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Niagara

官方示例

从 epic 虚幻商城中下载官方示例项目，这个项目里面有很多 UE 提供的功能示例，其中就包括 Niagra 的示例

找到 Simple_System 文件，这个就是最简单的 Niagara

Niagara 运作需要一系列脚本，包括蓝色、绿色、橙色三种

颜色	作用
蓝部分	它控制粒子系统的整个生命周期。系统生成控制系统生成的第一帧上发生的事情，系统更新是此后每一帧运行的逻辑。当数据从 system -> emitters -> particles 时，系统中的其他发射器和粒子都可以访问此处创建的属性
橙色部分	橙色部分将对系统中的每个发射器执行。每个发射器都有一个类似的生成和更新脚本。这就是我们控制系统中每个单独发射器的生命周期的地方。我在循环吗？我只玩一次吗？我可以产生粒子吗？如果是，有多少？这些是发射器脚本试图回答的问题类型
绿色部分	绿色粒子脚本将为发射器中的每个单独粒子独立运行。粒子生命的第一帧为粒子繁殖，此后每帧都会更新粒子。在粒子生成和粒子更新中都有许多内置行为（称为模块），可以通过每个脚本标题旁边的彩色“+”框访问，也可以右键单击模块并选择 "insert above" 或 "insert below"

尝试修改 Life Cycle Mode

以 Emitter 的 Life Cycle Mode 为例，在 Simple_Emitter 粒子发射器中，有一个 Emitter State 粒子状态，可以通过这个设置 Life Cycle Mode 粒子的生命循环模式：System 或者 Self

Mode	作用	样例
System	跟随蓝色系统的 System State 中的 Loop Behavior 走
Self	自行设置生命周期，选择之后会多出一些设置选项

如果我们将 Simple_System 中 System State 的 Loop Behavior 设置为 Once， Loop Duration 设置为 1，可以得到如下效果

设置后	设置前

可以观察到，设置后的发射器跟着 System 的设置，在 1s 之后便不再发射例子

若此时，将 Emitter State 的 Life Cycle Mode 设置为 Self，并将 Loop Behavior 设置为 Infinite 就又能得到之前无限发射的效果了

为什么需要设置粒子发射器的 Life Cycel Mode 跟随 System 走呢？

Emitter State 的 Life Cycle Mode 是用来确定发射器的生命周期是由自身还是由所属的系统管理的

• 如果选择 System，那么发射器的循环、存在时间和消亡都会跟随系统的设置。这样做的好处是可以提高优化程度，避免不必要的计算和资源浪费

• 如果选择 Self，那么发射器可以独立控制自己的生命周期，可以设置不同的循环模式、循环时长、循环延迟和非活动响应。这样做的好处是可以增加灵活性和创造性，可以实现不同的效果

如果存在多个粒子发射器，并且生命周期相同，可以直接设置与 System 相同即可

那么如何创建粒子发射器呢？

直接在蓝图中右键即可创建粒子发射器

UE 提供一些粒子发射器的模板，可以自己尝试；同时也可以创建空的粒子发射器，自行设置

简单的 Sprite 粒子发射器（Sprite Emitter）

首先就是基于 Empty 模板创建一个发射器

分析表现效果，从起点发射粒子，粒子向上移动，并且粒子的大小会周期性变化(从大到小，再到大，最后变小)，粒子的透明度也会周期性变化

1. 发射粒子

在 Emitter Update 中添加 Spawn Rate

SpawnRate 可以配置每秒生成的粒子数目

Niagara 系统中 Emitter Update 是发射器组的一个阶段，它会在发射器被激活的每一帧中触发。Emitter Update 的触发频率取决于游戏的帧率，也就是每秒的帧数 (FPS)。一般来说，FPS 越高，Emitter Update 触发的频率就越高，反之亦然

Emitter Update 阶段的作用是更新发射器的状态和属性，比如位置、旋转、缩放、速度、加速度等。Emitter Update 阶段中的模块可以读取和写入发射器命名空间中的参数，也可以读取系统、引擎和用户命名空间中的参数。Emitter Update 阶段还可以创建和使用数据接口，从外部数据源中提供数据

