der Wert, desto stärker ist die Abweichung von der ursprünglichen Bahn. Ein Wert von 0 bedeutet, dass es überhaupt keine Streuung gibt, während ein Wert von 180 die Partikel in alle Richtungen schießen lässt. Man könnte dies z.B. für Trümmerteile bei einem Explosionseffekt verwenden.

Keine Streuung (links), 45-Grad-Winkel (Mitte), volle 180 Grad (rechts)

Das Property Flachheit begrenzt die Streuung entlang der Y-Achse. Ein Wert von 0 bedeutet, daß es keine Begrenzung gibt, und ein Wert von 1 eliminiert jede Bewegung der Partikel entlang der Y-Achse. Die Partikel breiten sich dann völlig "flach" aus.

Sie werden erst dann eine tatsächliche Bewegung sehen, wenn Sie auch einige Werte für die unten stehenden Propertys "Geschwindigkeit" und "Beschleunigung" festgelegt haben, also sehen wir uns diese als nächstes an.

Anfangsgeschwindigkeit

Während die Property Richtung die Bewegungsrichtung eines Partikels steuert, kontrolliert die Property Anfangsgeschwindigkeit die Geschwindigkeit, mit der es sich bewegt. Sie ist unterteilt in Geschwindigkeit Min und Geschwindigkeit Max, die beide standardmäßig auf 0 gesetzt sind, weshalb man anfangs keine Bewegung sieht. Sobald Sie die Werte für eine dieser beiden Eigenschaften wie oben beschrieben einstellen, beginnen sich die Partikel zu bewegen. Die Richtung wird mit diesen Werten multipliziert, so dass Sie die Partikel in die entgegengesetzte Richtung bewegen können, indem Sie eine negative Geschwindigkeit einstellen.

Beschleunigungen

Schwerkraft

Die nächsten Property-Gruppen arbeiten eng zusammen, um die Bewegung und Rotation der Partikel zu steuern. Schwerkraft zieht die Partikel in die Richtung, in die sie zeigt, d.h. standardmäßig gerade nach unten mit der Stärke der Erdanziehung. Die Schwerkraft beeinflusst alle Partikelbewegungen. Wenn Ihr Spiel Physik verwendet und die Schwerkraft der Welt sich zur Laufzeit ändern kann, können Sie diese Property verwenden, um die Schwerkraft des Spiels mit der Schwerkraft der Partikel synchron zu halten. Ein Schwerkraft-Wert von (X=0,Y=0,Z=0) bedeutet, dass sich kein Partikel jemals bewegen wird, wenn keine der anderen Bewegungs-Propertys gesetzt ist.

Links: (X=0,Y=-9.8,Z=0), Mitte: (X=0,Y=9.8,Z=0), Rechts: (X=4,Y=2,Z=0).

Winkelgeschwindigkeit

Winkelgeschwindigkeit steuert die Rotationsgeschwindigkeit eines Partikels wie oben beschrieben. Sie können die Richtung umkehren, indem Sie negative Zahlen für Geschwindigkeit Min oder Geschwindigkeit Max verwenden. Wie die Property Winkel ist die Rotation nur sichtbar, wenn das Flag Y Rotieren gesetzt ist oder der Modus Partikel-Billboard im Standard-Material ausgewählt ist.

Bemerkung

Die Property Dämpfung hat keine Auswirkung auf die Winkelgeschwindigkeit.

Lineare Beschleunigung

Die Geschwindigkeit eines Partikels ist ein konstanter Wert: Wenn er einmal eingestellt ist, ändert er sich nicht mehr und der Partikel bewegt sich immer mit der gleichen Geschwindigkeit. Sie können die Property Lineare Beschleunigung verwenden, um die Geschwindigkeit der Bewegung während der Lebensdauer eines Partikels zu verändern, wie oben beschrieben. Positive Werte beschleunigen das Partikel und lassen es sich schneller bewegen. Negative Werte verlangsamen es, bis es anhält und sich in die andere Richtung bewegt.

Negative (oben) und positive (unten) lineare Beschleunigung

Es ist wichtig, sich vor Augen zu halten, dass wir bei einer Änderung der Beschleunigung nicht direkt die Geschwindigkeit ändern, sondern die Änderung der Geschwindigkeit. Ein Wert von 0 auf der Beschleunigungskurve stoppt nicht die Bewegung des Partikels, sondern die Änderung der Bewegung des Partikels. Unabhängig von der Geschwindigkeit, die es in diesem Moment hatte, wird es sich mit dieser Geschwindigkeit weiterbewegen, bis die Beschleunigung erneut geändert wird.

