Mit dem Partikelsystem von Visionaire Studio erzeugst du bewegte, „unscharfe“ und „chaotische“ Effekte wie Regen, Rauch, Nebel oder Feuer.
Jedes Partikelsystem besteht aus einem Emitter, der laufend eine bestimmte Menge kleiner Punktobjekte (Partikel) erzeugt und ausstößt. Partikel leben nur kurz: Sie entstehen, bewegen sich, verändern sich vielleicht und verschwinden wieder. Gibst du den Partikeln Bilder und stellst Werte wie Anzahl, Richtung oder Geschwindigkeit ein, entstehen ganz unterschiedliche Effekte.
Funktionierende Beispiele findest du auf der Seite Vorlagen.
Ein Partikelsystem einrichten
Partikelsysteme legst du im Bereich „Particles“ des Editors an (Schneeflockensymbol in der Symbolleiste). Füge über die grüne [+]-Schaltfläche ein neues System hinzu und gib ihm einen Namen.
Ansichtsfenster
Im Ansichtsfenster rechts siehst du eine Vorschau des ausgewählten Systems (allerdings erst, wenn es mindestens eine Textur hat). Jede Änderung wirkt sich sofort auf die Vorschau aus.
- Verschiebe die Ansicht mit gedrückter mittlerer Maustaste oder mit der linken Maustaste bei gedrückter „Strg“-Taste (PC) bzw. „Cmd/⌘“ (Apple).
- Zoome hinein und heraus mit dem Mausrad bei gedrückter „Strg“-Taste (PC) bzw. „Cmd/⌘“ (Apple) oder mit den Lupenwerkzeugen über dem Ansichtsfenster.
Standardmäßig ist der Hintergrund leer, du kannst aber über die Liste über dem Ansichtsfenster eine Szene einblenden. Das Partikelsystem wird dadurch nicht dieser Szene zugewiesen, es ist nur eine Vorschau. Partikelsysteme, die in dieser Szene bereits über Komponenten an ein Objekt gebunden sind, erscheinen ebenfalls. Das hilft, wenn du mehrere Systeme in einer Szene kombinierst (z. B. fallender Regen und Tropfen, die auf dem Boden aufschlagen).
Unten links im Ansichtsfenster stehen einige Zahlen: die aktuelle Partikelanzahl, die von dir gewählte Höchstzahl und der aktuelle Durchlauf des Systems (siehe Bild).
Emitter
Auf der Registerkarte „Emitter“ legst du die Grundeinstellungen des Emitters fest.
Wähle zuerst die Form des Emitters. Sein Umriss (im Spiel unsichtbar) erscheint im Ansichtsfenster rot (siehe Bild im vorherigen Abschnitt). Neben der X- und Y-Koordinate der Mittelposition in der Szene gibt es je nach Form weitere Einstellungen.
- Point: Die Partikel kommen aus einem einzigen Punkt.
- Line: Die Partikel kommen aus einer Linie. Lege Winkel und Länge der Linie fest.
- Square: Die Partikel kommen aus einem Quadrat. Lege den Radius und optional den inneren Radius fest (für einen rahmenförmigen Emitter). „Radius“ meint hier Breite bzw. Höhe des Quadrats.
- Box: Die Partikel kommen aus einem Rechteck. Lege Breite und Höhe fest.
- Circle: Die Partikel kommen aus einem Kreis. Lege den Radius und optional den inneren Radius fest (für einen ringförmigen Emitter).
- Image: Eine eigene Emitterform aus einer Bilddatei. Alle nicht transparenten Pixel des Bilds bilden den Emitter, das Bild selbst bleibt unsichtbar. Mit der Option Farbe nimmt jedes Partikel die Farbe des Pixels an, aus dem es kommt. Das klappt aber nur, wenn du in der Partikeleinstellung die standardmäßig vorhandene Einfärbung aus der Zeitleiste entfernst (siehe unten).
- Aufwärm-Frames: Meist soll das Partikelsystem schon laufen, bevor es sichtbar wird. Regen soll zum Beispiel immer den ganzen Bildschirm füllen und nicht bei jedem Betreten der Szene erst oben anfangen. Deshalb gibst du hier an, wie viele Frames vorgelaufen werden (höchstens 360). Das kostet keine Zeit: Das System spult diese Frames vor und startet, als hätte der Emitter sie schon abgearbeitet.
- Texturen: Ohne Textur sind Partikel leer und unsichtbar. Fügst du ein Bild hinzu, wird es auf jedes Partikel gelegt und macht es sichtbar. Du kannst auch mehrere Texturen hinzufügen; was dann passiert, regeln die nächsten beiden Einstellungen.
- Zufällige Bildauswahl: Nur bei mehreren Texturen. Ist die Option aktiv, bekommt jedes Partikel zufällig eine der Texturen. Ist sie aus, werden die Texturen wie Frames einer Animation behandelt: Jedes Partikel zeigt erst die erste Textur, dann die zweite usw. Wie lange, legt die nächste Einstellung fest.
- Bildzeit: Nur bei mehreren Texturen und ausgeschalteter „Zufälliger Bildauswahl“. Wie viele Millisekunden eine Textur gezeigt wird, bevor das Partikel zur nächsten wechselt.
