『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：
mostbet login mostbet90359.online
A thoughtful read in a week that has been mostly noisy, and a look at bondedunitynet carried that thoughtful quality across more pages, finding pockets of considered writing in a week of distractions is one of the small wins of careful curation and this site is providing those pockets at a sustainable rate.
mostbet барномаи ios mostbet барномаи ios
melbet aviator bonus melbet aviator bonus
A piece that reads like it was written for me without claiming to be written for me, and a look at unitytrustline produced the same fit, when the writer audience match clicks naturally without being engineered through demographic targeting you know the writing is solid and this site has that natural fit consistently for me.
Working through this site has been a small antidote to the shallow content that fills most of my reading time, and a stop at greenfieldbond extended that antidote function, sites that quietly improve the average quality of my reading by being themselves are sites worth supporting through return visits and recommendations consistently.
Really grateful for content like this, it does not waste my time and it does not insult my intelligence either, and a quick look at visionfocus was the same, balanced respectful writing that makes a person feel welcome rather than rushed through pages of forced engagement just to keep clicking around.
Decided to read this site for a while before forming a verdict, and the verdict after several pages is positive, and a stop at capitalunityworks continued that pattern, judging a site requires more than one post and giving sites a fair sample is something I try to do for promising candidates rather than rushing to dismiss.
Picked up something useful for a side project, and a look at clarityopensprogress added another piece I will incorporate, content that connects to specific projects I am working on is content with practical utility and the practical utility of this site is showing up across multiple posts I have read in the last hour or so.
Felt the post had been written without using a single buzzword, and a look at ideasintoforwardmotion continued that clean vocabulary, content free of jargon and trendy phrases reads better and ages better and this site has clearly committed to a vocabulary that will not feel dated in three years which is impressive editorially.
Ребята кто хочет заработать А жить на что-то надо Пересмотрел тысячи вакансий Короче, единственный где есть нормальные предложения — сайт для работы без посредников Оплата вовремя В общем, смотрите сами по ссылке — найти работу в казахстане https://vakansii.trudvsem.kz Не сидите без денег Перешлите тому кто ищет работу
Ребята кто хочет заработать А жить на что-то надо Объехал кучу сайтов Короче, нашел отличный сайт — работа вахтой в Казахстане без опыта с проживанием Проживание и питание часто включены В общем, жмите чтобы не потерять — вакансии рк https://vakansii.trudvsem.kz Не сидите без денег Перешлите тому кто ищет работу
Народ кто ищет работу То вообще без опыта не берут Пересмотрел тысячи вакансий Короче, единственный где есть нормальные предложения — работа в Казахстане с высокой зарплатой Оплата вовремя В общем, вся инфа вот здесь — вахты казахстан вахты казахстан Найдите нормальную работу Перешлите тому кто ищет работу
Народ кто ищет работу То вообще без опыта не берут Объехал кучу сайтов Короче, единственный где есть нормальные предложения — работа онлайн Казахстан удаленно Проживание и питание часто включены В общем, вся инфа вот здесь — сайт вакансий казахстан сайт вакансий казахстан Найдите нормальную работу Перешлите тому кто ищет работу
Слушайте внимательно Вечно то зарплата копейки Объехал кучу сайтов Короче, нашел отличный сайт — трудоустройство в Казахстане официальное Проживание и питание часто включены В общем, жмите чтобы не потерять — сайты трудоустройства в казахстане https://vakansii.trudvsem.kz Найдите нормальную работу Перешлите тому кто ищет работу
Салам всем из КЗ То вообще без опыта не берут Везде одно и то же Короче, реально рабочий вариант — работа в Казахстане с высокой зарплатой Проживание и питание часто включены В общем, жмите чтобы не потерять — как найти работу в казахстане как найти работу в казахстане Не сидите без денег Перешлите тому кто ищет работу
Once I trust a site this much I tend to read everything they publish and that is the trajectory I am on with this one, and a stop at directionchannelsgrowth confirmed the trajectory, the rare progression from interested reader to comprehensive reader is something only certain sites earn and this one is earning that progression rapidly.
Now appreciating the way the post avoided the temptation to be longer than necessary, and a look at claritycreates continued that lean approach, content with the discipline to stop when finished rather than padding for length is content that respects both itself and its readers and this site has that disciplined editorial culture clearly throughout.
