载具尾气

汽车和其他载具把燃油转换为动力时会排放废气。你可以使用粒子系统画龙点睛地为载具添加排气效果。

An exhaust generated by a particle system

粒子系统产生的排气效果

粒子的时间轴

废气烟雾从管道中快速排出，随后在与大气接触时迅速减慢移动速度。随着减慢，它向四周散开，并变得更加模糊，然后快速消散在空气中。因为废气是热的，所以在穿过周围的冷空气时会轻微地上浮。

废气烟雾粒子的初始大小不能大于排气管的宽度，但是在它短短的生命周期内，它的大小将大大增加。它通常从半透明开始，随着它与空气混合，将淡出到完全透明。至于动力学，粒子将非常快速地发射，然后快速减慢，并略微上浮。

实现

在 形状 Shape 模块中，选择 圆锥体 Cone 形状，并设置它的 角度 Angle 属性 为 0；这里的『圆锥体』实际上是圆柱形的管道。管道的 半径 Radius 取决于实际车辆的大小，不过，通常你可以在场景视图中，让半径线框与车辆模型相匹配（例如，汽车模型通常具有一个排气管，或是在后面有一个洞，从而你可以匹配排气管的大小）。半径实际上决定了很多属性的设置，例如粒子大小和发射率。在这个示例中，我们假设载具是一辆遵循 Unity 标准尺寸约定（1 单位等于 1 米）的汽车；因此设置半径为约 0.05 或 5 厘米。

标准资源提供的 Smoke4 材质很适合作为烟雾粒子的图形。如果尚未安装这些资源，那么从菜单中选择 Assets > Import Package > Particles。然后，进入粒子系统的 渲染器 Renderer 模块，设置 材质 Material 为 Smoke4.

对于汽车尾气，默认的 5 秒生命周期通常太长了，因此你应该打开 Particle System 模块（与游戏对象同名，例如『Exhaust』），设置 初始生命周期 Start Lifetime 为 2.5 秒。还是在这个模块中，设置 模拟空间 Simulation Space 为 世界 World，设置 重力修改器 Gravity Modifier 为一个小的负值，比如 –0.1。使用世界模拟空间，是为了使烟雾悬浮在其产生的位置，即使是在载具行驶时。负重力效应使烟雾粒子上浮，就像它们是由热气体构成的。还是一个点睛之笔是，点击 初始渲染 Start Rotation 旁边的小菜单箭头，选择 在两个常量之间随机 Random Between Two Constants 选项。将这两个值分别设置为 0 和 360，烟雾粒子将在发射时随机旋转。许多完全相同的粒子排列在一起太不自然了，不利于生成随机的、无形的烟雾轨迹。

在这个阶段，烟雾粒子开始看起是真实的，默认的发射率很好地产生了发动机的间歇性燃烧效果。不过，烟雾没有向外膨胀，也没有消失。开启 随生命周期改变颜色 Color Over Lifetime 模块，点击渐变面板右端顶部的按钮（控制颜色 alpha 值的透明度）。设置 alpha 值为 0，你应该在场景视图中看到烟雾粒子消失不见。根据发动机的清洁程序，你可能想要降低开始时的渐变透明度；厚重的、黑色的颜色暗示了肮脏的、低效的燃烧。

除了淡出，烟雾还应该在逃逸过程中增加大小，使用 随生命周期改变大小 Size Over Lifetime 模块可以很容易地创建这种效果。启用这个模块，选中曲线，滑动左端的曲线手柄，使粒子的初始大小为完整尺寸的一小部分。粒子的实际大小取决于排气管的大小，但是，比排气管稍大的值，可以创建更好的气体溢出效果。（如果粒子的初始大小与排气管相同，将暗示气体的形状被排气管所限制，但气体根本并没有固定的形状。）可以在场景视图中看到，粒子系统很好地模拟了烟雾的视觉效果。如果创建的烟雾扩散效果不符合预期，你可能还需要在粒子系统模块中增加 初始大小 Start Size。

最后一个效果，烟雾将随着扩展而减慢速度。一个简单的实现方式是使用 随时间改变作用力 Force Over Lifetime 模块。启用这个模块，设置 空间 Space 选项为 本地 Local，设置作用力组件的 Z 为一个负值，表示粒子被作用力回推（系统沿着对象本地空间的正 Z 方向发射粒子）。如果按照前文所述设置其他参数，那么设置为约 –0.75，粒子系统将很好地运行。

用法

你可以将尾气粒子系统添加到载具的某个子对象上来定位它。对于简单的游戏，你可以开启 唤醒时播放 Play On Awake 和 循环播放 Looping，让粒子系统开始运行。然而大多数情况下，你可能至少需要改变载具行驶时的发射率。这么做首先是为了真实性（例如，引擎在剧烈运转时将产生更多的烟雾），其次还可以避免烟雾粒子随着载具行驶而散开。一个快速移动的载具，如果发射率太低，将产生一股一股的烟雾，非常不真实。

通过脚本可以非常容易地改变发射率。如果脚本中的某个变量代表了引擎的转速或载具的速度，那么你可以简单地把它的值乘以一个常数，并把计算结果分配给粒子系统的 emissionRate 属性。

  1.     // C#
  3.     using UnityEngine;
  4.     using System.Collections;
  6.     public class PartScriptTestCS : MonoBehaviour {
  8.         public float engineRevs;
  9.         public float exhaustRate;
  11.         ParticleSystem exhaust;
  13.         void Start () {
  14.             exhaust = GetComponent<ParticleSystem>();
  15.         }
  17.         void Update () {
  18.             exhaust.emissionRate = engineRevs * exhaustRate;
  19.         }
  21.     }
  1.     // JS
  3.     var engineRevs: float;
  4.     var exhaustRate: float;
  6.     var exhaust: ParticleSystem;
  8.     function Start() {
  9.         exhaust = GetComponent.<ParticleSystem>();
  10.     }
  12.     function Update () {
  13.         exhaust.emissionRate = engineRevs * exhaustRate;
  14.     }

更进一步

基本方案创建了相当逼真的尾气效果，不过你可能已经注意到，引擎的『特性』随着参数的改变而改变。一个缺乏维护的、低效率的引擎将不完全地燃烧燃料，产生浓厚的、黑暗的烟雾，并长时间存在于空气中。这种效果很适合老旧的农用拖拉机，但是不适合高性能的运动跑车。对于清洁的发动机，你应该为粒子的生命周期、透明度和大小增量设置更小的值。对于『肮脏』的引擎，你应该增大这些值，可能还需要使用 发射 Emission 模块的 脉冲 Bursts 属性，来创建引擎噼啪响的效果。