【游戏开发创新】自学Blender建模，自制孔明灯，在Unity中点亮整个星空，愿新年，胜旧年（Unity | 建模 | 粒子系统

文章目录

- - 一、前言
  - 二、孔明灯Blender建模
  - - 1、Blender下载安装
    - 2、孔明灯模型
    - 3、导出FBX
  - 三、孔明灯Unity部分
  - - 1、Unity导入FBX
    - 2、制作材质
    - - 2.1、安装URP
      - 2.2、创建UniversalRenderPipelineAsset
      - 2.3、设置Scriptable Render Pipeline Settings
      - 2.4、创建ShaderGraph
      - 2.5、创建ShaderGraph
      - 2.6、创建材质球
      - 2.7、模型使用材质球
    - 3、灯座与线的材质
    - 4、制作孔明灯火苗
    - - 4.1、画火苗序列帧
      - 4.2、粒子系统制作火苗
      - 4.3、火苗放入孔明灯中
  - 四、制作月球
  - - 1、月球模型
    - 2、月球纹理
    - 3、月球材质
    - 4、月球放入场景
  - 五、星空天空盒
  - - 1、天空盒资源
    - 2、天空盒设置
  - 六、写脚本
  - - 1、孔明灯生成脚本：GenKongming.cs
    - 2、孔明灯升空脚本：KongmingLamp.cs
  - 七、运行测试
  - 八、工程源码
  - 九、完毕

一、前言

嗨，大家好，我是新发。
看过我上一篇文章的同学应该知道，我最近自学了Blender建模，感兴趣的同学可以看下我上一篇文章，《【游戏开发创新】当我学了Blender 建模，自制3D电脑桌面，回收站爆发了，把我做的模型都吐了出来（Blender | Unity | FBX）》。
马上要中秋节了，那我做一个放孔明灯的Demo吧~
Demo最终效果如下，
请添加图片描述

仰视视角：

请添加图片描述
高空平视视角：

月亮视角：

下面，我就讲下我这个Demo的制作过程吧~

二、孔明灯Blender建模

孔明灯的模型我是使用Blender做的。

1、Blender下载安装

Blender官网：https://www.blender.org/
Blender中国社区：https://www.blendercn.org/
Blender中文手册：https://docs.blender.org/manual/zh-hans/2.79/about/introduction.html

我使用的Blender版本是2.93.4，
在这里插入图片描述

注：关于Blender的教程网上蛮多的，这里我就不过多讲了，掌握基本操作和快捷键，很快就可以上手建模啦~

2、孔明灯模型

使用Blender建一个简易的孔明灯模型，
先做灯罩，
请添加图片描述
接着做灯座，

再做灯线，

请添加图片描述
最终如下：

网格如下：

3、导出FBX

在Blender中点击菜单File / Export / FBX，将模型导出成FBX格式，
在这里插入图片描述
如下：

三、孔明灯Unity部分

1、Unity导入FBX

将孔明灯的FBX文件导入到Unity工程中，
在这里插入图片描述
将模型拖到场景中，再拖到Prefabs目录中，保存为预设文件，如下：
请添加图片描述

2、制作材质

材质的Shader我准备使用ShaderGraph来制作。
我之前写过一篇ShaderGraph的文章：《ShaderGraph使用教程与各种特效案例：Unity2020》，推荐先看下这篇文章。

2.1、安装URP

先通过Package Manager搜索universal rp，点击Install执行安装，
在这里插入图片描述

2.2、创建UniversalRenderPipelineAsset

在Project视图中右键鼠标，点击菜单Create / Rendering / Universal Render Pipeline / Pipeline Asset (Forward Renderer)，
在这里插入图片描述
创建UniversalRenderPipelineAsset，如下

2.3、设置Scriptable Render Pipeline Settings

点击菜单Edit / Project Settings...，打开Project Settings窗口
在这里插入图片描述
选择Graphics分页，把UniversalRenderPipelineAsset拖到Scriptable Render Pipeline Settings中，

2.4、创建ShaderGraph

在Project视图中右键鼠标，点击菜单Create / Shader / Universal Render Pipeline / Lit Shader Graph，创建一个PBR的ShaderGraph，
在这里插入图片描述
重命名为LampshadeShader，作为灯罩的shader，

2.5、创建ShaderGraph

点击Open Shader Editor打开编辑器，
在这里插入图片描述
我想要有一点半透明的效果，把Surface改为Transparent，设置一下基础色、自发光和透明度，如下：