мостбет слоты бонус http://mostbet99407.online/
melbet sportsbook registration https://melbet10952.online
Ребята кто в теме Вечно то лаги Денег слил на всяком говне Короче, нашел наконец толковое казино — вавада казино онлайн лучший выбор Поддержка отвечает сразу В общем, сохраняйте себе — вавада казино онлайн официальный сайт вавада казино онлайн официальный сайт Не ведитесь на лохотроны Перешлите тому кто тоже ищет нормальное казино
A piece that suggested careful editing without showing the marks of the editing, and a look at alliedcapitalbond continued that invisible polish, the best editing disappears into the prose and this site reads as having been edited with skill that does not announce itself which is the highest compliment I can offer any blog content.
Слушайте кто играет А поддержка молчит как рыба Нервов потратил — мама не горюй Короче, работает стабильно и честно — vavada официальный сайт Всё летает как часы В общем, вся инфа вот здесь — вавада казино официальный сайт вавада казино официальный сайт Только вавада реально рулит Перешлите тому кто тоже ищет нормальное казино
mostbet download барои ios http://mostbet90359.online
If you scroll past this site without looking carefully you will miss something, and a stop at clarityguidesprogress extended that mild warning, the surface of the site does not advertise its quality loudly which means careful attention is required to recognise what is being offered here which is itself a kind of editorial signal.
Reading this in a moment of low energy still kept my attention, and a stop at progressflowscleanly continued that engagement under suboptimal conditions, content that survives the reader being tired is content with extra reserves of pull and this site has the kind of writing that holds up even when I am not at my reading best.
Picked this post to share in a Slack channel where I knew it would be appreciated, and a look at claritypowersmovement suggested I will share more from here later, content worth sharing into a professional context is content that has earned a higher kind of trust than mere personal interest and this site has it.
Народ кто ищет работу То вообще без опыта не берут Работодатели только время тратят Короче, единственный где есть нормальные предложения — трудоустройство в Казахстане официальное Оплата вовремя В общем, жмите чтобы не потерять — вахтовая работа в казахстане вахтовая работа в казахстане Не сидите без денег Перешлите тому кто ищет работу
Picked a single sentence from this post to remember, and a look at summitalliancebond gave me another to keep, content that produces memorable lines is doing more than just transferring information and the small selection of sentences I keep from each reading session is one of the actual returns I get from reading carefully.
Салам всем из КЗ То график убийственный Работодатели только время тратят Короче, реально рабочий вариант — сайт для работы без посредников Проживание и питание часто включены В общем, вся инфа вот здесь — сайт для работы сайт для работы Не сидите без денег Перешлите тому кто ищет работу
Салам всем из КЗ То график убийственный Работодатели только время тратят Короче, реально рабочий вариант — сайт для работы без посредников Оплата вовремя В общем, жмите чтобы не потерять — работа онлайн казахстан работа онлайн казахстан Найдите нормальную работу Перешлите тому кто ищет работу
melbet customer support https://melbet10952.online
Worth flagging that the writing rewarded a second read more than I expected, and a look at bondednexus produced the same second read benefit, content with hidden depths that emerge only on careful rereading is rare in the modern blog space and this site has clearly invested in that level of compositional density throughout.
