『部分工程文件点我下载』
『知乎转载链接』
『有点相关的Unreal Circle演讲』
Summary
因为本文涉及到的内容比较广,关于Niagara最基础的一些部分比如怎么新建、怎样添加使用模块就不详细说明了,没用过的同学可以先看一下Epic官方文档的介绍:
Niagara核心概念
和贾越同学的系列教学直播:
https://www.bilibili.com/video/av73602807
本次工程效果:
为了实现海浪拍到岩石上激起千层浪的感觉,我们可以看到有几个表现上的关键点
- 在岩石附近生成水花
- 水花激起的时机和位置与海水的流动匹配
- 出射速度受到海水运动和石头表面的撞击情况影响
- 激起后水花的体积感
海面的模拟 – Gerstner Waves
游戏里模拟海水的途径是一门艰深的课题,本文就不多涉及了。这里为了制作需要,介绍一下相对直观实用的Gerstner Waves。
在流体动力学中,Gerstner Waves是周期表面重力波的欧拉方程方程的精确解。它计算机图形技术之前很久就出现了,用来描述不可压缩流体的表面波动。
单一Gerstner Wave材质应用在一个平面上的效果如图:
数学时间
我们可以看到每一个点不止有Z轴方向的运动,也有XY轴的运动。并且这不是一个简单的sin波而是带有‘浪尖’的波形,这些都是Gerstner Wave的重要特征。
因为篇幅原因这里就不具体说公式了,本节末尾提供了我做好的材质节点可以直接下载取用。详细算法可以参考:
Chapter 1. Effective Water Simulation from Physical Models
https://developer.download.nvidia.com/books/HTML/gpugems/gpugems_ch01.html
简单说来,定义一个波形的属性有:
[高度, 前进方向, 波长, 陡峭度]
我们定义相位φ
φ = 方向 ⋅ 位置 / 波长 + 频率 * 时间
其中
频率 = sqrt(重力 * 2π / 波长)
那么以
z轴偏移 = 高度 * sin(φ)
xy轴偏移 = 陡峭度 * 高度 * 方向 * cos(φ)
的形式去移动海面的顶点,顶点会沿着椭圆绕圈(左图),一系列的顶点组合在一起就会形成具有浪尖的波形。
引擎内实现
在引擎里的实现可以用HLSL写在Custom节点里,你也可以选择用节点连。执行效率上,节点连出来的公式和HLSL代码没有区别。
材质函数 MF_GerstnerWave
核心部分:
float3 d = float3(sin(DirectionInDegrees * 0.0174533), cos(DirectionInDegrees * 0.0174533), 0); // 为了控制方便,输入并不是一个向量而是角度,这里转换一下
float w = 6.2831854 / L;
float theta = sqrt(6.2831854 * Gravity / L); // 由波长算出频率
float q = Stiffness / (Amplitude * w); // q是控制浪尖陡峭度的系数
float phase = dot((w * d).xy, WorldPosition.xy) – theta * Time; // 喂给cos和sin的相位
float3 offset = float3(q * Amplitude * d.xy * cos(phase), Amplitude * sin(phase)); // 照抄上面公式
这部分我放在了BlueprintUE.com里,点下面链接直接把节点复制粘贴到UE材质编辑器里就可以得到图上的节点:
https://blueprintue.com/blueprint/tt5p124n/
波形叠加
显然,一条波并不能说非常炫酷,Gerstner Wave的典型做法是把多条波叠加在一起。上面提到每条波可以控制的变量有:[高度, 前进方向, 波长, 陡峭度]
要合并多个波形,首先考虑的是波长,因为能组合的波长数量有限(8个已经很多了),我们无法完全参照真实世界的海洋数据,只能尽可能利用能付出的资源。由于波长相似的wave在叠加时看起来更有错综复杂的动态表现,我们可以在输入参数里首先给一个波长的中值LengthMedian,然后让不同wave的波长围绕这个中值变化。这样只要保留所有wave的波长与LenghMedian的比例,就可以通过改变LengthMedian来调整整个海洋的波浪大小:
在定义一组waves的结构FGerstnerWavesParameters中,美术可以在海洋的蓝图Actor上直接填写LengthMedian。
接下来,美术可以手动填写各个wave和LengthMedian的比例,也可以像我一样偷懒,填一个LengthMultiplierRange然后随机选取范围内的比例,在场景里拖动Seed直到随出一个好看的组合。
类似的方法同样适用于高度, 前进方向, 陡峭度。要注意的是,wave的高度和波长存在正相关关系,简单的做法是定义一个常数比例,让每个wave高度和和波长的比例保持一致。而在定义前进方向时会类似的给出一个DirectionRange定义前进方向的范围。
