粒子系统的学习

前端之家收集整理的这篇文章主要介绍了粒子系统的学习前端之家小编觉得挺不错的,现在分享给大家,也给大家做个参考。

本文转自:http://goldlion.blog.51cto.com/4127613/767801

直接使用工具来感受一下粒子系统的强大威力吧。

网络上有很多粒子编辑器,大多数都是收费的。magicalsoft提供了一个免费的粒子编辑器(该工具目前只有mac版本),界面如下:

我们将针对这个编辑器来讲解粒子系统。其他的和这个功能差不多。

第一部分:为什么要有粒子系统?

粒子系统在游戏中被大量的应用于游戏特效,能够极大的提高游戏的画面观感。

使用帧动画也可以实现特效效果。但是缺点也很明显:

1.画面效果

2.细节不自然

3.修改不方便

以前,手机性能不强的时候,使用粒子系统是非常蛋疼的。现在手机硬件配置和软件支持(OpenGL)的大幅度强化,让强大的粒子系统有了展示的机会。

第二部分:粒子系统生命周期

粒子一旦诞生都要经历完整的生命周期:

首先,从粒子池中获取一个粒子,

然后计算赋予初始属性后,发射他。

在粒子飞行过程中,不断的刷新来修正他的属性

粒子死亡后,回归粒子池。

第三部分:粒子相关属性

Variance浮动值:表示随机上下浮动的修正值,实际值由原始值+浮动值组成,例如Lifespan=5Lifespan Variance=1那么随机出来的结果就是46

第四部分:发射器相关属性

发射器有两种,一种是重力发射器(用于实现在重力条件下的粒子运动),另一种是放射发射器(用于实现在无重力下的粒子运动)。


第五部分:OpenGL混合

#1神马是混合?

混合就是把两种颜色混在一起。具体一点,就是把某一像素位置原来的颜色和将要画上去的颜色,通过某种方式混在一起,从而实现特殊的效果

假设我们需要绘制这样一个场景:透过红色的玻璃去看绿色的物体,那么可以先绘制绿色的物体,再绘制红色玻璃。在绘制红色玻璃的时候,利用“混合”功能,把将要绘制上去的红色和原来的绿色进行混合,于是得到一种新的颜色,看上去就好像玻璃是半透明的。

#2混合中的术语

前面我们已经提到,混合需要把原来的颜色和将要画上去的颜色找出来,经过某种方式处理后得到一种新的颜色。这里把将要画上去的颜色称为“源颜色”,如上例中的红色;把原来的颜色称为“目标颜色”,如上例中的绿色。

OpenGL会把源颜色和目标颜色各自取出,并乘以一个系数(源颜色乘以的系数称为“源因子”,目标颜色乘以的系数称为“目标因子”),然后相加,这样就得到了新的颜色。(也可以不是相加,新版本的OpenGL可以设置运算方式,包括加、减、取两者中较大的、取两者中较小的、逻辑运算等,但我们这里为了简单起见,不讨论这个了)

#3混合公式

下面用数学公式来表达一下这个运算方式。假设源颜色的四个分量(指红色,绿色,蓝色,alpha值)是(Rs,Gs,Bs,As),目标颜色的四个分量是(Rd,Gd,Bd,Ad),又设源因子为(Sr,Sg,Sb,Sa),目标因子为(Dr,Dg,Db,Da)。则混合产生的新颜色可以表示为:

(Rs*Sr+Rd*Dr,Gs*Sg+Gd*Dg,Bs*Sb+Bd*Db,As*Sa+Ad*Da)

当然了,如果颜色的某一分量超过了1.0,则它会被自动截取为1.0,不需要考虑越界的问题。

#4各种混合因子

在OpenGL中,源因子和目标因子是可以通过glBlendFunc函数来进行设置的。glBlendFunc有两个参数,前者表示源因子,后者表示目标因子。这两个参数可以是多种值,下面介绍比较常用的几种。