Салам всем из КЗ То график убийственный Пересмотрел тысячи вакансий Короче, единственный где есть нормальные предложения — работа в Казахстане с высокой зарплатой Берут даже без опыта В общем, смотрите сами по ссылке — работа вахта кз работа вахта кз Не сидите без денег Перешлите тому кто ищет работу
Гемблеры отзовитесь То вообще доступ закрывают Денег слил на всяком говне Короче, работает стабильно и честно — vavada casino с крутыми бонусами Фриспины и акции каждый день В общем, жмите чтобы не потерять — вавада официальный сайт вавада официальный сайт Только вавада реально рулит Перешлите тому кто тоже ищет нормальное казино
Здорово, народ То выплаты задерживают Искал долго, перепробовал кучу вариантов Короче, нашел наконец толковое казино — вавада казино зеркало Вывод денег за 5 минут В общем, там все подробности — vavada online casino vavada online casino Только вавада реально рулит Перешлите тому кто тоже ищет нормальное казино
Гемблеры отзовитесь А поддержка молчит как рыба Нервов потратил — мама не горюй Короче, работает стабильно и честно — vavada casino с крутыми бонусами Вывод денег за 5 минут В общем, смотрите сами по ссылке — вавада официальный сайт вавада официальный сайт Не ведитесь на лохотроны Перешлите тому кто тоже ищет нормальное казино
Здорово, народ Вечно то лаги Нервов потратил — мама не горюй Короче, единственное где не кидают — вавада казино онлайн лучший выбор Всё летает как часы В общем, смотрите сами по ссылке — вавада казино официальный сайт вавада казино официальный сайт Только вавада реально рулит Перешлите тому кто тоже ищет нормальное казино
Ребята кто в теме Вечно то лаги Денег слил на всяком говне Короче, единственное где не кидают — vavada официальный сайт Вывод денег за 5 минут В общем, там все подробности — вавада казино онлайн официальный сайт вавада казино онлайн официальный сайт Только вавада реально рулит Перешлите тому кто тоже ищет нормальное казино
Reading this gave me a small framework I expect to use going forward, and a stop at bondedstrengthnetwork extended that framework, content that produces transferable mental models rather than just specific facts is content with multiplicative value and this site is providing those models at a rate that justifies extra attention from me regularly.
Слушайте внимательно То график убийственный Объехал кучу сайтов Короче, нашел отличный сайт — трудоустройство в Казахстане официальное Оплата вовремя В общем, вся инфа вот здесь — работа вахтой в казахстане без опыта работа вахтой в казахстане без опыта Найдите нормальную работу Перешлите тому кто ищет работу
Ребята кто в теме А поддержка молчит как рыба Денег слил на всяком говне Короче, работает стабильно и честно — вавада с быстрыми выплатами Вывод денег за 5 минут В общем, смотрите сами по ссылке — vavada online casino vavada online casino Не ведитесь на лохотроны Перешлите тому кто тоже ищет нормальное казино
The way the post stayed on topic throughout without going on tangents was really refreshing, and a look at purestyle kept that focused approach going, discipline like this in writing is rare and worth recognising because most writers cannot resist wandering off into related subjects that dilute their main point and confuse readers along the way.
Now feeling slightly more optimistic about the state of independent writing online, and a stop at actionorchestration extended that quiet optimism, sites like this one are the reason I have not given up on the open web entirely and finding them occasionally renews the case for paying attention to non algorithmic content sources today.
Adding this site to my regular reading list, the post earned that on its own, and a quick stop at loungeneon sealed the decision, the kind of place worth checking back with from time to time because it consistently produces material that holds up against a critical reading too which I really value.
Здорово, народ То вообще доступ закрывают Нервов потратил — мама не горюй Короче, нашел наконец толковое казино — вавада с быстрыми выплатами Поддержка отвечает сразу В общем, смотрите сами по ссылке — vavada casino официальный сайт vavada casino официальный сайт Только вавада реально рулит Перешлите тому кто тоже ищет нормальное казино
Probably this is one of the better quiet successes on the open web at the moment, and a look at unitystrong reinforced that quiet success quality, sites that are doing well without making a noise about doing well are the sites I most respect and this one has clearly chosen the quiet success path consistently throughout.
Reading this in a moment of low energy still kept my attention, and a stop at openhorizonbond continued that engagement under suboptimal conditions, content that survives the reader being tired is content with extra reserves of pull and this site has the kind of writing that holds up even when I am not at my reading best.
Слушайте кто играет Вечно то лаги Денег слил на всяком говне Короче, нашел наконец толковое казино — vavada официальный сайт Вывод денег за 5 минут В общем, смотрите сами по ссылке — вавада официальный сайт вавада официальный сайт Не ведитесь на лохотроны Перешлите тому кто тоже ищет нормальное казино
Гемблеры отзовитесь Вечно то лаги Искал долго, перепробовал кучу вариантов Короче, единственное где не кидают — вавада казино зеркало Поддержка отвечает сразу В общем, смотрите сами по ссылке — vavada официальный сайт vavada официальный сайт Только вавада реально рулит Перешлите тому кто тоже ищет нормальное казино