Radiale Beschleunigung

Die Property Radiale Beschleunigung fügt allen Partikeln eine der Schwerkraft ähnliche Kraft hinzu, wobei der Ursprung dieser Kraft am aktuellen Standort des Partikelsystems liegt. Negative Werte bewirken, dass sich die Partikel in Richtung des Zentrums bewegen, wie die Schwerkraft eines Planeten auf Objekte in seiner Umlaufbahn. Positive Werte bewirken, dass sich die Partikel vom Zentrum weg bewegen.

Negative (links) und positive (rechts) radiale Beschleunigung

Tangentiale Beschleunigung

Tangenten an einen Kreis

Diese Property addiert die Partikelbeschleunigung in Richtung der Tangente an einen Kreis auf der XZ-Ebene des Partikelsystems mit dem Ursprung im Zentrum des Systems und einem Radius, der dem Abstand zwischen dem aktuellen Standort jedes Partikels und dem auf diese Ebene projizierten Zentrum des Systems entspricht.

Packen wir das mal aus.

Eine Tangente an einen Kreis ist eine gerade Linie, die den Kreis im rechten Winkel zum Radius des Kreises am Berührungspunkt "berührt". Ein Kreis auf der XZ-Ebene des Partikelsystems ist der Kreis, den Sie sehen, wenn Sie von oben direkt auf das Partikelsystem schauen.

Tangentiale Beschleunigung von oben

Tangentiale Beschleunigung ist immer auf diese Ebene beschränkt und bewegt die Partikel nie entlang der Y-Achse des Systems. Die Position eines Partikels reicht aus, um einen solchen Kreis zu definieren, bei dem der Abstand zum Zentrum des Systems der Radius ist, wenn wir die Y-Komponente des Vektors ignorieren.

Die Property Tangentiale Beschleunigung führt dazu, dass die Partikel das Zentrum des Partikelsystems umkreisen, aber der Radius nimmt ständig zu. Von oben betrachtet, bewegen sich die Partikel spiralförmig vom Zentrum weg. Negative Werte kehren die Richtung um.

Dämpfung

Die Property Dämpfung stoppt schrittweise alle Bewegungen. Mit jedem Bild wird die Bewegung eines Partikels ein wenig verlangsamt, es sei denn, die Gesamtbeschleunigung ist größer als der Dämpfungseffekt. Wenn dies nicht der Fall ist, wird der Partikel immer weiter verlangsamt, bis er sich überhaupt nicht mehr bewegt. Je größer der Wert ist, desto weniger Zeit wird benötigt, um die Partikel zum Stillstand zu bringen.

Attraktor-Interaktion

Wenn Sie möchten, dass das Partikelsystem mit Partikelattraktoren interagiert, müssen Sie die Property Aktiviert aktivieren. Wenn sie deaktiviert ist, ignoriert das Partikelsystem alle Partikel-Attraktoren.

Anzeige

Skalierung

Skalierung steuert die Größe eines Partikels wie oben beschrieben. Sie können verschiedene Werte für Skalierung Min und Skalierung Max setzen, um die Größe der Partikel zu randomisieren. Negative Werte sind nicht erlaubt, daher können Sie Partikel mit dieser Property nicht spiegeln. Wenn Sie Partikel als Billboards emittieren, muss das Property Größe beibehalten auf dem Standard Material in Ihren Zeichendurchläufen aktiviert sein, damit die Skalierung einen Effekt hat.

Farbe

Die Property Farbe kontrolliert die anfängliche Farbe eines Partikels. Sie hat nur einen Effekt, wenn die Property Als Albedo verwenden in der Gruppe Vertexfarbe des Standard-Materials aktiviert ist. Diese Property wird mit der Farbe multipliziert, die von der Property Farbe oder Textur des Partikelmaterials stammt.

Einrichten eines Farbgradients

Es gibt zwei Gradient-Propertys in der Farbe-Gruppe. Diese erlauben es, eine Reihe von Farben zu definieren, die verwendet werden, um die Farbe des Partikels zu bestimmen. Die Property Farbgradient ändert die Farbe eines Partikels im Laufe seines Lebens. Sie bewegt sich durch den gesamten von Ihnen definierten Farbbereich. Das Property Anfänglicher Farbgradient wählt die Anfangsfarbe des Partikels aus einer zufälligen Position auf dem Farbgradienten.

Um einen Farbgradienten einzurichten, klicken Sie auf das Kästchen neben dem Namen der Property und wählen Sie aus dem Dropdown-Menü Neu: GradientTexture1D. Klicken Sie erneut auf das Kästchen, um die Details der Textur zu öffnen. Suchen Sie die Property Gradient, klicken Sie in das Kästchen daneben und wählen Sie Neu: Gradient. Klicken Sie erneut auf das Kästchen und Sie werden einen Farbbereich sehen. Klicken Sie irgendwo auf diesen Bereich, um eine neue Markierung einzufügen. Sie können die Markierung mit der Maus verschieben und sie mit der rechten Maustaste löschen. Wenn eine Markierung ausgewählt ist, können Sie mit der Farbpipette neben dem Bereich die Farbe ändern.

