3D 粒子軌跡

粒子軌跡
粒子軌跡參數

設定粒子軌跡

Godot 提供多種可以加入到粒子系統中的軌跡類型。在使用軌跡之前,需先設定一些參數。建立新的粒子系統並指定處理材質(如前所述)。在粒子系統的 Trails 群組中,勾選 Enabled,並將 Lifetime 設為如 0.8 來增加發射持續時間。於處理材質中,將 Direction 設為 (X=0, Y=1.0, Z=0),而 Initial VelocityMinMax 皆設為 10.0

最後還需要為繪製通道(draw pass)指定網格(mesh)。你選擇的網格類型將決定最終的粒子軌跡效果。

帶狀軌跡

粒子帶狀軌跡

帶狀網格重要參數

最簡單的粒子軌跡類型是帶狀軌跡。前往 Draw Passes 區段,於 Pass 1 選擇 New RibbonTrailMeshRibbonTrailMesh 是一個簡單的四邊形,會被分割為多個區段,並在這些區段中進行拉伸與重複。

將一個新的 標準材質 指定給 Material 屬性,並在 Transform 屬性群組啟用 Use Particle Trails。此時粒子應會以軌跡方式發射。

帶狀網格的 Shape 參數有兩種選項:Cross 會產生兩個互相垂直的四邊形,使粒子軌跡更具立體感,這在不使用 Particle Billboard 模式時特別有用,便於從不同角度觀察軌跡。Flat 則僅使用單一四邊形,最適合搭配看板粒子(billboard particles)使用。

Size 參數控制軌跡的寬度,可用於調整軌跡的寬窄。

SectionsSection LengthSection Segments 這三個參數共同影響粒子軌跡的平滑度。當粒子軌跡不是直線移動時,區段數越多,彎曲時看起來越平滑。Section Length 控制每個區段的長度,將此值乘以區段數即可得出軌跡總長度。

粒子帶狀軌跡區段

3 個區段、每區段 1 公尺(左)與 12 個區段、每區段 0.25 公尺(右)。注意軌跡的總長度維持不變。

Section Segments 參數會將每個區段進一步細分成多個小節。這個參數不會影響區段本身的平滑度,而是影響整體軌跡的外型平滑度。Curve 屬性則用來定義這個外型。點擊 Curve 旁的方框,指派或建立新的曲線,軌跡就會依據曲線的形狀生成:曲線在 0.0 的值對應軌跡起點,在 1.0 的值對應軌跡尾端。

粒子帶狀軌跡曲線

由不同曲線塑形的粒子軌跡。軌跡由左向右移動。

若曲線較為複雜、區段數量不足時,軌跡外型會顯得不夠平滑。此時可透過增加 Section Segments,為每個區段增加更多頂點,使軌跡能更精確地貼合曲線。

粒子帶狀軌跡分段

軌跡外型平滑度比較:每區段 1 分段(上),每區段 12 分段(下)

管狀軌跡

管狀軌跡與帶狀軌跡有許多相同的屬性,主要的差異在於管狀軌跡會產生圓柱形網格,而不是四邊形。

粒子管狀軌跡

管狀軌跡會產生圓柱形粒子

要建立管狀軌跡,請到 Draw Passes 區段,在 Pass 1 選擇 New TubeTrailMeshTubeTrailMesh 是一種會被分割成多個區段,並在這些區段上拉伸與重複的圓柱體。將新的 標準材質 指定給 Material 屬性,並在 Transform 群組啟用 Use Particle Trails,此時粒子會以長條狀的圓柱形軌跡發射。

粒子管狀

管狀網格重要參數

RadiusRadial Steps 對於管狀軌跡的作用,就如同 Size 之於帶狀軌跡。Radius 決定管子的半徑,進而影響整體大小。Radial Steps 則控制圓周上的切面數,數值越高,管子的端面解析度越高。

SectionsSection Length 在管狀軌跡與帶狀軌跡中的作用相同,用於控制管狀軌跡在彎曲或扭轉時的平滑度。區段數越多,軌跡越平滑。調整 Section Length 可改變每個區段的長度,進而影響軌跡總長度。Section Rings 則相當於帶狀軌跡的 Section Segments,會將每個區段細分,增加幾何細節,以更精確貼合 Curve 屬性所定義的自訂曲線外型。

就像帶狀軌跡一樣,管狀軌跡也能使用曲線來塑形。點擊 Curve 屬性旁的方框,指派或建立新的曲線,軌跡將依據曲線的形狀生成:曲線在 0.0 的值對應軌跡起點,在 1.0 的值對應尾端。

粒子管狀軌跡

使用自訂曲線形狀的粒子管狀軌跡:4 個徑向切面、3 個區段、1 個區段環(左);12 個徑向切面、9 個區段、3 個區段環(右)

建議你設定的一個重要屬性是粒子系統 Drawing 群組下的 Transform Align。如果維持預設值,管狀軌跡在移動時無法保持體積,因為即使轉向,Y 軸仍然朝上,導致扁平化與渲染異常。請將此屬性改為 Y to Velocity,使每條粒子軌跡的 Y 軸會隨著運動方向對齊。

粒子管狀軌跡對齊

未對齊(左)與 Y 軸對齊速度方向(右)的粒子管狀軌跡