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Unity 使用拖尾渲染器模拟简易的管道流体

时间:2022-12-13 15:03:09浏览次数:55  
标签:Count pipeFlow void private public Unity 渲染器 FlowPath 拖尾


关于管道流体

关于管道流体,最佳的解决方案肯定是UV动画无疑,在网上看过很多例子几乎都是这样的,毕竟用实时流体计算的话开销确实太大,用粒子系统的话又苦于难以表现出流体的粘稠性,只不过最近在用TrailRenderer模拟管道流体之后,感觉效果还是不错的,所以在这里将技巧分享出来,没什么复杂的技术含量。

看一下效果

Unity 使用拖尾渲染器模拟简易的管道流体_ide

Unity 使用拖尾渲染器模拟简易的管道流体_i++_02

首先,实现管道路径

因为TrailRenderer可以通过设置Corner Vertices(拐角处顶点数量)来自动圆角,所以不用考虑使用任何曲线算法,这样还能保证我们的路径点绝对的贴合管道,毕竟管道模型可能会有你意想不到的弯曲复杂度。
不过我们为了要保证流体在管道的每一个位置都保持相同速度流动,所以必须为每一个路段指定不同的流动速度。
管道流体实例类:PipeFlow.cs

using System;
using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;

public class PipeFlow : MonoBehaviour {

public FlowItem ItemTemplate;
public float FlowTime = 1f;
public float FlowInterval = 0.5f;
public bool OnlyOnce = false;

[HideInInspector]
public List<Vector3> FlowPath = new List<Vector3>();
[HideInInspector]
public List<float> FlowSpeeds = new List<float>();
[HideInInspector]
public List<FlowItem> Items = new List<FlowItem>();

private bool _isInit = false;
private bool _isFlowing = false;
private float _flowInterval = 0f;
private Action _actionTrigger;
private Coroutine _actionCoroutine;

private void Awake()
{
if (!_isInit)
{
Init();
}
}

private void Init()
{
float tatol = 0f;
for (int i = 0; i < FlowPath.Count - 1; i++)
{
tatol += Vector3.Distance(FlowPath[i], FlowPath[i + 1]);
}
for (int i = 0; i < FlowPath.Count - 1; i++)
{
float dis = Vector3.Distance(FlowPath[i], FlowPath[i + 1]);
float time = dis / tatol * (FlowTime * 50);
FlowSpeeds.Add(1f / time);
}

_isInit = true;
}

private void Update()
{
if (_isFlowing)
{
_flowInterval += Time.deltaTime;
if (_flowInterval >= FlowInterval)
{
_flowInterval = 0f;
ShootItem();

if (OnlyOnce)
{
_isFlowing = false;
}
}
}
}

private void ShootItem()
{
if (Items.Count > 0)
{
Items[0].Shoot(this);
Items.RemoveAt(0);
}
else
{
GameObject item = Instantiate(ItemTemplate.gameObject);
item.transform.parent = transform;
item.GetComponent<FlowItem>().Shoot(this);
}
}

public void Flow(Action endAction)
{
if (FlowPath.Count < 2)
{
Debug.LogWarning("路径点数量必须大于等于2!");
return;
}
if (!ItemTemplate)
{
Debug.LogWarning("ItemTemplate不能为空!");
return;
}

if (!_isInit)
{
Init();
}

_isFlowing = true;
_flowInterval = FlowInterval;

_actionTrigger = endAction;
if (_actionCoroutine != null)
{
StopCoroutine(_actionCoroutine);
_actionCoroutine = null;
}
if (_actionTrigger != null)
{
_actionCoroutine = StartCoroutine(DelayExecute(_actionTrigger, FlowTime));
}
}

public void Stop()
{
_isFlowing = false;

if (_actionCoroutine != null)
{
StopCoroutine(_actionCoroutine);
_actionCoroutine = null;
}

FlowItem[] fis = transform.GetComponentsInChildren<FlowItem>();
foreach (FlowItem fi in fis)
{
fi.Stop();
}
}

public static IEnumerator DelayExecute(Action action, float delaySeconds)
{
yield return new WaitForSeconds(delaySeconds);
action();
}
}

该类的编辑器重写:PipeFlowEditor.cs

using UnityEngine;
using UnityEditor;
[CustomEditor(typeof(PipeFlow)), CanEditMultipleObjects]
public class PipeFlowEditor : Editor
{
private PipeFlow _pipeFlow;
private int _currentIndex = -1;
private bool _showInEditor = true;

private void OnEnable()
{
_pipeFlow = target as PipeFlow;
}

public override void OnInspectorGUI()
{
base.OnInspectorGUI();

EditorGUILayout.BeginVertical("HelpBox");

EditorGUILayout.BeginHorizontal();
GUILayout.Label("FlowPath");
_showInEditor = GUILayout.Toggle(_showInEditor, "Show In Editor");
EditorGUILayout.EndHorizontal();

if (_showInEditor)
{
EditorGUILayout.BeginHorizontal();
if (GUILayout.Button("路径倒置", "ButtonLeft"))
{
if (EditorUtility.DisplayDialog("提示", "是否将整条路径倒置?", "是的", "我再想想"))
{
if (_pipeFlow.FlowPath.Count > 1)
{
_pipeFlow.FlowPath.Reverse();
}
}
}
if (GUILayout.Button("清空路径点", "ButtonRight"))
{
if (EditorUtility.DisplayDialog("提示", "是否清空路径点?", "是的", "我再想想"))
{
_pipeFlow.FlowPath.Clear();
_currentIndex = -1;
}
}
EditorGUILayout.EndHorizontal();

for (int i = 0; i < _pipeFlow.FlowPath.Count; i++)
{
EditorGUILayout.BeginHorizontal();
GUI.backgroundColor = _currentIndex == i ? Color.cyan : Color.white;
if (GUILayout.Button("path point" + (i + 1), "prebutton"))
{
_currentIndex = i;
Tools.current = Tool.None;
}
GUI.backgroundColor = Color.white;
if (GUILayout.Button("", "OL Minus", GUILayout.Width(16)))
{
_pipeFlow.FlowPath.RemoveAt(i);
_currentIndex = -1;
}
EditorGUILayout.EndHorizontal();
}

