用Unity模仿CSGO里的火焰效果

Posted 2020-08-11 天天不在

　　CSGO里的火焰效果和真实的情况比较像，能沿着遮挡物前进，如下是模仿效果。

　　

　　思路比较简单，开始想的是一圈一圈发出去，但是前圈与后圈的联系不好做，换种思路，每个方向发射一条线，这样根据上一个位置的方位先向前进，如果前面有遮挡，则计算好新的位置与方向，反之前面没有遮挡，选择合适的位置，并从这个方向的上面向下检测，检测这个方向的垂直位置有没遮挡，如果有遮挡，计算新的方向与位置，没有，则表明延展不下去。如下图所示.

　　

　　相关主要代码：　　

    //根据一条线的上一个节点，确定这个节点如何定位
    bool forward(ref Vector3 pos, ref Quaternion quat)
    {
        var forward = quat * Vector3.forward;
        var up = quat * Vector3.up;

        var nextPos = pos + forward * radius;
        RaycastHit hit;
        //前面有没挡住
        //Debug.DrawRay(nextPos, forward, Color.red, 100);
        var hitForward = Physics.Raycast(nextPos, forward, out hit, radius * 2);
        var hitDown = false;
        //如果前面没有挡住,检查垂直位置
        if (!hitForward)
        {
            //height用来控制垂直扩展的高度
            var upPos = pos + 2 * forward * radius + up * height * 2;
            //Debug.DrawRay(upPos, -up, Color.green, 100);
            hitDown = Physics.Raycast(upPos, -up, out hit, height * 4);
        }
        if (hitForward || hitDown)
        {
            //新的位置
            pos = hit.point + hit.normal * prefabHeight;
            //Debug.DrawRay(pos, hit.normal, Color.blue, 100);
            quat = Quaternion.FromToRotation(up, hit.normal) * quat;
            return true;
        }
        return false;
    }

forward

　　如上代码每句都加上了注释，我们添加了一个radius参数，用来表示每次前进的步子大小，radius越小，则越密集，然后添加一个height参数用来表示垂直方向升降能力，可以看下图。

　　确定一条线上显示后，我们只要考虑沿着周围全部扩展就行，在这我们用level表示扩展多少层，层数越多，我们每条线的相隔的角度也应该越小，如下效果。

　　

　　相关代码：　　

    //分成多条线向外扩散
    public void extend()
    {
        //分成多条线
        count = (int)(2 * level * Mathf.PI);
        //每条偏移角度
        angle = 360.0f / count;
        var up = transform.rotation * Vector3.up;
        for (int i = 0; i < count; i++)
        {
            var curAngle = angle * i;
            var curQuat = Quaternion.AngleAxis(curAngle, up);
            var quat = curQuat * transform.rotation;
            //forward(transform.position, quat, level, i);
            StartCoroutine(forward(transform.position, quat, level, i));
        }
    }

    //每条线向前扩展，自动翻越遮挡
    public IEnumerator forward(Vector3 pos, Quaternion quat, int level, int place)
    {
        var npos = pos;
        var nquat = quat;
        int curLevel = 1;

        var prePos = npos;
        while (curLevel <= level && forward(ref npos, ref nquat))
        {
            //Debug.DrawLine(prePos, npos, Color.blue, 100f, true);
            if (bCreate(curLevel, place))
            {
                var offset = offsetPos(nquat, 1);
                var obj = Instantiate(getPrefab(curLevel), npos + offset, nquat);
                //Debug.DrawLine(prePos, npos, Color.blue, 100f, true);
                var duration = getDuration(curLevel);
                Destroy(obj, duration);
            }
            yield return new WaitForSeconds(deltaTime);
            curLevel++;
            prePos = npos;
        }
    }

extend

　　这些蓝线确定了火焰沿线步局，但是现在最中心会比较密集，我们需要有选择的是否生成，如下图：

　　

　　相关代码：　　

    //确定当前层上的某个位置是否需要生成
    bool bCreate(int level, int place)
    {
        //当前需要显示的个数
        var levelCount = (int)(2 * level * Mathf.PI);
        var levelLength = Mathf.RoundToInt((float)count / levelCount);
        //每层起点偏移一点位置
        var offset = place + level;
        return offset % levelLength == 0;
    }

bCreate

　　这样就能简单在每层生成合适的个数，其中最上面有个prefabHeight，用来控制模型中心与下边的高度，用来控制生成的模型贴着遮挡物，如图：

 　　