1. 给粒子添加速度

在粒子生成(Particle Spawn)的时候添加速度，此时会出现上图右边的报错，这需要添加一个解算器，直接点击第一个 Fix Issue 即可

1. 设置粒子初始化信息

属性名	作用
Lifetime Mode	粒子生命时间类型，随机或者指定
Lifetime	粒子生命时间
Color Mode	粒子颜色模式，不设置、指定颜色，随机颜色区间
Position Mode	粒子位置模式，可以不设置、指定绝对世界坐标、指定相对偏移
Mass Mode	粒子质量模式，可以不设置(默认值1)、指定质量、随机质量
Sprite Size Mode	粒子初始大小

这里例子中 Sprite Size Mode 需要设置一下，否则粒子太小了看不到

1. 设置粒子的大小周期性变化

因为粒子的渲染是 Sprite，所以设置 Scale Sprite Size

通过设置变化曲线，可以定义粒子的大小变化

1. 设置粒子的透明度周期性变化

通过添加 Scale Color 可以设置透明通道

通过上图的设置，可以将粒子的透明通道值变化通过曲线的方式来设置

简单的多边形发射器（Mesh Emitter）

5.2 的示例项目中表现效果并不相同

重点：自定义属性

初始化粒子不仅可以初始化简单的点属性（如 lice cycle 或 color），还可以初始化渲染器特定的属性（如 mesh scale 或 sprite scale）

在这个粒子中，我们初始化网格比例，以及该网格的初始方向，然后随着时间的推移更新这些初始值

1. 首先渲染部分需要设置成 Mesh Render

1. 初始化属性

设置初始大小和生命周期

1. 基本设置：Spawn Rate、Add Velocity

别忘了添加解算器

1. 设置 Mesh 的旋转

需要添加两个操作：Initial Mesh Orientation 和 Update Mesh Orientation，也就是初始化旋转和每帧更新旋转

在初始化 Mesh 的旋转角度时，设置朝向类型为 Orient to Vector 值为 Velocity，也就是朝向的方向

在每帧更新 Mesh 的旋转角度时，由于设置朝向为速度方向，所以 X 轴指向速度方向，因此如果想要 Mesh 自旋每帧修改 X 轴旋转即可

1. 修改 Mesh 的初始移动速度

当旋转角度设置完毕之后，我们可以得到一个类似 DNA 旋转的粒子特效

但是这个与我们目标的有些许差距，我们目标的粒子效果是粒子会摆动，就是如下图所示的效果

因此，粒子的初速度就不能是固定的 (0, 0, 100)，这个初速度需要叠加一个旋转方向

但是如何将计算的方向缓存下来呢？参考类会将一些数据做成属性，粒子系统也有属性

从上图可以看到粒子系统的属性，如果没看到需要点击 System 或者 Emitter 蓝图节点

属性中有一些带锁的属性用红框框出，这表示这些属性是系统提供的无需也无法设置

• System Attributes 就是系统属性，跟着 System 节点走
• Emitter Attributes 就是粒子发射器属性，跟着 Emitter 节点走
• Particle Attributes 就是粒子互行，跟着 Particle 节点走

根据 System、Emitter 和 Particle 三者的关系，System Attributes 作用域最大，其次是Emitter Attributes，最后是Particle Attributes

回归到当前的目标，我们期望粒子的初速度能够随时间进行 sin 的变化，所以应该是在 Emitter Attributes 中创建变量存储一个根据时间变化的值，并且在粒子初始化的时候设置给速度

根据上面两步操作，在 Emitter Attributes 中创建了 SineWave 变量，并且在发射器的 Update 中设置其值随着 Emitter 的 Age 进行 Sine 计算变化，得到一个周期性变化的数值

最后就是在 Particle Spawn 的时候，设置其速度为 Rotate Vector

Rotate Vector：Rotate a vector using Euler AnglesCompiled Name: Rotate Vector

给 (0, 0, 100) 的速度添加一个旋转

最后得到目标效果