GL_ZERO: 表示使用0.0作为因子,实际上相当于不使用这种颜色参与混合运算。

GL_ONE: 表示使用1.0作为因子,实际上相当于完全的使用了这种颜色参与混合运算。

GL_SRC_ALPHA:表示使用源颜色的alpha值来作为因子。

GL_DST_ALPHA:表示使用目标颜色的alpha值来作为因子。

GL_ONE_MINUS_SRC_ALPHA:表示用1.0减去源颜色的alpha值来作为因子。

GL_ONE_MINUS_DST_ALPHA:表示用1.0减去目标颜色的alpha值来作为因子。

除此以外,还有GL_SRC_COLOR(把源颜色的四个分量分别作为因子的四个分量)、GL_ONE_MINUS_SRC_COLOR、GL_DST_COLOR、GL_ONE_MINUS_DST_COLOR等,前两个在OpenGL旧版本中只能用于设置目标因子,后两个在OpenGL旧版本中只能用于设置源因子。新版本的OpenGL则没有这个限制,并且支持新的GL_CONST_COLOR(设定一种常数颜色,将其四个分量分别作为因子的四个分量)、GL_ONE_MINUS_CONST_COLOR、GL_CONST_ALPHA、GL_ONE_MINUS_CONST_ALPHA。另外还有GL_SRC_ALPHA_SATURATE。新版本的OpenGL还允许颜色的alpha值和RGB值采用不同的混合因子。但这些都不是我们现在所需要了解的。毕竟这还是入门教材,不需要整得太复杂~

举例来说:

如果设置了glBlendFunc(GL_ONE,GL_ZERO);,则表示完全使用源颜色,完全不使用目标颜色,因此画面效果和不使用混合的时候一致(当然效率可能会低一点点)。如果没有设置源因子和目标因子,则默认情况就是这样的设置。

如果设置了glBlendFunc(GL_ZERO,GL_ONE);,则表示完全不使用源颜色,因此无论你想画什么,最后都不会被画上去了。(但这并不是说这样设置就没有用,有些时候可能有特殊用途)

如果设置了glBlendFunc(GL_SRC_ALPHA,GL_ONE_MINUS_SRC_ALPHA);,则表示源颜色乘以自身的alpha值,目标颜色乘以1.0减去源颜色的alpha值,这样一来,源颜色的alpha值越大,则产生的新颜色中源颜色所占比例就越大,而目标颜色所占比例则减小。这种情况下,我们可以简单的将源颜色的alpha值理解为“不透明度”。这也是混合时最常用的方式。

注意:

所谓源颜色和目标颜色,是跟绘制的顺序有关的。假如先绘制了一个红色的物体,再在其上绘制绿色的物体。则绿色是源颜色,红色是目标颜色。如果顺序反过来,则红色就是源颜色,绿色才是目标颜色。在绘制时,应该注意顺序,使得绘制的源颜色与设置的源因子对应,目标颜色与设置的目标因子对应。不要被混乱的顺序搞晕了。


#5混合举例

glBlendFunc(GL_ONE,GL_ZERO)

glBlendFunc(GL_SRC_ALPHA,GL_ONE_MINUS_SRC_ALPHA)

第六部分:纹理Texture

如果没有贴图的话,所有粒子将会是单调的色块。在当前这个工具中,只需要点击Texture区域即可添加贴图。粒子的贴图没有具体限制,可以是灰度图,也可以是一张具体的图片。但要小于64x64pixel

第七部分:绘制粒子的代码

绘制粒子的代码非常简单,由于magicalsoft的粒子编辑器,不能导出缺省的Texture。所以我准备了现成的meteor.plist和meteor.png。

将这两个导入到xcode中的resource里,然后在当前Scene中添加如下代码:

 
 
  1. CCParticleSystem*meteor=CCParticleSystemQuad::particleWithFile("meteor.plist");
  2. meteor->setPosition(ccp(size.width/2,size.height/2));
  3. this->addChild(meteor);

运行效果:

参考文献:

《cocos2d Game Develop》第九章 粒子系统

知易Cocos2D-iPhone 游戏开发教程007 粒子系统

OPENGL混合(ZZ):http://hi.baidu.com/asky007/blog/item/1f8bcded3da7dd4979f0555e.html

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