Niagara GPU粒子的生成
匹配水面位移
上面说了这么多,海面Shader内的位移数据其实并不能被外界直接读取,为了让Niagara能获取到海面的位移数据从而实现位置的同步,我们需要额外做一些工作:
方块:Niagara GPU particles
因为Gerstner Wave算法是确定性的,即给定同样的 [ 高度 | 前进方向 | 波长 | 陡峭度 ] 这样一组参数,不管在哪算出来的波形都是一样一样的。所以我们只要把与海面同样的参数传入Niagara System,就可以让Niagara粒子去‘追踪‘海面的粒子。(如上图)
传参
Normal难度:
上面说到,海面的波形是由好几个不同的Gerstner Wave组成,这里我用了8个,那么需要匹配海面的形状,其实在生成浪花时我们不用考虑所有8个waves,只考虑最大的一或两级wave,视觉上就很难看出不完全吻合的细节差别了。
Hard难度:
这一块可选阅读,可以跳过,对下面内容的理解没有影响。
可是如果我觉得这样做身体不适,非想传所有数据达到完美同步呢? 也不是没有办法。4个参数 x 8组 = 一共32个float变量,手动命名并且在蓝图里拉面条,再在Niagara模块上一个一个拖上去也不是不行.. 如果你想做得灵巧些,我发掘了一个输入数组的hack:
因为Niagara还在beta阶段,一些功能还在持续改进中,这个hack可能以后也不需要。我介绍一下的另一个原因是觉得对增加对Niagara的理解有所帮助。
开始我想把数据通过DrawToRenderTarget写到一张贴图上,让Niagara读,但因为操作太不友好并且不支持CPU粒子放弃了。后来发现Niagara里的Curve型变量是同时支持CPU和GPU的,读取也很方便。我在蓝图里把需要的变量写入到一个Curve asset里,Niagara内reimport更新就可以,很方便。
不过Curve key的格式是有讲究的,Niagara CPU sim在读curve时,直接就读对应位置的key value。但GPU sim上会首先把curve编码成一个1×128像素的Lookup table,然后再读对应位置的数据,这就导致如果key的time位置不是100%对到LUT的像素位置上,encode后会出现偏差,这个偏差在我们现在的应用中是无法容许的。
好在encode的逻辑非常直接,只是取第一个key和最后一个key的time看范围,normalize到[0.0, 1.0]之间:
所以要达到key和LUT的像素对齐,最简单的方式是让time = [0, 1, 2… 127],这样不需要额外操作,在GPU sim上读取即可。
最后一个key的time是127.0
这样我们就实现了可以在一个curve里记录128个float值。剩下要做的就是再BP里根据一定规则把8个wave的一系列参数编码,再从Niagara模块里通过相同规则解码。这里4个参数*8个wave,规则就是很简单的按照一定间隔记录了32个值。
按照一定间隔,在整数Time上记录了每一组parameters
在Niagara module中通过类似方式解压
定义GPU粒子的碰撞行为
Distance Field Collision
系统提供的collision模块非常健全,包括CPU trace碰撞,GPU depth / distance field碰撞等分支可以在下拉菜单中选择使用。我们这里使用GPU distance field碰撞,depth碰撞比较适合比较粗犷的效果,比如下雨下雪,稍微有点问题也看不出来,但如果水浪使用depth碰撞,岩石背面屏幕看不到的地方就会出错。
我们想有一些比较细腻的控制逻辑,比如这里水花撞到石头上,如果用默认的collision碰撞,反弹是朝着下图绿色的反射向量方向飞出去的,而流体撞到刚体的行为并不是这样完美的反弹,我们更想让它偏向下图紫色的角度。
下面三个gif分别展示不同反射角度的视觉:
定义这样的碰撞行为需要自己写模块,幸运的是这种逻辑都可以用Niagara的节点实现。引擎提供的Collision模块本身是一个宝藏,里面有各种碰撞的实现方式和模块编辑的best practice。在Collision – CollisionQueryAndResponse模块中我们探索一下可以发现:
点进去最底层的模块是:
即给出world position获得global distance field的数值和gradient,和材质里的DistanceToNearestSurface / DistanceFieldGradient结果是一样的,都是GPU内的query。
知道了这些,我们就可以很方便的自己写一个简单的collision判断:
并且在后面接上上面说到的反射角和切线角的逻辑–如果发现水浪粒子进行了第一次和岩石碰撞,那么就沿着我们想要的角度给一个初速度:
距离优化
同时因为有了distance field信息,可以在particle spawn时判断水浪粒子是否在岩石附近,如果不在就直接删除。
Smear