Farbtonvariation

Wie die Property Farbe steuert Farbtonvariation die Farbe eines Partikels, aber auf eine andere Weise. Sie tut dies nicht, indem sie Farbwerte direkt setzt, sondern indem sie den Farbton der Farbe verschiebt.

Der Farbton beschreibt das Pigment einer Farbe: rot, orange, gelb, grün und so weiter. Er sagt nichts darüber aus, wie hell oder wie gesättigt die Farbe ist. Die Property Farbtonvariation steuert den Bereich der verfügbaren Farbtöne wie oben beschrieben.

Sie arbeitet zusätzlich zur aktuellen Farbe des Partikels. Die Werte, die Sie für Variation Min und Variation Max festlegen, bestimmen, wie weit der Farbton in beide Richtungen verschoben werden darf. Ein höherer Wert führt zu einer größeren Farbvariation, während ein niedriger Wert die verfügbaren Farben auf die nächstgelegenen Nachbarn der ursprünglichen Farbe begrenzt.

Verschiedene Werte für die Farbtonvariation, beide Male mit Blau als Grundfarbe: 0,6 (links) und 0,1 (rechts)

Animation

Die Animation Propertygruppe kontrolliert das Verhalten von Sprite Sheet-Animationen im Standard Material des Partikels. Die Min-, Max- und Kurve-Werte funktionieren wie oben beschrieben.

Ein animiertes Sprite Sheet ist eine Textur, die mehrere kleinere Bilder enthält, die in einem Raster angeordnet sind. Die Bilder werden so schnell nacheinander angezeigt, dass sie sich zu einer kurzen Animation zusammenfügen, wie bei einem Daumenkino. Sie können sie für animierte Partikel wie Rauch oder Feuer verwenden. Dies sind die Schritte zur Erstellung eines animierten Partikelsystems:

Ein 8x8 animiertes Rauch-Sprite Sheet

1. Importieren Sie eine Sprite-Sheet-Textur in die Engine. Wenn Sie keine zur Hand haben, können Sie die Hochauflösende Version des Beispielbildes herunterladen.

2. Richten Sie ein Partikelsystem mit mindestens einem Zeichendurchlauf ein und weisen Sie dem Mesh in diesem Zeichendurchlauf ein Standardmaterial zu.

3. Weisen Sie das Sprite Sheet der Property Textur in der Gruppe Albedo zu

4. Setzen Sie die Property Billboard des Materials auf Partikel-Billboard. Dadurch wird die Gruppe Partikel Anim in dem Material verfügbar.

5. Setzen Sie H-Frames auf die Anzahl der Spalten und V-Frames auf die Anzahl der Zeilen im Sprite Sheet.

6. Aktivieren Sie Loop, wenn Sie möchten, dass die Animation immer wieder wiederholt wird.

Das war's mit dem Standardmaterial. Sie werden nicht sofort eine Animation sehen. Hier kommen die Animation-Propertys ins Spiel. Die Geschwindigkeit-Propertys kontrollieren, wie schnell das Sprite Sheet animiert wird. Setzen Sie Geschwindigkeit Min und Geschwindigkeit Max auf 1 und Sie sollten die Animation ablaufen sehen. Die Property Versatz steuert, wo die Animation eines neu gespawnten Partikels beginnt. Standardmäßig ist es immer das erste Bild in der Sequenz. Sie können etwas Abwechslung in die Animation bringen, indem Sie Versatz Min und Versatz Max ändern, um die Startposition zu randomisieren.

Drei verschiedene Partikelsysteme unter Verwendung desselben Rauch-Sprite Sheet

Je nachdem, wie viele Bilder Ihr Sprite Sheet enthält und wie lange Ihr Partikel aktiv ist, sieht die Animation möglicherweise nicht flüssig aus. Die Beziehung zwischen der Lebensdauer des Partikels, der Animationsgeschwindigkeit und der Anzahl der Bilder im Sprite Sheet ist die folgende:

Bemerkung

Bei einer Animationsgeschwindigkeit von 1.0 erreicht die Animation das letzte Bild in der Sequenz genau dann, wenn die Lebensdauer des Partikels endet.

\[Animation\ FPS = \frac{Anzahl\ der\ Bilder}{Lebensdauer}\]

Wenn Ihr Sprite Sheet 64 (8x8) Bilder enthält und die Lebensdauer der Partikel auf 1 Sekunde eingestellt ist, wird die Animation bei 64 FPS (1 Sekunde / 64 Bilder) sehr flüssig sein. Wenn die Lebensdauer auf 2 Sekunden eingestellt ist, wird sie bei 32 FPS immer noch ziemlich flüssig sein. Aber wenn das Partikel 8 Sekunden lebt, wird die Animation bei 8 FPS sichtbar abgehackt. Um die Animation wieder flüssig zu machen, müssen Sie die Animationsgeschwindigkeit auf etwas wie 3 erhöhen, um eine akzeptable Framerate zu erreichen.

