Question

如何使用Unity创造动态的2D水体效果

Answer 1

　　作者：Alex Rose
　　在本篇教程中，我们将使用简单的物理机制模拟一个动态的2D水体。我们将使用一个线性渲染器、网格渲染器，触发器以及粒子的混合体来创造这一水体效果，最终得到可运用于你下款游戏的水纹和水花。这里包含了Unity样本源，但你应该能够使用任何游戏引擎以相同的原理执行类似的操作。
　　设置水体管理器
　　我们将使用Unity的一个线性渲染器来渲染我们的水体表面，并使用这些节点来展现持续的波纹。
　　
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　　2014-4-7 09:44 上传

　　unity-water-linerenderer(from gamedevelopment)

　　我们将追踪每个节点的位置、速度和加速情况。为此，我们将会使用到阵列。所以在我们的类顶端将添加如下变量：
　　float[] xpositions;
　　float[] ypositions;
　　float[] velocities;
　　float[] accelerations;
　　LineRenderer Body;

　　LineRenderer将存储我们所有的节点，并概述我们的水体。我们仍需要水体本身，将使用Meshes来创造。我们将需要对象来托管这些网格。
　　GameObject[] meshobjects;
　　Mesh[] meshes;

　　我们还需要碰撞器以便事物可同水体互动：
　　GameObject[] colliders;

　　我们也存储了所有的常量：
　　const float springconstant = 0.02f;
　　const float damping = 0.04f;
　　const float spread = 0.05f;
　　const float z = -1f;

　　这些常量中的z是我们为水体设置的Z位移。我们将使用-1标注它，这样它就会呈现于我们的对象之前（游戏邦注：你可能想根据自己的需求将其调整为在对象之前或之后，那你就必须使用Z坐标来确定与之相关的精灵所在的位置）。
　　下一步，我们将保持一些值：
　　float baseheight;
　　float left;
　　float bottom;

　　这些就是水的维度。
　　我们将需要一些可以在编辑器中设置的公开变量。首先，我们将为水花使用粒子系统：
　　public GameObject splash:

　　接下来就是我们将用于线性渲染器的材料：
　　public Material mat:

　　此外，我们将为主要水体使用的网格类型如下：
　　public GameObject watermesh:

　　我们想要能够托管所有这些数据的游戏对象，令其作为管理器，产出我们游戏中的水体。为此，我们将编写SpawnWater()函数。
　　这个函数将采用水体左边、跑马度、顶点以及底部的输入：
　　public void SpawnWater(float Left, float Width, float Top, float Bottom)
　　{

　　（虽然这看似有所矛盾，但却有利于从左往右快速进行关卡设计）
　　创造节点
　　现在我们将找出自己需要多少节点：
　　int edgecount = Mathf.RoundToInt(Width) * 5;
　　int nodecount = edgecount + 1;

　　我们将针对每个单位宽度使用5个节点，以便呈现流畅的移动（你可以改变这一点以便平衡效率与流畅性）。我们由此可得到所有线段，然后需要在末端的节点 + 1。
　　我们要做的首件事就是以LineRenderer组件渲染水体：
　　Body = gameObject.AddComponent();
　　Body.material = mat;
　　Body.material.renderQueue = 1000;
　　Body.SetVertexCount(nodecount);
　　Body.SetWidth(0.1f, 0.1f);

　　我们在此还要做的是选择材料，并通过选择渲染队列中的位置而令其在水面之上渲染。我们设置正确的节点数据，将线段宽度设为0.1。
　　你可以根据自己所需的线段粗细来改变这一宽度。你可能注意到了SetWidth()需要两个参数，这是线段开始及末尾的宽度。我们希望该宽度恒定不变。
　　现在我们制作了节点，将初始化我们所有的顶级变量：
　　xpositions = new float[nodecount];
　　ypositions = new float[nodecount];
　　velocities = new float[nodecount];
　　accelerations = new float[nodecount];
　　meshobjects = new GameObject[edgecount];
　　meshes = new Mesh[edgecount];
　　colliders = new GameObject[edgecount];
　　baseheight = Top;
　　bottom = Bottom;
　　left = Left;

　　我们已经有了所有阵列，将控制我们的数据。
　　现在要设置我们阵列的值。我们将从节点开始：
　　for (int i = 0; i < nodecount; i++)
　　{
　　ypositions = Top;
　　xpositions = Left + Width * i / edgecount;
　　accelerations = 0;
　　velocities = 0;
　　Body.SetPosition(i, new Vector3(xpositions, ypositions, z));
　　}

　　在此，我们将所有Y位置设于水体之上，之后一起渐进增加所有节点。因为水面平静，我们的速度和加速值最初为0。
　　我们将把LineRenderer (Body)中的每个节点设为其正确的位置，以此完成这个循环。
　　创造网格
　　这正是它棘手的地方。
　　我们有自己的线段，但我们并没有水体本身。我们要使用网格来制作，如下所示：
　　for (int i = 0; i < edgecount; i++)
　　{
　　meshes = new Mesh();

　　现在，网格存储了一系列变量。首个变量相当简单：它包含了所有顶点（或转角）。
　　
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　　unity-water-Firstmesh(from gamedevelopment)

　　该图表显示了我们所需的网格片段的样子。第一个片段中的顶点被标注出来了。我们总共需要4个顶点。
　　Vector3[] Vertices = new Vector3[4];
　　Vertices[0] = new Vector3(xpositions, ypositions, z);
　　Vertices[1] = new Vector3(xpositions[i + 1], ypositions[i + 1], z);
　　Vertices[2] = new Vector3(xpositions, bottom, z);
　　Vertices[3] = new Vector3(xpositions[i+1], bottom, z);

　　现在如你所见，顶点0处于左上角，1处于右上角，2是左下角，3是右下角。我们之后要记住。
　　网格所需的第二个性能就是UV。网格拥有纹理，UV会选择我们想撷取的那部分纹理。在这种情况下，我们只想要左上角，右上角，右下角和右下角的纹理。
　　Vector2[] UVs = new Vector2[4];
　　UVs[0] = new Vector2(0, 1);
　　UVs[1] = new Vector2(1, 1);
　　UVs[2] = new Vector2(0, 0);
　　UVs[3] = new Vector2(1, 0);

　　现在我们又需要这些数据了。网格是由三角形组成的，我们知道任何四边形都是由两个三角形组成的，所以现在我们需要告诉网格它如何绘制这些三角形。
　　
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　　unity-water-Tris(from gamedevelopment)

　　看看含有节点顺序标注的转角。三角形A连接节点0，1，以及3，三角形B连接节点3，2，1。因此我们想制作一个包含6个整数的阵列：
　　int[] tris = new int[6] { 0, 1, 3, 3, 2, 0 };

　　这就创造了我们的四边形。现在我们要设置网格的值。
　　meshes.vertices = Vertices;
　　meshes.uv = UVs;
　　meshes.triangles = tris;

　　现在我们已经有了自己的网格，但我们没有在场景是渲染它们的游戏对象。所以我们将从包括一个网格渲染器和筛网过滤器的watermesh预制件来创造它们。
　　meshobjects = Instantiate(watermesh,Vector3.zero,Quaternion.identity) as GameObject;
　　meshobjects.GetComponent().mesh = meshes;
　　meshobjects.transform.parent = transform;

　　我们设置了网格，令其成为水体管理器的子项。