EditorGUILayout.BeginHorizontal();
GUILayout.FlexibleSpace();
if (GUILayout.Button("", "OL Plus", GUILayout.Width(16)))
{
if (_currentIndex != -1)
{
_pipeFlow.FlowPath.Add(_pipeFlow.FlowPath[_currentIndex]);
}
else
{
_pipeFlow.FlowPath.Add(new Vector3(0, 0, 0));
}
}
EditorGUILayout.EndHorizontal();
}

EditorGUILayout.EndVertical();
}

private void OnSceneGUI()
{
if (_showInEditor)
{
Handles.color = Color.cyan;
if (_pipeFlow.FlowPath.Count > 0)
{
Handles.Label(_pipeFlow.FlowPath[0], "[" + _pipeFlow.transform.name + "]起点", "ErrorLabel");
}
if (_pipeFlow.FlowPath.Count > 1)
{
Handles.Label(_pipeFlow.FlowPath[_pipeFlow.FlowPath.Count - 1], "[" + _pipeFlow.transform.name + "]终点", "ErrorLabel");
}

for (int i = 0; i < _pipeFlow.FlowPath.Count; i++)
{
if (i < _pipeFlow.FlowPath.Count - 1)
Handles.DrawLine(_pipeFlow.FlowPath[i], _pipeFlow.FlowPath[i + 1]);
}

if (_currentIndex != -1)
{
_pipeFlow.FlowPath[_currentIndex] = Handles.PositionHandle(_pipeFlow.FlowPath[_currentIndex], Quaternion.identity);
}
}
}
}

流体因子

每一个流体因子携带一个拖尾渲染器,由PipeFlow根据其属性FlowInterval(间隔发射时间)进行持续发射(如果不是OnlyOnce模式),每一个流体因子从路径起点抵达路径终点的时间为FlowTime。

//PipeFlow.cs
public void Flow(Action endAction);

外部调用Flow为开启流体,参数endAction当第一个流体因子抵达管道路径终点时触发,可以为空。

流体因子类:FlowItem.cs

using UnityEngine;

public class FlowItem : MonoBehaviour {

public float DelayDestroy = 0.5f;

private bool _isFlowing = false;
private PipeFlow _pipeFlow;
private int _flowIndex = 0;
private int _nextIndex = 1;
private float _flowPosition = 0f;
private Coroutine _stopCoroutine;

private void Reset()
{
transform.position = _pipeFlow.FlowPath[0];

TrailRenderer[] trails = GetComponentsInChildren<TrailRenderer>();
for (int i = 0; i < trails.Length; i++)
{
trails[i].Clear();
}

ParticleSystem[] pss = GetComponentsInChildren<ParticleSystem>();
for (int i = 0; i < pss.Length; i++)
{
pss[i].SetParticles(null, 0);
}
}

private void Update()
{
if (_isFlowing)
{
_flowPosition += _pipeFlow.FlowSpeeds[_flowIndex];
transform.position = Vector3.Lerp(_pipeFlow.FlowPath[_flowIndex], _pipeFlow.FlowPath[_nextIndex], _flowPosition);

if (_flowPosition >= 1f)
{
if (_nextIndex >= _pipeFlow.FlowPath.Count - 1)
{
_isFlowing = false;

_stopCoroutine = StartCoroutine(PipeFlow.DelayExecute(() => {
Stop();
}, DelayDestroy));
}
else
{
_flowIndex += 1;
_nextIndex = _flowIndex + 1;
_flowPosition = 0f;
}
}
}
}

public void Shoot(PipeFlow pipeFlow)
{
_pipeFlow = pipeFlow;
Reset();

gameObject.SetActive(true);
_isFlowing = true;
_flowIndex = 0;
_nextIndex = 1;
_flowPosition = 0f;

if (_stopCoroutine != null)
{
StopCoroutine(_stopCoroutine);
_stopCoroutine = null;
}
}

public void Stop()
{
gameObject.SetActive(false);
_isFlowing = false;

if (!_pipeFlow.Items.Contains(this))
{
_pipeFlow.Items.Add(this);
}

if (_stopCoroutine != null)
{
StopCoroutine(_stopCoroutine);
_stopCoroutine = null;
}
}
}

总共只需要如上的三个类文件就可以了,然后可以看下我TrailRenderer的属性设置,FlowItem的Delay Destroy属性为此流体因子延时消亡的时间,最好跟TrailRenderer的Time属性保持一致,这样的话才不会看到整条TrailRenderer突然消失的情况:

Unity 使用拖尾渲染器模拟简易的管道流体_List_03

我使用的纹理图片在这里:

Unity 使用拖尾渲染器模拟简易的管道流体_List_04


标签:Count,pipeFlow,void,private,public,Unity,渲染器,FlowPath,拖尾
From: https://blog.51cto.com/u_15911199/5934152

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