『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：
If a friend asked me where to read carefully on the topic I would send them here without hesitation, and a look at walnutharborcommercegallery confirmed the recommendation strength, the directness of my recommendation reflects how confident I am in the quality and this site has earned undiluted recommendations from me across multiple recent conversations actually.
Well done, the kind of post that makes you slow down and actually read instead of skimming for keywords, and a look at acornharbortradegallery kept me reading carefully too, that is a sign of writing that has been crafted rather than churned out for an algorithm to see today and tomorrow.
https://vodka200032.com/?id=17791&modal=reg
Reading carefully this time rather than scanning, and the depth shows up in places I missed first time around, and a look at gribump rewarded the same careful approach, content that holds up to multiple reads is content I want more of in my regular rotation rather than disposable scroll fodder daily.
Всем привет родители Домашка до ночи Вечно больной и уставший Короче, школа где ребёнку комфортно — онлайн школы с зачислением из любого города Учителя настоящие профи В общем, вся инфа вот здесь — онлайн школы с зачислением https://shkola-onlajn-bxf.ru Переходите на дистанционное обучение Перешлите другим родителям
1win inregistrare nu merge https://1win15726.help/
Appreciate the thoughtful approach, the writer clearly took time to make this readable for someone who is not already an expert, and a look at gildedcovemerchantgallery kept that going nicely, easy on the eyes and easy on the brain which is always a winning combination when reading on a busy day.
мостбет бонус не начислили https://mostbet91325.help
Liked how the writer used real examples instead of theoretical ones to make the points stick, and a stop at hewzap added even more concrete examples, this is the kind of practical approach that respects readers who actually want to apply what they learn rather than just nodding along passively without doing anything useful.
Just want to record that this site is entering my regular reading list, and a look at crearena confirmed it deserves the spot, my regular reading list is short and well curated and adding to it requires meeting a fairly high quality bar that this site has clearly cleared without much effort apparently.
1win conditii bonus http://www.1win15726.help
Reading this gave me a small framework I expect to use going forward, and a stop at thatchteapot 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.
Adding this site to my regular reading list, the post earned that on its own, and a quick stop at wildorchardmerchantgallery 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.
мостбет история платежей https://www.mostbet91325.help
Granted my mood today might be elevating my reading experience but I still think this is genuinely good, and a stop at tasseltrace reinforced that even discounted assessment, controlling for the mood adjustment that affects content perception this site still reads as substantively above average across multiple pieces I have read carefully today.
Now appreciating that I did not feel exhausted after reading, and a stop at swansignal extended that energising quality, content that leaves me with more attention than it consumed is rare and the gap between draining and energising content is real over the course of a typical day spent reading widely online.
A piece that handled a controversial angle without becoming heated, and a look at galekraft continued that calm engagement, content that can address contested topics without inflaming them is doing rare diplomatic work and this site has clearly developed the editorial maturity to handle sensitive material with the appropriate temperature of writing throughout.
Народ всем привет Цены космос а качество мыло То вообще приезжают и говорят что замер не тот Короче, нашел нормальных ребят — заборы под ключ в Москве с гарантией Замер на следующий день В общем, жмите чтобы не потерять — изготовление заборов на заказ изготовление заборов на заказ Не ведитесь на дешёвые предложения Перешлите тому у кого участок
Родители всем привет Дневники эти вечные Нервы ни к чёрту у всей семьи Короче, единственная школа где кайфово учиться — онлайн обучение для детей дома с учителем Никаких сборов в 8 утра В общем, вся инфа вот здесь — школа для детей школа для детей Переходите на нормальное обучение Перешлите другим родителям
888starz apk https://888-uz7.com/apk/
This actually answered the question I had been searching for, and after I checked tundratoken I had a few more pieces I had not realised I needed, that is the sign of a site that knows what its readers want before they even know how to ask it which is impressive.
Народ у кого школьники Учителя которые только и знают что орать Только оценки и нервотрёпка Короче, школа без стресса и скандалов — школа онлайн с индивидуальным расписанием Уроки тогда когда удобно В общем, жмите чтобы не потерять — школа онлайн дистанционное обучение школа онлайн дистанционное обучение Хватит мучить себя и ребёнка Перешлите другим родителям
Now understanding why someone recommended this site to me a while back, and a stop at scenictrader explained the recommendation, sometimes recommendations make sense only after experience and this site has finally clicked into place as the kind of resource I now understand was being recommended for sound editorial reasons by my friend.
888 казино https://888-uz7.com/
A piece that brought a sense of order to a topic I had been finding chaotic, and a look at sonarsandal continued that organising effect, content that imposes useful structure on messy subjects is doing genuine intellectual work and this site is providing that organisational function across multiple posts I have read recently here.
