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Unity3D粒子系统介绍
粒子系统是Reeves于1983年提出的一种模拟不规则模糊物体对象或自然场景的方法，这些不规则的模糊物体具有不同程度的动态性和随机性，能够很好地模拟烟雾、海浪、水流、火焰、雨雪、云雾、爆炸、森林等自然场景。
粒子系统中的每个粒子都具有形状、大小、颜色、透明度、运动速度、运动方向、生命周期等属性，而且这些粒子随时间的推移不断变化，在时间和空间上具有动态分布特性，从而模拟各种现场拍摄难以实现的具有复杂运动规律的动态影视特效。
粒子系统所模拟的物体或场景复杂多变、形态各异，根据粒子形态的不同，可将粒子系统分为流体粒子、烟雾粒子、破碎粒子等。流体粒子主要用来模拟流水、海浪、火焰、流动的岩浆等特效；烟雾粒子主要用来模拟随时间发展不断繁殖生长、消亡的动态粒子特效，如燃烧或爆炸过程中产生的烟雾、沙尘暴、龙卷风、云雾等；破碎粒子主要用来模拟物体碎裂、爆炸时的效果，一般伴有物体爆炸碎片的产生。
利用粒子系统实现三维影视特效的基本步骤包括以下几个：
（１）确定模拟对象的粒子模型。在利用粒子系统模拟某一个自然场景或数字影视特效之前，首先要对模拟对象的运动规律进行分析，将场景或特效对象分解成由众多相互关联的粒子构成的一个运动系统，从而构建一个关于被模拟对象的动态变化模型。
（２）初始化粒子系统。根据步骤（１）得到的对象动态变化模型，初始化粒子的初始状态，如粒子的数量、形状、纹理、大小、颜色、透明度、初始位置、碰撞检测等属性。
（３）设置粒子的运动规律。基于对象运动规律及其相关数学公式，设置粒子的速度、加速度、生命周期、生命衰减等属性参数。
（４）粒子状态更新。粒子的初始状态和运动规律设置完成之后，粒子集合即将按照所设定的规律和路径进行活动，并使用帧来控制每个粒子状态的动态变化。
（５）粒子的消亡与重生。每个粒子在完成其一个生命周期的所有活动之后便进入消亡阶段，此时需要粒子发射器按照粒子生成和运动规律产生新的粒子，这些新的粒子将经历步骤（２）到步骤（５）的相关动态变化。
Unity3D中一个典型的粒子系统包括粒子发射器、粒子动画器和粒子渲染器3个组件。一个简单的静态粒子系统采用一个粒子发射器和一个粒子渲染即可实现；如果粒子系统与其他虚拟物体对象有交互时，可在物体上添加一个粒子碰撞器。粒子发射器用来产生大量粒子，Unity3D的粒子发射器有椭球粒子发生器和网格粒子发射器两种。其中，椭球粒子发射器在一个球形范围内产生大量粒子，使用Ellipsoid属性来缩放和拉伸范围；网格粒子发射器在一个网格周围发射粒子，粒子从网格的表面产生，适用于粒子与物体通过复杂的交互方式相互作用的情况。粒子动画器将在不同的方向移动粒子和改变粒子的颜色，也可通过脚本编程的方式控制粒子系统中每个粒子的行为，从而实现更复杂的粒子特效。粒子渲染器是将粒子系统所绘制的效果渲染在显示设备屏幕上，让用户可以直观地观察到相应的视觉效果；粒子碰撞器用来实现和虚拟场景中其他碰撞体之间的相互作用，如爆炸粒子系统碰到目标对象时发生爆炸效果。
粒子系统中的每个粒子都具有形状、大小、颜色、透明度、运动速度、运动方向、生命周期等属性，而且这些粒子随时间的推移不断变化，在时间和空间上具有动态分布特性，从而模拟各种现场拍摄难以实现的具有复杂运动规律的动态影视特效。
粒子系统所模拟的物体或场景复杂多变、形态各异，根据粒子形态的不同，可将粒子系统分为流体粒子、烟雾粒子、破碎粒子等。流体粒子主要用来模拟流水、海浪、火焰、流动的岩浆等特效；烟雾粒子主要用来模拟随时间发展不断繁殖生长、消亡的动态粒子特效，如燃烧或爆炸过程中产生的烟雾、沙尘暴、龙卷风、云雾等；破碎粒子主要用来模拟物体碎裂、爆炸时的效果，一般伴有物体爆炸碎片的产生。
利用粒子系统实现三维影视特效的基本步骤包括以下几个：
（１）确定模拟对象的粒子模型。在利用粒子系统模拟某一个自然场景或数字影视特效之前，首先要对模拟对象的运动规律进行分析，将场景或特效对象分解成由众多相互关联的粒子构成的一个运动系统，从而构建一个关于被模拟对象的动态变化模型。
（２）初始化粒子系统。根据步骤（１）得到的对象动态变化模型，初始化粒子的初始状态，如粒子的数量、形状、纹理、大小、颜色、透明度、初始位置、碰撞检测等属性。
（３）设置粒子的运动规律。基于对象运动规律及其相关数学公式，设置粒子的速度、加速度、生命周期、生命衰减等属性参数。
（４）粒子状态更新。粒子的初始状态和运动规律设置完成之后，粒子集合即将按照所设定的规律和路径进行活动，并使用帧来控制每个粒子状态的动态变化。
（５）粒子的消亡与重生。每个粒子在完成其一个生命周期的所有活动之后便进入消亡阶段，此时需要粒子发射器按照粒子生成和运动规律产生新的粒子，这些新的粒子将经历步骤（２）到步骤（５）的相关动态变化。
Unity3D中一个典型的粒子系统包括粒子发射器、粒子动画器和粒子渲染器3个组件。一个简单的静态粒子系统采用一个粒子发射器和一个粒子渲染即可实现；如果粒子系统与其他虚拟物体对象有交互时，可在物体上添加一个粒子碰撞器。粒子发射器用来产生大量粒子，Unity3D的粒子发射器有椭球粒子发生器和网格粒子发射器两种。其中，椭球粒子发射器在一个球形范围内产生大量粒子，使用Ellipsoid属性来缩放和拉伸范围；网格粒子发射器在一个网格周围发射粒子，粒子从网格的表面产生，适用于粒子与物体通过复杂的交互方式相互作用的情况。粒子动画器将在不同的方向移动粒子和改变粒子的颜色，也可通过脚本编程的方式控制粒子系统中每个粒子的行为，从而实现更复杂的粒子特效。粒子渲染器是将粒子系统所绘制的效果渲染在显示设备屏幕上，让用户可以直观地观察到相应的视觉效果；粒子碰撞器用来实现和虚拟场景中其他碰撞体之间的相互作用，如爆炸粒子系统碰到目标对象时发生爆炸效果。
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