水花的材质想做好也是一项涉及很广的任务,我这里就是用了一个比较简单的云的贴图,稍微加工了下。值得一提的是通过particle的速度可以在材质里实现速度拉伸效果,对表达浪花飞溅的夸张形态非常有帮助:
实现方式也很简单,因为粒子sprite是朝向camera的,我们只要以local position和移动速度的点积缩放sprite即可:
Блин, человек просто не просыхает. Руки опускаются. Наркологическая клиника с выездом — срочный вывод из запоя без лишних вопросов. Не шарлатаны какие-то. Короче, смотрите сами по ссылке — помощь вывода запоя https://vyvod-iz-zapoya-na-domu-voronezh-bvc.ru Не ждите чуда. Сам через это прошел, чем хоронить близкого. Очень советую эту контору.
китайский язык китайский язык
Блин, родственники на нервах. Что делать — непонятно. Проверенный вариант — качественный вывод из запоя на дому. Не шарлатаны какие-то. Короче, вот вам информация — откапаться на дому https://vyvod-iz-zapoya-na-domu-voronezh-bvc.ru Каждая пьянка минус ресурс. Лучше решить проблему сейчас, чем хоронить близкого. Очень советую эту контору.
Dolgo sem iskal pravo rešitev. Ko sem prvič slišal za ambulantno zdravljenje alkoholizma po metodi Dr Vorobjeva, sem bil skeptičen. Ampak ko sem prebral izkušnje anderen — ugotovil sem, da to res deluje. Odvisnost od alkohola je strašna bolezen. In najhuje je, da ljudje se sramujejo prositi za pomoč. Zato priporočam, da preverite celoten postopek na spletni strani, ki so na voljo na tej povezavi: Dr Vorobjev center http://www.alkoholizma-zdravljenje-si.com. Na tej povezavi so odgovori na vsa vprašanja.
Po dolgih letih sem končno našel rešitev. Če se soočate s podobno težavo — ne odlašajte. Vsak dan je nova priložnost.
During a quiet evening reading session this provided just the right depth without being heavy, and a stop at hupbolt maintained the same evening appropriate weight, content with depth that does not exhaust the reader is content with editorial calibration and this site has clearly figured out how to be substantial without being demanding all the time.
Reading this prompted a brief but useful conversation with a colleague who happened to walk by, and a stop at calmharborcommercegallery extended that conversational seed, content that becomes a starting point for in person discussion rather than ending in solitary reading is content with social generative energy and this site has plenty of it apparently.