Dasselbe Partikelsystem bei unterschiedlichen Lebensdauern: 1 Sekunde (links), 2 Sekunden (Mitte), 8 Sekunden (rechts)

Beachten Sie, dass der Wert Feste FPS des GPUParticles3D-Nodes auch die Wiedergabe der Animation beeinflusst. Für eine reibungslose Animationswiedergabe wird empfohlen, den Wert auf 0 zu setzen, damit die Partikel bei jedem gerenderten Frame simuliert werden. Wenn dies für Ihren Anwendungsfall nicht in Frage kommt, setzen Sie Feste FPS auf die effektive Framerate, die von der Flipbook-Animation verwendet wird (siehe oben für die Formel).

Turbulenz

Die Turbulenz fügt der Bewegung der Partikel Rauschen hinzu und erzeugt so interessante und lebendige Muster. Markieren Sie das Kästchen neben der Property Aktiviert, um sie zu aktivieren. Es gibt eine Reihe von neuen Propertys, die Bewegungsgeschwindigkeit, Rauschmuster und Gesamteinfluss auf das Partikelsystem steuern. Eine detaillierte Erklärung dieser Propertys finden Sie im Abschnitt Turbulenz der Partikel.

Kollision

Das Property Modus steuert, ob und wie Emitter mit Partikel Kollisionsnodes kollidieren. Setzen Sie sie auf Deaktiviert, um jegliche Kollision für dieses Partikelsystem zu deaktivieren. Setzen Sie sie auf Bei Kontakt verstecken, wenn Sie wollen, dass Partikel verschwinden, sobald sie kollidieren. Setzen Sie ihn auf Konstant, wenn die Partikel kollidieren und umherhüpfen sollen. Sie werden zwei neue Propertys im Inspektor sehen. Sie steuern, wie sich Partikel bei Kollisionen verhalten.

Ein hoher Wert für Reibung verringert das Gleiten auf Oberflächen. Dies ist besonders hilfreich, wenn Partikel mit schrägen Oberflächen kollidieren und man möchte, dass sie an Ort und Stelle bleiben, anstatt den ganzen Weg nach unten zu rutschen, wie Schnee, der auf einen Berg fällt. Ein hoher Abprall-Wert lässt Partikel von Oberflächen abprallen, mit denen sie zusammenstoßen, wie Gummibälle auf einem festen Boden.

Wenn die Property Skalierung verwenden aktiviert ist, wird die Kollisionsbasisgröße mit der aktuellen Skalierung des Partikels multipliziert. Sie können dies verwenden, um sicherzustellen, dass die gerenderte Größe und die Kollisionsgröße für Partikel mit zufälliger Skalierung oder einer Skalierung, die sich im Laufe der Zeit ändert, übereinstimmen.

Sie können mehr über Partikel-Kollisionen im Abschnitt Kollisionen in diesem Handbuch erfahren.

Sub-Emitter

Die verfügbaren Sub-Emitter-Modi

Das Property Modus steuert, wie und wann Sub-Emitter gespawnt werden. Setzt man sie auf Deaktiviert, werden keine Sub-Emitter gespawnt. Setzt man sie auf Konstant, so werden die Sub-Emitter kontinuierlich mit einer konstanten Rate gespawnt. Die Property Frequenz bestimmt, wie oft dies innerhalb einer Sekunde geschieht. Setzen Sie den Modus auf Zum Ende, um den Sub-Emitter am Ende der Lebenszeit des übergeordneten Partikels zu erzeugen, kurz bevor dieser zerstört wird. Die Property Menge bei Ende steuert, wie viele Sub-Emitter erzeugt werden sollen. Setzen Sie den Modus auf Bei Kollision, um Sub-Emitter zu erzeugen, wenn ein Partikel mit der Umgebung kollidiert. Die Property Menge bei Kollision steuert, wie viele Sub-Emitter gespawnt werden sollen.

Wenn die Property Geschwindigkeit beibehalten aktiviert ist, beginnt der neu erzeugte Sub-Emitter mit der Geschwindigkeit des Parent-Partikels zum Zeitpunkt der Erzeugung des Sub-Emitters.

Siehe den Abschnitt Sub-Emitter in diesem Handbuch für eine detaillierte Erklärung, wie man einen Sub-Emitter zu einem Partikelsystem hinzufügt.