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在Niagara中创建Sprite粒子效果

此文档将介绍使用Niagara创建Sprite粒子效果的方法。

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为了理解并使用本文中的内容，请确保您已掌握以下主题：

常用视觉效果(VFX)技术是将纹理和材质渲染至面向2D摄像机的平面，这些平面称为 sprite 。在以下教程中，你将设置Niagara发射器来处理sprite。当你将包含Niagara发射器的Niagara系统置于关卡中时，你会在该关卡中看到显示的效果。

操作前提：

本教程将用到 M_smoke_subUV 材质，该材质可在 初学者内容包（Starter Content） 中找到。如果你尚未添加此材质，请确保将该材质或初学者内容包添加到你的项目中。

项目设置

  1. 首先，在内容浏览器中新建文件夹，以便保存效果资产。确保你处于根目录中（内容目录），然后在 内容浏览器（Content Browser） 中右键单击，并选择 新建文件夹（New Folder） 。给文件夹命名，比如 SpriteEffect 。

    若要在项目中创建多个Niagara效果，你可能需要创建名为NiagaraFX（或类似名称）的文件夹，然后为sprite效果创建子文件夹。

  2. 你需要创建或找到在发射器中用于sprite的材质，然后才能创建此效果。就本例而言，你将使用初学者内容包中的材质。虽然无需定位此材质或移动此材质至任何位置便可将其拉入，但某些情况下可能需要创建此材质的副本，并将其放到效果文件夹或之前创建的单独材质文件夹中。为此，请按照以下步骤操作：

    1. 在内容浏览器的搜索栏中键入 m_smoke 。你应当会在搜索结果中看到 M_smoke_subuv 材质。

    2. 若要将其副本放到另一文件夹中，只需单击该材质并将其拖到目标文件夹，然后在弹出菜单中选择 移动至此处（Move Here） 或 复制到此处（Copy Here） 。 移动（Moving） 它会删除其之前位置中的原始材质，并将其移动至新位置。 复制（Copying） 它会在新位置创建副本，同时将原始材质保留在其原始始位置。

    3. 如果你想要为sprite创建自己的材质，请参见 材质简介 页面，以及文档中 材质（Materials） 部分的其他页面。

创建系统和发射器

与在Cascade中不同，Niagara发射器和系统是独立的。当前推荐工作流将从现有发射器或发射器模板创建系统。

  1. 首先，在内容浏览器中点击右键以创建 Niagara系统（Niagara System） ，然后从显示菜单中选择 FX > Niagara系统（FX > Niagara System） 。将显示Niagara系统（Niagara System）向导。

    Create System

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  2. 选择 从所选发射器新建系统（New system from selected emitters） 。然后单击 下一步（Next） 。

    New System From Selected

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  3. 在 模板（Template） 下选择 简单Sprite迸发（Simple Sprite Burst） 。单击 加号图标（Plus icon） （ + ），以将发射器添加到要添加到系统的发射器列表中。然后单击 完成（Finish） 。

    Add Sprite Burst Emitter

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  4. 将新系统命名为 SmokeSystem 。双击以在Niagara编辑器中将其打开。

    Name System

  5. 新系统中发射器实例的默认名称为 SimpleSpriteBurst 。但你可以对其重命名。在系统概览中单击发射器实例名称，该字段将转变为可编辑状态。将发射器命名为 FX_Smoke 。

    Rename Emitter

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更改渲染器设置

  1. 由于发射器模块组出现在堆栈中，因此你将在本指南中浏览它们。但是，当你在渲染器中设置材质之前，预览或关卡中将不会显示任何内容。因此，首先在 系统概览（System Overview） 中选择 Sprite渲染器（Sprite Renderer） ，以在 选择（Selection） 面板中将其打开。

    Open Renderer

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  2. 你可以在此处选择用于效果的材质。由于该材质是SubUV材质，因此你需要向渲染器告知图像网格中的图像数量。将下列属性设为以下值。

    Change Renderer Settings

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    属性名称

    值

    材质（Material）

    M_smoke_subUV

    子图像大小（Sub Image Size）

    X: 8.0, Y: 8.0

    启用子UV混合（Sub UV Blending Enabled）

    已勾选

  3. 将 SmokeSystem 拖到关卡中。

    制作粒子效果时，最好将系统拖到关卡中。这样便可查看每一项更改并在上下文中进行编辑。你对系统所做的任何更改都将自动传播到关卡中的系统实例。

编辑发射器更新组设置

首先，你将在发射器更新组中编辑模块。这些是将应用于发射器并更新每一帧的行为。

  1. 在 系统概览（System Overview） 中，单击 发射器更新（Emitter Update） 组，以便在 选择（Selection） 面板中将其打开。

    Open Particle Spawn

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  2. 你需要创建持续的烟柱，而非一阵烟雾。单击 垃圾桶（Trashcan） 图标以删除 生成即时迸发（Spawn Burst Instantaneous） 模块。

