エフェクトによっては、数万にもおよぶパーティクルのスポーンが必要になるものがあります。しかし、多数のパーティクルを標準的な CPU で生成すると、パフォーマンスに問題が生じることがあります。このガイドでは、CPU の代わりに GPU を使用するスプライト パーティクル エフェクトを作成し、シミュレーションを実行する方法を説明します。
システムとエミッタを作成する
Niagara のエミッタとシステムは独立して機能します。現時点では、既存のエミッタまたはエミッタ テンプレートからシステムを作成するワークフローが推奨されています。
まず、コンテンツ ブラウザ内で右クリックし、表示されるメニューから [FX] > [Niagara System] を選択して Niagara System を作成します。Niagara System ウィザードが起動します。[Niagara System] ウィザードが開きます。
![Create Niagara System]( "Create Niagara System")
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[New system from selected emitters (選択したエミッタに基づく新規システム)] を選択します。[Next (次へ)] をクリックします。
![System Wizard]( "System Wizard")
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[Templates (テンプレート)] で [Simple Sprite Burst (シンプル スプライト バースト)] を選択します。
![Select the Sprite Burst Template]( "Select the Sprite Burst Template")
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新しいシステムに「GPUSprite」と名前を付けます。これをダブルクリックして Niagara エディタで開きます。
![Name New System]( "Name New System")
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GPUSprite システムをレベルにドラッグします。
パーティクル エフェクトを作成する時は、システムをレベル内にドラッグアンドドロップすることを推奨します。こうすることで、すべての変更をコンテキスト内で確認して編集することができます。システムに加えた変更内容は、レベルにあるシステムのインスタンスにも自動的に反映されます。
エミッタの設定 - エミッタのプロパティ
最初に、[Emitter Properties (エミッタのプロパティ)] でいくつかの設定を変更する必要があります。ここで CPU シミュレーションを GPU シミュレーションに切り替えることができます。
[System Overview] にある [Emitter Settings (エミッタの設定)] をクリックして、[Selection (選択)] パネルで開きます。
![Open Emitter Settings]( "Open Emitter Settings")
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[Emitter Properties] を展開します。[Sim Target] フィールドを確認します。ここで Unreal Engine に GPU を使ってシミュレーションするように伝えます。ドロップダウンをクリックして [GPUComputeSim] を選択します。
![Change Emitter Properties]( "Change Emitter Properties")
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Emitter Update グループの設定
次に、Emitter Update グループのモジュールを編集します。挙動には、エミッタに適用されるものと各フレームを更新するものがあります。
[System Overview] で [Emitter Update] をクリックして [Selection (選択)] パネルで開きます。
![Open Emitter Update]( "Open Emitter Update")
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Emitter State モジュールを展開します。モジュールはこのエミッタの時間とスケーラビリティを制御します。既に「Simple Sprite Burst」テンプレートを使用したので、Life Cycle Mode は [Self] に設定されています。通常、これは特定のエミッタに対してエミッタ ライフ サイクル ロジックを完全にカスタマイズするために使用しますが、このエフェクトに対しては必要ありません。ドロップダウンをクリックして Life Cycle Mode を [System] に設定します。こうすることでシステムによってライフ サイクルの設定が計算されるようになり、通常はパフォーマンスが最適化されます。デフォルトで、システムは 5 秒間隔で無限にループします。
![Change Life Cycle Mode]( "Change Life Cycle Mode")
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Spawn Burst Instantaneous モジュールは、エミッタがスポーンする時にパーティクルの大きなバーストを作成します。このモジュールは、「Simple Sprite Burst」テンプレートに含まれています。[Spawn Count (スポーン数)] は「2500」に設定します。[Spawn Time (スポーン時間)] を「0」に設定しているため、バーストは起動直後に発生します。
![Set Burst Spawn Count]( "Set Burst Spawn Count")
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Particle Spawn グループの設定
次に、Particle Spawn グループのモジュールを編集します。これらはパーティクルが初めてスポーンされるときに適用される動作です。
[System Overview] にある [Particle Spawn] をクリックして [Selection (選択)] パネルで開きます。
![Open Particle Spawn]( "Open Particle Spawn")
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Initialize Particle モジュールを展開します。このモジュールでは、関連するいくつかのパラメータを 1 つのモジュールにまとめてスタック内を整理します。Point Attributes で Lifetime パラメータを確認します。
このガイドではスプライト サイズをランダム化する箇所もありますが、ここではスプライトの基本サイズを設定します。[Sprite Attributes (スプライト属性)] にある Sprite Size パラメータが有効になっていることを確認します。Sprite Size を次のように設定します。
![Set Base Sprite Size]( "Set Base Sprite Size")
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サイズ ベクター
値
X
5
Y
5
[Sphere Location (球体の場所)] では、スプライトがスポーンする場所の形状を制御します。[Particle Spawn] セクションで プラス記号 (+) のアイコンをクリックして [Location (場所)] > [Sphere Location] を選択し、[Sphere Location] モジュールを追加します。
![Add Sphere Location Module]( "Add Sphere Location Module")
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Sphere Location モジュールを追加するとスプライトは球体の形状でスポーンし、半径を指定することにより球体のサイズを設定することもできます。ドロップダウン メニュー [Shape Primitive] > [Sphere] で [Sphere] を選択します。
![Select Sphere from the Shape Primitive menu]( "Select Sphere from the Shape Primitive menu")