设置好后，记得点击Save Asset保存，

2.6、创建材质球

创建一个材质球，设置Shader为刚刚的LampshadeShader，
在这里插入图片描述

2.7、模型使用材质球

将材质球应用到模型灯罩上，如下：
在这里插入图片描述
效果如下：

我们加个点光，效果如下：

3、灯座与线的材质

同理，把灯座和线的材质也做了，
在这里插入图片描述

效果如下：
请添加图片描述

4、制作孔明灯火苗

我们需要在灯座上做一个火苗，可以使用粒子系统来做。

4.1、画火苗序列帧

在PhotoShop中新建一个1024 x 1024的画布。
在这里插入图片描述
如下：

给画布填充黑色，

因为我们要在画布上画火焰的序列帧，为了不画偏了，建议创建参考线。比如我们要画2 x 2的序列帧，那么画布就要分割成4个格子，我们需要知道每个格子的中心点位置等等。
点击菜单 视图 / 新建参考线，
在这里插入图片描述

如下，三条垂直参考线分别是256、512、768，七条水平参考线分别是146、256、366、512、658、768、878，我们在如下的4个位置分别画火焰的序列帧图案即可。
在这里插入图片描述
新建一个图层，

在刚刚新建的图层上画火焰序列帧图，凭感觉自由发挥，我也是随便画的，

把黑色的底图图层隐藏掉，

在这里插入图片描述
点击菜单文件 / 存储为，

选择存储格式为PNG，保存图片为file.png。

4.2、粒子系统制作火苗

将刚刚的火焰序列帧图片file.png拷贝到Unity工程中，如下：
在这里插入图片描述
图片格式属性设置如下：

在Hierarchy视图空白处右键鼠标，点击菜单Effects / ParticleSystem，

此时场景中就会创建出一个粒子系统，如下：

在这里插入图片描述
创建一个材质球，重名名为fire，设置Shader为Mobile/Particles/Additive，并设置贴图为刚刚的火苗序列帧，

选中场景中的粒子系统，展开Renderer标签页，把材质球file拖给粒子系统，如下：

此时可以看到，粒子喷射出来的图案变成序列帧图案了：
在这里插入图片描述
上面我们看到，虽然粒子喷出来的图案是火焰序列帧图案了，但是它喷出来的不是一帧一帧的图案，我们需要开启粒子的序列帧属性。
勾选Texture Sheet Animation，设置Tiles为 2 x 2。

注，如果你的火焰序列帧图案是3 x 3的，则这里的Tiles要设置为 3x 3。

在这里插入图片描述
此时效果如下：
上面我们看到粒子拼命地往上飞，这是因为它的初始速度比较大。我们可以把Start Speed调小，比如调整为0.2 ~ 0.3，如下：

效果如下，现在温和很多了：

我们看到粒子喷得很散，这是因为粒子的喷射区域是一个圆锥体（Cone），
在这里插入图片描述
我们可以把它的区域调小，展开Shape标签页，把张开角度Angle调整为20，把半径Radius调整为0.01，

现在喷射区域很集中了，

我们希望每个粒子的生命周期时长是随机的，将Start Lifetime设置为0.3 ~ 0.8，
在这里插入图片描述
效果如下，到这里已经有点感觉了对不对。

现在给粒子设置一个随时间而变化的颜色，勾选Color over Lifetime，设置一个渐变色。

效果如下：

上面的这个效果，每个粒子会独立得更新帧，为了方便观察，我们先把Max Particles调整为1，
在这里插入图片描述
这样就看的出来了，一个粒子在它的生命周期内独立地更新它的图像帧，

我们希望每个粒子是固定的某一帧，展开Texture Sheet Animation标签页，设置Time Mode为Lifetime，设置Frame over Time为0 ~ 3。

再观察一下效果，现在每个粒子是固定的某一帧啦，
在这里插入图片描述
把Max Particles调整成50，效果如下：

火焰燃烧的时候，是会有那种忽大忽小的效果的，我们希望粒子的大小随时间而变化，勾选Size over Lifetime，我编辑了一个曲线，

效果如下：

PhotoShop再画个火星的图案，
在这里插入图片描述
导入Unity中，对应地做一个材质球，

在火焰粒子节点下再创建一个粒子系统作为火星，

与火焰粒子一样调整相关参数，火星的参数就不展开讲了，上面的火焰效果如果能做出来，火星基本就没问题的了。
在这里插入图片描述
效果如下：

4.3、火苗放入孔明灯中

将火苗粒子保存为预设，并放入孔明灯预设中，效果如下：
请添加图片描述

四、制作月球

1、月球模型

月球模型，简单处理，一个球体，
请添加图片描述

2、月球纹理

纹理贴图我是在Texture Haven下载的，地址：https://polyhaven.com/textures
在这里插入图片描述
这上面的纹理都是免费下载并且可直接商用的，良心网站！
我找了一个岩石纹理，