    Remove Sprite Burst Instantaneous Module

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  3. 单击 加号（Plus） 图标( + )并选择 生成 > 生成速率（Spawning > Spawn Rate） ，以将 生成速率（Spawn Rate） 模块添加到 发射器更新（Emitter Update） 组。

    添加生成速率

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  4. 在生成速率模块中，将生成速率设置为 50 。这将使我们得到一个由烟雾生成的相当大的蓬松形状。对效果而言，这是一个良好的开端。

    设置生成速率

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  5. 现在，当你构建效果时，你需要将模拟设置为以无限循环方式运行。这使你有更多时间来评估设置如何影响效果。在 发射器状态（Emitter State） 模块中，单击 生命周期模式（Life Cycle Mode） 的下拉菜单，并选择 自身（Self） 。然后，单击 循环行为（Loop Behavior） 的下拉菜单，并选择 无限（Infinite） 。

    Emitter State Settings

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粒子生成组设置

下一步，你将编辑 粒子生成（Particle Spawn） 组中的模块。这些是粒子首次生成时将应用于粒子的行为。

  1. 在 系统概览（System Overview） 中，单击 粒子生成（Particle Spawn） 组，以便在 选择（Selection） 面板中将其打开。

    Open Particle Spawn

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  2. 展开 初始化粒子（Initialize Particle） 模块。此模块将多个相关参数采集到一个模块中，从而最大程度地减少堆栈中的混乱。在 点属性（Point Attributes） 下，找到 生命周期（Lifetime） 参数。

    Locate Lifetime Parameter

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  3. 生命周期（Lifetime） 参数确定了粒子在消失之前将显示多久。你需要使生命周期（Lifetime）参数中具备些许随机性，以更好地模拟真实烟雾。单击 生命周期（Lifetime） 旁的下拉箭头，并选择 动态输入 > 随机范围浮点（Dynamic Inputs > Random Ranged Float） 。此操作将添加最小值和最大值字段。

    Add Uniform Ranged Float

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  4. 将生命周期 最小值（Minimum） 和 最大值（Maximum） 设置为以下值。

    Set Lifetime Minimum and Maximum

    点击查看大图。

    属性名称

    值

    最小值（Minimum）

    2.0

    最大值（Maximum）

    3.0

  5. 现在，你将调整sprite粒子大小，以继续制作更逼真的烟雾效果。由于原始粒子束相当小，因此你现在需要增大其尺寸。此外，你还需要使其尺寸具备些许随机性，这样sprite粒子便会重叠，并产生更加一致的烟雾效果。 在 Sprite属性（Sprite Attributes） 下，找到 Sprite大小（Sprite Size） 参数，并确保启用它。单击 Sprite大小（Sprite Size） 旁的下拉箭头，并选择 动态输入 > 来自浮点的矢量2D（Dynamic Inputs > Vector 2D From Float） 。这会将Sprite大小 X 和 Y 字段替换为单个 值（Value） 字段。

    Add Vector 2D From Float

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  6. 下一步，你需要添加另一个动态输入以添加随机性。单击 值（Value） 旁的下拉箭头，并在搜索栏中键入 统一（uniform） 。选择 随机范围浮点（Random Ranged Float） 。此操作将把 最小值（Minimum） 和 最大值（Maximum） 字段添加到该值。设置各个值，如下所示。

    Add Uniform Ranged Float

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  7. 设置Sprite大小的 最小值（Minimum） 和 最大值（Maximum） ，如下所示。

    Set Sprite Size Minimum and Maximum

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    属性名称

    值

    最小值（Minimum）

    75.0

    最大值（Maximum）

    200.0

  8. 于是，你现在已拥有一团更大的烟雾。效果也越来越逼真了。现在，你需要添加一些旋转，使粒子形状产生更多变化。此外，你还需要向旋转添加随机性，以增加变化。将 Sprite旋转模式（Sprite Rotation Mode） 旁的下拉菜单设置成 Direct Normalized Angle (0-1) 。下一步，单击 Sprite旋转角度（Sprite Rotation Angle） 旁的向下箭头，并选择 动态输入 > 将角度规范化为角度（Dynamic Inputs > Normalized Angle to Degrees） 。此操作将添加 规范化角度（Normalized Angle） 字段。这意味着以度数为单位的旋转角度将转换为0与1之间的小数。

    Add Sprite Rotation Normalized Angle to Degrees

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  9. 现在，单击 规范化角度（Normalized Angle） 旁的下拉箭头，并选择 动态输入>随机范围浮点（Dynamic Inputs>Random Ranged Float） 。此操作将把 最小值（Minimum） 和 最大值（Maximum） 字段添加到规范化角度。设置各个值，如下所示。当粒子生成时，它们会旋转随机旋转一定的度数。