Definitely returning here, that is decided, and a look at holmglobe only made the case stronger, this is one of those rare websites that rewards regular visits rather than feeling stale after the first read which is something I cannot say about most of the places I bookmark today across all my topics.
888starz deposit 888starz deposit.
1win вывод через элсом инструкция 1win вывод через элсом инструкция
Generally I find the content on similar topics frustrating in specific ways and this post avoided all of them, and a look at irotix continued that frustration free experience, content that sidesteps the standard failure modes of its genre is content with editorial awareness and this site has clearly studied what fails elsewhere consistently.
Народ всем привет Объездил кучу поставщиков — везде перекупы То вообще отгружают б/у под видом нового Короче, нашел нормальных производителей — подъемное оборудование для производства любой сложности Цены ниже чем у перекупов на 20% В общем, жмите чтобы не потерять — ремонт грузоподъемного оборудования https://tal-elektricheskaya.ru Не ведитесь на дешевые предложения Перешлите тому кто ищет оборудование
Honest opinion is that this is the kind of post that builds long term trust with readers, and a look at iciclebrookcommercegallery reinforced that perception, the slow accumulation of trust through consistent quality is the only sustainable way to build a real audience and this site is clearly playing that long game.
Народ у кого дети Замучились мы с этой обычной школой Одни оценки и бесконечные поборы Короче, нашли отличный выход — школа онлайн без стресса и нервов Никаких сборов в 8 утра В общем, вся инфа вот здесь — онлайн класс онлайн класс Переходите на нормальное обучение Перешлите другим родителям
Всем привет родители Каждый день как на работу Ребёнок перегружен Короче, нашли отличный вариант — школа онлайн с лицензией и зачислением Никаких нервов В общем, вся инфа вот здесь — онлайн школы с зачислением https://shkola-onlajn-bxf.ru Не мучайте себя и детей Перешлите другим родителям
Yesterday I was complaining about the state of online writing and today this site has temporarily fixed that complaint, and a look at windharborcommercegallery extended that mood reversal, the short term mood improvement that comes from finding good content is real and this site has produced that improvement for me at a useful moment.
Worth a quiet moment of recognition for the consistency I have noticed across multiple posts, and a stop at gildedgrovecommercegallery continued that consistent quality, sites that maintain quality across many pieces rather than peaking on one viral post are sites with real editorial discipline and this one has clearly developed that discipline carefully.
Родители всем привет Дневники эти вечные Ребёнок к вечеру как выжатый лимон Короче, единственная школа где кайфово учиться — школы дистанционного обучения с индивидуальным подходом Уроки в комфортное время В общем, жмите чтобы не потерять — онлайн школы с зачислением онлайн школы с зачислением Не мучайте себя и детей Перешлите другим родителям
Reading this confirmed that the topic deserves more careful attention than it usually gets, and a stop at auroracovegoodsgallery extended that elevated framing, content that raises the appropriate weight of a subject without being preachy about it is serving a quiet but important editorial function for the broader cultural conversation about it.
Народ у кого дети Двойки замечания вечные Вечно больной и уставший Короче, школа где ребёнку комфортно — онлайн обучение для детей в любое время Учителя настоящие профи В общем, сохраняйте себе — уроки онлайн https://shkola-onlajn-bxf.ru Не мучайте себя и детей Перешлите другим родителям
Народ у кого дети Дневники эти вечные Ребёнок к вечеру как выжатый лимон Короче, единственная школа где кайфово учиться — онлайн школы для детей с 1 по 11 класс Уроки в комфортное время В общем, там программа и условия — онлайн школа огэ https://shkola-onlajn-vem.ru Переходите на нормальное обучение Перешлите другим родителям
mostbet cont suspendat http://mostbet78342.help/
Honestly impressed by how much useful content sits in such a small post, and a stop at grohax confirmed the rest of the site packs a similar punch, density without confusion is a hard balance to strike and this site has clearly cracked the code on it across many different topic areas covered.
Кто устал от обычной школы Учителя которые только оценками меряют Ребёнок перегружен Короче, нашли отличный вариант — школы дистанционного обучения с опытными педагогами Уроки по расписанию который сам выбираешь В общем, сохраняйте себе — online school https://shkola-onlajn-bxf.ru Переходите на дистанционное обучение Перешлите другим родителям
1win fraudă sau nu 1win04957.help
1win apk quraşdırma 1win65005.help
how to use aviator promo code http://www.aviator62775.online
1win мобильное приложение скачать http://1win39615.help
1win bonus hesablanması 1win bonus hesablanması
1win tək mərc http://1win65005.help/
1win сайт https://www.1win50917.help
Народ всем привет Обещают одно а по факту другое То столбы гнутые Короче, нашел нормальных ребят — купить забор с установкой от производителя Сделали за две недели В общем, сохраняйте себе — 3D забор под ключ 3D забор под ключ Проверяйте производителя по этому списку Перешлите тому у кого участок