　　如下是完整代码：　　

using UnityEngine;
using System.Collections;

public class FireMove : MonoBehaviour
{
    public GameObject[] particlePrefabs;
    [Tooltip("半径越小,模型越密集")]
    public float radius = 0.5f;
    [Tooltip("高度越大，模型能越过更高的遮挡物")]
    public float height = 0.5f;
    [Tooltip("层级越多，向外扩展的导数越多")]
    public int level = 10;
    [Tooltip("每层间隔生成时间")]
    public float deltaTime = 0.1f;
    [Tooltip("控制火焰显示时间")]
    public float duration = 5.0f;
    [Tooltip("水平偏移")]
    public float offsetHeight = 0.1f;
    [Tooltip("高度偏移")]
    public float offsetPanel = 0.2f;
    [Tooltip("模型与地面的距离")]
    public float prefabHeight = 0.01f;

    private int count;
    private float angle;

#if UNITY_EDITOR       
    public void Update()
    {
        if (Input.GetKeyDown(KeyCode.K))
        {
            extend();
        }
    }
#endif

    public void attack(int level)
    {
        this.level = level;
        extend();
    }

    //分成多条线向外扩散
    public void extend()
    {
        //分成多条线
        count = (int)(2 * level * Mathf.PI);
        //每条偏移角度
        angle = 360.0f / count;
        var up = transform.rotation * Vector3.up;
        for (int i = 0; i < count; i++)
        {
            var curAngle = angle * i;
            var curQuat = Quaternion.AngleAxis(curAngle, up);
            var quat = curQuat * transform.rotation;
            //forward(transform.position, quat, level, i);
            StartCoroutine(forward(transform.position, quat, level, i));
        }
    }

    //每条线向前扩展，自动翻越遮挡
    public IEnumerator forward(Vector3 pos, Quaternion quat, int level, int place)
    {
        var npos = pos;
        var nquat = quat;
        int curLevel = 1;

        var prePos = npos;
        while (curLevel <= level && forward(ref npos, ref nquat))
        {
            //Debug.DrawLine(prePos, npos, Color.blue, 100f, true);
            if (bCreate(curLevel, place))
            {
                var offset = offsetPos(nquat, 1);
                var obj = Instantiate(getPrefab(curLevel), npos + offset, nquat);
                //Debug.DrawLine(prePos, npos, Color.blue, 100f, true);
                var duration = getDuration(curLevel);
                Destroy(obj, duration);
            }
            yield return new WaitForSeconds(deltaTime);
            curLevel++;
            prePos = npos;
        }
    }

    //确定当前层上的某个位置是否需要生成
    bool bCreate(int level, int place)
    {
        //当前需要显示的个数
        var levelCount = (int)(2 * level * Mathf.PI);
        var levelLength = Mathf.RoundToInt((float)count / levelCount);
        //每层起点偏移一点位置
        var offset = place + level;
        return offset % levelLength == 0;
    }
    public GameObject getPrefab(int curLevel)
    {
        var prfabCount = particlePrefabs.Length;
        //var t = Mathf.RoundToInt(prfabCount * (curLevel - 1) / level);
        var index = Random.Range(0, prfabCount);
        return particlePrefabs[index];
    }

    //加上偏移
    public Vector3 offsetPos(Quaternion quat, int level)
    {
        var xAxis = quat * Vector3.right * Random.Range(-offsetPanel, offsetPanel) * level;
        var zAxis = quat * Vector3.forward * Random.Range(-offsetPanel, offsetPanel) * level;
        var yAxis = quat * Vector3.up * Random.Range(-offsetHeight, offsetHeight) * level;
        return xAxis + zAxis + yAxis;
    }

    //每层的生命周期
    float getDuration(int level)
    {
        var levelDuration = duration - 2 * level * deltaTime;
        return levelDuration;
    }

    //根据一条线的上一个节点，确定这个节点如何定位
    bool forward(ref Vector3 pos, ref Quaternion quat)
    {
        var forward = quat * Vector3.forward;
        var up = quat * Vector3.up;

        var nextPos = pos + forward * radius;
        RaycastHit hit;
        //前面有没挡住
        //Debug.DrawRay(nextPos, forward, Color.red, 100);
        var hitForward = Physics.Raycast(nextPos, forward, out hit, radius * 2);
        var hitDown = false;
        //如果前面没有挡住,检查垂直位置
        if (!hitForward)
        {
            //height用来控制垂直扩展的高度
            var upPos = pos + 2 * forward * radius + up * height * 2;
            //Debug.DrawRay(upPos, -up, Color.green, 100);
            hitDown = Physics.Raycast(upPos, -up, out hit, height * 4);
        }
        if (hitForward || hitDown)
        {
            //新的位置
            pos = hit.point + hit.normal * prefabHeight;
            //Debug.DrawRay(pos, hit.normal, Color.blue, 100);
            quat = Quaternion.FromToRotation(up, hit.normal) * quat;
            return true;
        }
        return false;
    }
}

FireMove

　　直接放到一个物体上就可以了，其中radius设为相应的火焰半径大小就可，如果要密一些，降低一些就行，相应offset参数用来设定水平与垂直上的偏移，免的给人太规律了，代码上都有详细注释，可以自己改动。