cocos2d-x：Particle System（粒子系统）

Posted 2020-08-23 在风中飘摇

一、粒子系统简介：

粒子系统最早出现在80年代，主要用于解决由大量按一定规则运动（变化）的微小物质在计算机上的生成和显示问题。Particle System的应用非常广泛，大的可以模拟原子弹爆炸，星云变化，小的可以模拟水波、火焰、烟火、云雾等，而这些自然现象用常规的图形算法是很难逼真再现的。

Particle System可以说是一种基于物理模型来解决问题的方法，它的核心不在于如何显示，而在用于对微小物质模型的规则提取。

粒子运动（变化）的规则可以很简单也可以很复杂，这取决你所模拟的对象。举例来说，在对FireWorks（烟火）的模拟中，我们可以让烟火由上百个小的粒子组成，每个粒子都具有以下一些属性及其规则（对各个属性施加不同的规则，就可以获得不同形态的烟火）：

 

Coordinate（坐标）

在烟火爆炸的时刻，每个粒子都有一个相同的初始坐标，随着时间的推移，粒子的新坐标将由它的旧坐标和加速度来求得

Velocity（速度）

每个粒子都有一个随机产生的初始速度，粒子的新速度由加速度和空气阻尼来求得

Acceleration（加速度）

在烟火中，每个粒子的加速度都等于重力加速度

Color（颜色）

粒子颜色取决于粒子的速度或生命值的大小

Life（生命值）

每个粒子都有一个初始的随机生命值，这个值将随着时间的推移而逐渐减小，直到等于0

 

你会发现，Particle System中的粒子与C++中类的概念有些类似，实际上你完全可以将它当成类来处理，一个粒子就是一个类的实例对象，只不过有时在涉及程序优化的具体细节上，你需要放弃使用类，而使用简单而快速的紧凑代码。

 

Particle System虽然在处理大量单独粒子的运动（变化）上很有用处，但是一涉及到需要考虑粒子间相互作用的场合，因为这时的计算量呈粒子数量的指数级增长，它就显得有些力不从心了。比如在模拟有相互引力作用下的大量星体的运动，大量粒子的相互碰撞等。

 

二、粒子系统的生命周期

首先，从粒子池中获取一个粒子，

然后计算赋予初始属性后，发射他。

在粒子飞行过程中，不断的刷新来修正他的属性。

粒子死亡后，回归粒子池。

 1     function getEmitter(idx)
 2         local emitter = cc.ParticleSnow:create()      --创建一个雪花粒子发射器
 3         emitter:setDuration(-1)                       --设置发射粒子的持续时间-1表示一直发射，0没有意义，其他值表示持续时间 
 4         emitter:setPosition(300, 1300)                --设置粒子发射器的位置  
 5         emitter:setLife(10)                           --设置粒子的生命值
 6         emitter:setLifeVar(1)                         --设置粒子生命值衰减变化率
 7 
 8         emitter:setGravity(cc.p(0, -10))              --设置粒子重力方向,这个点是相对发射点，x正方向为右，y正方向为上 
 9         emitter:setSpeed(130)                         --设置粒子速度
10         emitter:setSpeedVar(40)                       --设置速度变化率  
11 
12         local startColor = emitter:getStartColor()    --设置粒子开始的颜色  
13         startColor.r = 0.9
14         startColor.g = 0.9
15         startColor.b = 0.9
16         emitter:setStartColor(startColor)
17 
18         local startColorVar = emitter:getStartColorVar()
19         startColorVar.b = 0.1
20         emitter:setStartColorVar(startColorVar)       --设置粒子颜色变化率  
21         local size = cc.Sprite:create("commonUI/newres/snow/snow_" .. idx .. ".png"):getContentSize()
22         emitter:setStartSize(size.width)
23         emitter:setEndSize(size.width / 3)            --设置粒子开始的大小
24         emitter:setEndSizeVar(size.width / 3 / emitter:getLife())  ----设置粒子生命结束时的大小
25         if idx == 3 then
26             emitter:setEmissionRate(emitter:getTotalParticles() / emitter:getLife() / 2)  --设置发射器每秒钟发射的粒子个数
27         else
28             emitter:setEmissionRate(emitter:getTotalParticles() / emitter:getLife() / 20)
29             emitter:setTotalParticles(8)              --设置总的粒子个数
30         end
31 
32         emitter:setTexture(cc.Director:getInstance():getTextureCache():addImage("commonUI/newres/snow/snow_" .. idx .. ".png")) --设置发射的粒子图片
33         return emitter
34     end