Thanks for keeping the writing direct without losing the warmth that makes content feel human, and a stop at lanternorchardcraftcollective carried both qualities forward, balancing professionalism and personality is a rare skill and the writers here have clearly figured out how to consistently land it across many posts which I notice.
Нифига себе проблема, родственники маются. Без вариантов — адекватный вывод из запоя цены и условия. Тут тебе не частная лавочка. Между нами, нажимайте и читайте — вывод из запоя прайс https://vyvod-iz-zapoya-na-domu-voronezh-xrt.ru Хватит надеяться на авось. Лучше один раз дернуться, чем потом скорую вызывать. Проверенный вариант по городу.
Started believing the writer knew the topic deeply by about the second paragraph, and a look at suburbsurge reinforced that confidence, the speed at which a writer establishes credibility through their writing is a useful quality signal and this writer establishes it quickly and quietly without resorting to credential dropping or self promotion.
Dolgo sem iskal pravo rešitev. Ko sem prvič slišal za ambulantno zdravljenje alkoholizma po metodi Dr Vorobjev centra, sem bil poln dvomov. Ampak ko sem videl rezultate — vse se je spremenilo. Vsak dan se veliko ljudi bori s to težavo. In najhuje je, da ljudje se sramujejo prositi za pomoč. Zato vam želim pokazati vse tehnične podrobnosti in uradne informacije, ki so na voljo na tej povezavi: zdravljenje alkoholizma zdravljenje alkoholizma. Na tej povezavi so odgovori na vsa vprašanja.
Po dolgih letih sem končno našel rešitev. Če se soočate s podobno težavo — ne odlašajte. Srečno vsem na tej poti!
Came here from another site and ended up exploring much further than I planned, and a look at sketchstamp only encouraged more exploration, the kind of place where one click leads to another not through manipulative design but through genuinely interesting content is rare and worth highlighting when found like this somewhere on the open internet.
Нифига себе проблема, человек просто в штопоре. Без вариантов — только срочный вывод из запоя. Тут тебе не частная лавочка. Короче говоря, вот нормальный расклад — вывод из запоя стоимость https://vyvod-iz-zapoya-na-domu-voronezh-xrt.ru Печень вообще молчит. Лучше один раз дернуться, чем труп из квартиры выносить. Проверенный вариант по городу.
Сил уже нет, человек просто не просыхает. Руки опускаются. Наркологическая клиника с выездом — адекватный вывод из запоя цены указаны. Ребята знают свое дело. Короче, вот вам информация — вывести из запоя на дому вывести из запоя на дому Организм не вывозит. Сам через это прошел, чем потом собирать по кускам. Очень советую эту контору.
Сил уже нет, человек просто не просыхает. Что делать — непонятно. Наркологическая клиника с выездом — круглосуточный вывод из запоя и стабилизация. Ребята знают свое дело. Короче, тыкайте сюда — нарколог на дом вывод из запоя https://vyvod-iz-zapoya-na-domu-voronezh-bvc.ru Не ждите чуда. Сам через это прошел, чем потом собирать по кускам. Очень советую эту контору.
изучение китайского изучение китайского
курсы английского курсы английского
Блин, родственники на нервах. Руки опускаются. Проверенный вариант — нормальное выведение из запоя капельницей. Не шарлатаны какие-то. Короче, там все по полочкам — снятие запоя цена https://vyvod-iz-zapoya-na-domu-voronezh-bvc.ru Организм не вывозит. Сам через это прошел, чем хоронить близкого. Проверено на своей шкуре.
Now adding a small note in my reading log that this site is one to watch, and a look at roseharborcommercegallery reinforced the watch status, the few sites I track deliberately rather than encounter accidentally are sites I expect ongoing returns from and this one has cleared the bar for that elevated tracking based on what I read.