3、月球材质

月球材质的Shader我也使用ShaderGraph来做，节点如下：
在这里插入图片描述
应用到材质球中，预览效果如下：
请添加图片描述

4、月球放入场景

把月球放入场景中，放到一个比较高的位置，
请添加图片描述

五、星空天空盒

1、天空盒资源

找一个天空盒的资源，我用的是这个星空天空盒，可以在AssetStore上免费下载，地址：https://assetstore.unity.com/packages/2d/textures-materials/sky/stellar-sky-99558
在这里插入图片描述

2、天空盒设置

下载下来导入Unity中，点击菜单Window / Rendering /Lighting，
在这里插入图片描述
打开Lighting窗口，进入Environment分页，设置天空盒材质球，设置环境光渐变色，如下：

星空效果有了，
请添加图片描述

六、写脚本

1、孔明灯生成脚本：GenKongming.cs

我想要一开始在空中生成很多个孔明灯，写GenKongming.cs脚本，
先声明一些变量

/// <summary>
/// 孔明灯预设
/// </summary>
public GameObject lanternObj;

private Transform selfTrans;

/// <summary>
/// 主摄像机的Transform
/// </summary>
private Transform camTrans;

/// <summary>
/// 主摄像机
/// </summary>
private Camera cam;

在Start函数中创建50个孔明灯，

void Start()
{
    selfTrans = transform;
    cam = Camera.main;
    camTrans = cam.transform;

    //初始创建50个孔明灯
    for (int i = 0; i < 50; ++i)
    {
        var go = Instantiate(lanternObj);
        go.transform.position = new Vector3(Random.Range(-100, 100), Random.Range(50, 100), Random.Range(-100, 100));
        go.transform.SetParent(selfTrans, false);
    }
}

我们还想让它每隔一个时间间隔就生成一个孔明灯，无限生成，写一个协程，并在Start函数中启动这个协程，

void Start()
{
	// ...

	// 协程无限循环创建孔明灯
    StartCoroutine(StartGen());
}

private IEnumerator StartGen()
{
    while (true)
    {
        var go = Instantiate(lanternObj);
        go.transform.position = new Vector3(Random.Range(-100, 100), 0, Random.Range(-100, 100));
        go.transform.SetParent(selfTrans, false);
        yield return new WaitForSeconds(1);
    }
}

另外，我们希望点击鼠标右键的时候，在鼠标的位置生成一个孔明灯，

private void Update()
{
    // 点击鼠标右键，在鼠标位置处生成一个孔明灯
    if (Input.GetMouseButtonDown(1))
    {
        var go = Instantiate(lanternObj);
        var pos = cam.ScreenToWorldPoint(new Vector3(Input.mousePosition.x, Input.mousePosition.y, 3f));
        go.transform.SetParent(selfTrans, false);
        go.transform.position = pos;
    }
}

为了可以从多个视角观察，我们加上摄像机旋转控制的逻辑，

private void Update()
{
	// ...
	
    // 鼠标左键拖动，旋转摄像机
    if(Input.GetMouseButton(0))
    {
        float inputX = Input.GetAxis("Mouse X")*1.5f;
        camTrans.Rotate(Vector3.up, inputX, Space.World);
    }
}

我们还可以在高空再创建一个摄像机，通过按空白键来控制这个高空摄像机的激活，

/// <summary>
/// 高空摄像机
/// </summary>
public GameObject cam2;

private void Update()
{
	// ...
	
	// 高空摄像机的激活控制
	if(Input.GetKeyDown(KeyCode.Space))
	{
	    cam2.gameObject.SetActive(!cam2.activeSelf);
	}
}

在场景中创建一个空物体，重命名为GenKongming，挂上GenKongming脚本，设置成员变量，
在这里插入图片描述

2、孔明灯升空脚本：KongmingLamp.cs

我们希望场景中的孔明灯自身有一个升空的逻辑，创建一个KongmingLamp.cs脚本，代码很简单，如下：

using UnityEngine;

public class KongmingLamp : MonoBehaviour
{
    private Transform trans;
    private Vector3 speed;

    void Start()
    {
        trans = transform;
        // 随机一个升空速度
        speed = new Vector3(Random.Range(-0.5f, 0.5f), Random.Range(1, 3), Random.Range(-0.5f, 0.5f));
    }


    void Update()
    {
        // 沿着速度方向升空
        trans.position += speed * Time.deltaTime;

        // 高度达到500，自我销毁
        if (trans.position.y > 500)
        {
            Destroy(gameObject);
        }
    }
}

将其挂到孔明灯预设上，
在这里插入图片描述

七、运行测试

运行Unity，效果如下。
仰视视角：
请添加图片描述
高空平视视角：

加上屏幕后处理，
在这里插入图片描述
效果非常棒，