    Add Uniform Ranged Float to Normalized Angle

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  10. 设置最小值和最大值，如下所示。

    Set Sprite Rotation Minimum and Maximum

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    属性名称

    值

    最小值（Minimum）

    1.0

    最大值（Maximum）

    2.0

  11. 于是，你现在已拥有一团相当大的烟雾，但它只是在原地旋转。你希望烟雾粒子在其生成时就开始移动。因此，你需要添加一些初始速度。单击 加号（Plus sign） ( + )图标并选择 速度 > 添加速度（Velocity > Add Velocity） ，以将 添加速度（Add Velocity） 模块添加到粒子生成组。

    Add the Add Velocity Module

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  12. 单击 速度（Velocity） 旁的下拉箭头，并选择 动态输入 > 随机范围浮点（Dynamic Inputs > Random Ranged Vector） 。此操作将把 最小值（Minimum） 和 最大值（Maximum） 字段添加到速度。需要再次指出的是，些许随机性可增强效果的多样性和自然性。

    Add Uniform Ranged Vector to Velocity

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  13. 设置速度 最小值（Minimum） 和 最大值（Maximum） ，如下所示。

    Set Velocity Minimum and Maximum

    点击查看大图。

    属性名称

    值

    最小值（Minimum）

    X: 0, Y: 0, Z: 50

    最大值（Maximum）

    X: 1, Y: 1, Z: 200

  14. 球体位置控制sprite生成所在位置的形状和原点。通过添加 球体位置（Sphere Location） 模块，你可以使sprite以球体形状生成，并可以设置半径以决定大小。单击 加号（Plus sign） ( + )图标并选择 位置 > 球体位置（Location > Sphere Location） ，以将 球体位置（Sphere Location） 模块添加到粒子生成部分。

    Add Sphere Location Module

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  15. 球体位置控制sprite生成所在位置的形状和原点。通过添加 球体位置（Sphere Location） 模块，你可以使sprite以球体形状生成，并可以指定半径以设置球体形状的大小。将 球体半径（Sphere Radius） 设置为 64 。确保将 球体分布（Sphere Distribution） 设置为 随机（Random） 。

    Set Sphere Radius

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  16. 我们在这个烟雾效果中使用的sprite材质会用到一张sprite表，它拥有多张可以按序播放的图片。如果你不手动设置，你的渲染器只会用到表格中的第一张sprite。你可以添加一个 SubUV动画（SubUV Animation） 模块来解决这个问题。点击粒子生成的 加号 ( + )图标并选择 Sub UV > SubUV动画（Sub UV > SubUV Animation） 。

    Add SubUV Animation Module

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  17. 在 子UV动画（Sub UV Animation） 模块中，点击 子UV动画模式（SubUV Animation Mode） 下拉菜单，选择 线性（Linear） 。在 帧数（Number of Frames） 中输入 64 。Sprite表采用8x8的图片网格，所以图片总数是64。

    SubUV Animation Settings

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粒子更新组设置

现在，你将在粒子更新组中更新模块。这些行为将应用于粒子并更新每一帧。

  1. 在系统概览中，单击 粒子更新（Particle Update） 组，以在选择面板中将其打开。

    打开粒子更新组

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  2. 在粒子生成中添加的速度会使粒子在它们初始生成时产生一些运动。现在，你需要随着时间推移而添加运动，并希望烟雾升腾。 现在，你将随着时间推移而添加运动，并使烟雾升腾。单击 粒子更新（Particle Update） 的 加号（Plus sign） ( + )图标，并选择 力 > 加速力（Forces > Acceleration Force） ，以添加加速力模块。

    Add Acceleration Force

    点击查看大图。

  3. 由于Niagara将新模块添加到组堆栈底部，因此你会收到一条显示"模块有未满足的依赖关系（The module has unmet dependencies）"的错误消息。这是因为加速力模块放置在 解算力和速度（Solve Forces and Velocity） 模块之后。单击 解决问题（Fix Issue） 按钮以移动模块。

    Fix Placement Error

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  4. 将 X 和 Y 值设置为 0 ，并将 Z 值设置为 500 。此操作将使烟雾随着时间推移而明显向上运动。你可以调整此设置，甚至移除此模块，具体取决于希望创建的烟雾效果类型。

    Acceleration Force Settings

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  5. 如果你希望能够在系统中重复使用烟雾发射器，你可以将其另存为单独的资源。单击 齿轮（Gear） 图标以打开 发射器设置（Emitter Settings） 菜单，然后选择 从其中创建资源（Create Assset From This） 。其结果为独立的Niagara发射器资源。

    Create Emitter Asset

    点击查看大图。

  6. 然后，单击 保存（Save） 按钮以应用并保存更改。

    Save System

最终结果

祝贺你！你已使用Sprite创建了简单的烟雾效果。

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