курсы английского курсы английского
английский английский
However casually I came to this site I have ended up reading carefully, and a look at bagelcameo continued earning that careful reading, the conversion from casual visitor to careful reader is something content earns rather than demands and this site has accomplished that conversion for me over the course of just a few pieces.
https://bytow24.pl/
Слушай, родственники маются. Без вариантов — нужен нормальный вывод из запоя на дому. Тут тебе не частная лавочка. Короче говоря, нажимайте и читайте — вывод из запоя цена на дому https://vyvod-iz-zapoya-na-domu-voronezh-xrt.ru Печень вообще молчит. Поверьте моему опыту, чем потом скорую вызывать. Рекомендую эту наркологическую клинику.
Слушай, родственники маются. Без вариантов — только срочный вывод из запоя. Ребята работают чисто. Короче говоря, нажимайте и читайте — вывод из запоя на дому телефоны https://vyvod-iz-zapoya-na-domu-voronezh-xrt.ru Хватит надеяться на авось. Поверьте моему опыту, чем труп из квартиры выносить. Рекомендую эту наркологическую клинику.
Stands apart from similar pages by actually being useful, that is high praise these days, and a look at cameoaspen kept that standard going, you can tell when a site is built around the reader versus around metrics and this one clearly belongs to the first category for sure based on what I read.
Слушай, человек просто в штопоре. Как есть — нужен нормальный вывод из запоя на дому. Тут тебе не частная лавочка. Короче говоря, смотрите сами по ссылке — вывод из запоя цена на дому https://vyvod-iz-zapoya-na-domu-voronezh-xrt.ru Печень вообще молчит. Лучше один раз дернуться, чем труп из квартиры выносить. Проверенный вариант по городу.
Да уж, родственники маются. Без вариантов — реальное выведение из запоя без кодировки. Врачи с допуском. Между нами, нажимайте и читайте — снятие интоксикации на дому https://vyvod-iz-zapoya-na-domu-voronezh-xrt.ru Хватит надеяться на авось. Поверьте моему опыту, чем труп из квартиры выносить. Проверенный вариант по городу.
китайский язык китайский язык
Now recognising the specific pleasure of reading writing that shows real care for sentence shapes, and a look at sonarsandal extended that craft pleasure, sentence level writing quality is something most blog content ignores entirely and this site has clearly invested in the prose layer alongside the substance which is rare today.
Thanks for laying this out in a way that someone newer to the topic can follow, and a stop at silkgrovecraftcollective kept that accessibility going, writing that meets readers at different experience levels without condescending is hard to do well and the writers here have clearly thought about who they are writing for.
Now feeling slightly more committed to my own careful reading practices having read this, and a stop at stereoskein reinforced that commitment, content that models the kind of attention it deserves is content that calibrates the reader and this site has clearly raised my own bar for what to bring to good writing today.
изучение китайского изучение китайского
Honest reaction is that this is the kind of writing I would defend in a conversation about good blog content, and a look at stylishgoodscorner reinforced that, the rare site whose work I would actively recommend rather than just tolerate is the kind I want to support through return visits regularly.
Да уж, человек просто в штопоре. Как есть — нужен нормальный вывод из запоя на дому. Тут тебе не частная лавочка. Короче говоря, нажимайте и читайте — вывод из запоя на дому вывод из запоя на дому Печень вообще молчит. Поверьте моему опыту, чем потом скорую вызывать. Рекомендую эту наркологическую клинику.
Reading this as part of my evening winding down routine fit perfectly, and a stop at azuqix extended the wind down nicely, content that calms rather than agitates is what I want at the end of the day and this site provides that calming reading experience reliably which is increasingly rare across the modern web.
Reading this with a fresh mind in the morning brought out details I might have missed in the afternoon, and a stop at calicocameo earned the same fresh attention, content that rewards being read at full attention rather than at energy lows is content with real density and this site has that density consistently.