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Particle Update グループの設定
次に、Particle Update グループのモジュールを編集します。これらの挙動はエミッタのパーティクルに適用され、それぞれのフレームを更新します。
[System Overview] にある Particle Update グループをクリックすると、[Selection] パネルで開かれます。
![Open Particle Update]( "Open Particle Update")
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ドロップダウン メニュー [Scale Sprite] > [Non-Uniform] から [Non-Uniform] を選択します。
![Select Non-Uniform from the Scale Sprite menu]( "Select Non-Uniform from the Scale Sprite menu")
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Scale Sprite Size のデフォルト値を X:1 と Y:1.これらのデフォルト値を変更すると、すべてのパーティクルが一様に大きくなったり小さくなったりします。しかし、サイズのバリエーションがランダムな方が、スタティックなものと比べてエフェクトがビジュアル的に面白くなります。[Scale Factor (スケーリング係数)] フィールドの横にある下向き矢印をクリックして、[Dynamic Inputs (動的入力)] > [Vector2D from Float] を選択します。
![Add Vector2D from Float]( "Add Vector2D from Float")
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Scale Factor の値がスタティックな値に変更されていることに注意してください。パーティクルの外観をどのようにしたいかによって、浮動小数点値を追加する方法が異なります。流れるような緩やかなサイズ変更の場合、カーブが理想です。[Value (値)] の横にある下向き矢印をクリックして [Dynamic Inputs] > [Float From Curve] を選択します。
![Add Float from Curve]( "Add Float from Curve")
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Scale Sprite Size モジュールを開きます。Ramp Up Down カーブ テンプレートをクリックして形状をカーブに適用します。
![Curve Templates]( "Curve Templates")
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カーブに一致するテンプレート上でクリックします。
![Curve Settings]( "Curve Settings")
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現在の設定で作成されたボールには、特にこれといった特徴はありません。このパーティクルにいくつかの要素を追加してバリエーションや動きを増やすことができます。Particle Update の プラス 記号アイコン (+) をクリックして [Forces (フォース)] > [Curl Noise Force] を選択します。
![Add Curl Noise Force Module]( "Add Curl Noise Force Module")
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こうすると、最初は渦を巻いていたパーティクルが、消滅するまで継続的に外側に動いていくことがわかります。このエフェクトでは、パーティクルは外側に移動してから最初の位置に戻ることにより、渦巻きが形成されます。Point Attraction Force (点の引力) モジュールは、パーティクルを単一の位置に移動させます (デフォルトでは、この位置はエミッタの位置です)。Particle Update の プラス 記号アイコン (+) をクリックして [Forces (フォース)] > [Point Attraction Force] を選択します。
![Add Point Attraction Force Module]( "Add Point Attraction Force Module")
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Attraction Strength は、パーティクルをアトラクタの位置まで引く力の量です。Attraction Radius は点引力がパーティクルに適用されるフィールドのサイズを表します。Falloff Exponent は、球体の広がりを制御します。数値が小さいと、球体のパーティクルがより広がります。Kill Radius は、存続期間の終わりにパーティクルが消滅する領域のサイズを設定します。[Attraction Strength]、[Attraction Radius]、[Falloff Exponent]、および [Kill Radius] をそれぞれ次の値に設定します。
モジュールの下にある三角形のアイコンをクリックして Kill Radius パラメータを表示します。チェックボックスにチェックが入っていない場合はクリックして有効化します。
![Point Attraction Force Settings]( "Point Attraction Force Settings")
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パラメータ
値
Attraction Strength
5.5
Attraction Radius
300.0
Falloff Exponent
0.6
Kill Radius
4.0
次に、色を変更します。Particle Update の プラス 記号アイコン (+) をクリックして [Colors] > [Color] を選択して Color モジュールを追加します。
![Add Color Module]( "Add Color Module")
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Color の横にある下向き矢印をクリックして [General] > [Dynamic Inputs] > [Color from Curve] を選択します。
![Add Color from Curve]( "Add Color from Curve")
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カラーバーの上のスペースをクリックすると、カーブにカラー経由点を追加することができます。経由点をダブルクリックしてカラーピッカーを開き、カラーを変更することもできます。
![Color Picker]( "Color Picker")
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オパシティ分岐点を設定するには、カラーバーの下にあるスペースをクリックします。
![Set an Opacity]( "Set an Opacity")
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時間を設定するにはバーの下にあるスペースをクリックします。
![Set the time]( "Set the time")
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カラーとオパシティを次のように設定します。
![Set Color and Opacity Stops]( "Set Color and Opacity Stops")
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カラー経由点またはオパシティ分岐点
時間
値
カラー
経由点 1
0.0
R:1, G:0, B:1
経由点 2
.35
R: .08, G:0, B:1
経由点 3
..60
R: .2 , G:1, B: .8
経由点 4
.8
R:1, G: .96, B: .3
オパシティ
分岐点 1
0
1
分岐点 2
.7
1
分岐点 3
1
0
最終結果
お疲れさまでした。CPU の代わりに GPU を使用する素晴らしいスプライト エフェクトが作成できました。