Честно говоря, многие не знают как быть. Каждые выходные одно и то же. В такой теме очень важно не заниматься самодеятельностью. Я нарыл инфу — вывод из запоя на дому. Там работают толковые врачи. Короче, вся инфа тут — стоимость вывода из запоя https://vyvod-iz-zapoya-na-domu-voronezh-kmp.ru Звоните пока не поздно, так как алкоголь — это яд. Проверено на себе.
Слушай, человек просто в штопоре. Как есть — реальное выведение из запоя без кодировки. Ребята работают чисто. Между нами, нажимайте и читайте — нарколог на дом вывод из запоя на дому нарколог на дом вывод из запоя на дому Печень вообще молчит. Поверьте моему опыту, чем труп из квартиры выносить. Проверенный вариант по городу.
Честно говоря, многие не знают как быть. Достали уже эти срывы. В этом вопросе главное не заниматься самодеятельностью. Посмотрите сами — вывод из запоя на дому. Там работают толковые врачи. Если честно, актуальный прайс и условия тут — вывод из запоя цены воронеж https://vyvod-iz-zapoya-na-domu-voronezh-kmp.ru Промедление смерти подобно, так как запой убивает почки и сердце. Сам так спасал брата.
Представьте ситуацию, куча народу сталкивается. Достали уже эти срывы. В такой теме главное не заниматься самодеятельностью. Посмотрите сами — выведение из запоя без госпитализации. Ребята реально шарят. Если честно, жмите сюда чтобы узнать подробности — вывод из запоя цена https://vyvod-iz-zapoya-na-domu-voronezh-kmp.ru Промедление смерти подобно, потому что один финал — реанимация. Настоятельно рекомендую.
Now setting up a small reminder to revisit the site on a slow day, and a stop at tyrantvolume confirmed the reminder was a good idea, planning return visits is a small organisational act that signals trust in ongoing quality and this site has earned that planned return through consistent performance across the pieces I have read so far.
Looking through the archives suggests this site has been doing this for a while at this level, and a look at beaconbevel confirmed the long term consistency, sites that have maintained quality across years rather than just a recent stretch are sites with serious editorial discipline and this one has clearly been at it for a while.
Thanks for the practical examples scattered through the post rather than abstract theory only, and a look at cavernfjord continued that grounded style, abstract points are easier to remember when paired with concrete situations and the writers here clearly understand how readers actually retain information from blog content reading sessions.
Thanks for a post that does not try to be funny when it is not the moment for it, and a stop at ambergrouse maintained the same appropriate seriousness, knowing when humour helps and when it just signals desperation for engagement is a sign of editorial maturity that many blogs have not developed yet.
Друзья ситуация. Попал в переплёт конкретный. Муж просто исчезает в бутылке. Соседи стучат в дверь. Платные клиники ломят космос. Короче, нормальные врачи попались — лучшая наркологическая клиника с выездом. Откачали за час. В общем, там и контакты и прайс — вывод из запоя на дому телефоны https://vyvod-iz-zapoya-na-domu-voronezh-fds.ru Каждый час на счету. Перешлите другу в беде.
изучение английского изучение английского
During my morning reading slot this fit perfectly into the routine, and a look at eloido extended that perfect fit into the rest of the routine, content that matches the rhythm of how I actually read rather than demanding accommodation from my schedule is content well calibrated to its likely audience and this site has it.
Closed the laptop and walked away thinking about the post for a good twenty minutes, and a stop at chestnutharborcommercegallery produced similar lingering thoughts, content that survives the closing of the browser tab is content that has actually entered the mind rather than just decorating the screen for the duration of the reading.
Honestly enjoyed reading this more than I expected to when I first clicked through, and a stop at hurbug kept that pleasant surprise going, sometimes you stumble onto a site that just clicks with how you like to read and this is one of those for me right now today which is great.
Decided I would read the archives over the weekend, and a stop at selectshare confirmed that the archives would be worth the time, very few sites have archives I would actively read through but this one has earned that level of interest based on the consistent quality across what I have sampled so far.