- Blend: Schaltet die Partikel auf additives Mischen um (zu sehen in den Vorschaubildern dieser Seite: Wo sich rote und blaue Punkte überlagern, entsteht Weiß).
- Unterpartikel: Besteht dein Effekt aus mehreren Partikelsystemen, fügst du die anderen als Unterpartikel hinzu. Dann musst du deiner Szene bzw. deinem Objekt nur das Hauptsystem zuweisen statt mehrerer Objekte.
Emission
Auf der Registerkarte „Emission“ steuerst du, wie Partikel ausgestoßen werden.
Allgemeine Emissionseinstellungen
- Maximum: Die Höchstzahl an Partikeln, die gleichzeitig existieren. Wie viele tatsächlich leben, hängt von den übrigen Einstellungen ab (im Ansichtsfenster die erste Zahl) und pendelt sich meist ein. „Maximum“ ist die Obergrenze (zweite Zahl). Solange sie über der tatsächlichen Anzahl liegt, wirkt sie sich nicht aus. Liegt sie darunter, wird bei diesem Wert gedeckelt, und der Emitter erzeugt erst wieder neue Partikel, wenn genug verschwunden sind. So erzeugst du Partikel schubweise.
- Emitter-Dauer: Die Dauer eines Emitter-Durchlaufs in Millisekunden. Das wirkt sich nur aus, wenn sich mindestens ein Emissionsparameter über die Zeit ändert. Die Emissionsparameter (siehe unten) stellst du über Zeitleisten ein, deren Breite genau einem Emitter-Durchlauf entspricht.
Beispiel (siehe erstes Beispielbild): „Emitter Duration“ steht auf 10000 (10 Sekunden). „Emission Count“ liegt bis zur Mitte der Zeitleiste bei 0 und steigt dann auf 10. In den ersten 5 Sekunden eines Durchlaufs werden also keine Partikel ausgestoßen, in den nächsten 5 Sekunden immer mehr. Dann beginnt der nächste Durchlauf, wieder 5 Sekunden ohne Partikel usw. Würde sich kein Parameter über die Zeit ändern (nur waagerechte rote Linien), würdest du die Durchläufe gar nicht bemerken, und „Emitter-Dauer“ hätte keine sichtbare Wirkung.
- Emitter-Durchläufe: Wie viele Durchläufe der Emitter macht (mehr dazu unter „Emitter-Dauer“). Nach dem letzten Durchlauf hört der Emitter nicht auf, sondern macht mit den Werten vom Ende des letzten Durchlaufs weiter; er beginnt nur keinen neuen. 0 bedeutet endlos.
- Richtung als Drehung: Dreht die Texturen in die Flugrichtung des jeweiligen Partikels. Das zweite Bild zeigt das mit einem Punkt-Emitter und einem Pfeil als Textur.
- Versatz: Nur bei aktivierter „Richtung als Drehung“. Verstellt den Drehwinkel der Textur in Grad.
Emissionsparameter
Jedes Partikel entsteht mit bestimmten Eigenschaften, die sein Verhalten bestimmen. Diese Emissionsparameter stellst du über Zeitleisten ein (siehe Bild), deren Breite einem Emitter-Durchlauf entspricht. Mehr zu Durchläufen steht oben bei „Emitter-Dauer“ und „Emitter-Durchläufe“.
Jede Zeitleiste hat zwei rote Linien (außer „Emission Count“ mit nur einer). Verschiebe die Knoten mit der Maus. Stehen beide Linien auf unterschiedlichen Werten, bekommt jedes Partikel zufällig einen Wert dazwischen. So wird jedes Partikel etwas anders und der Effekt abwechslungsreich und „chaotisch“. Ein Klick auf eine rote Linie fügt einen Knoten hinzu; damit wird aus der Linie eine Kurve, und der Wert ändert sich über einen Durchlauf. Einen Knoten löschst du, indem du ihn auswählst und „Entf“ drückst. Mit der rechten Maustaste verschiebst du die Zeitleisten senkrecht (sofern möglich). Die beiden Felder darunter zeigen die waagerechte Position des ausgewählten Knotens (zwischen 0 und 1) und seinen Wert.
- Emission Count: Wie viele Partikel der Emitter ausstößt.
- Emission Direction: Die Ausstoßrichtung in Grad (0 ist rechts).
- Life: Die Lebensdauer der Partikel in Sekunden.
- Rotation: Der Drehwinkel der Textur in Grad. Er ist fest; das Partikel dreht sich nicht (siehe „Spin“).
- Velocity: Die Geschwindigkeit, mit der die Partikel ausgestoßen werden.
- Size: Die Größe der Partikel.
- Weight: Das Gewicht eines Partikels. Je höher der Wert, desto stärker wirkt die Schwerkraft.
- Spin: Wie schnell sich ein Partikel (die Textur) während der Bewegung dreht.
- Angular Velocity: Wie viel Drehimpuls ein Partikel beim Ausstoß bekommt. Bei 0 fliegt es geradeaus, jeder andere Wert macht die Flugbahn zur Kurve.
- Motion Randomness: Wie viel Zufall in die Bewegung kommt. Je höher der Wert, desto „chaotischer“ die Flugbahn.
- Visibility: Die Deckkraft des Partikels.
Partikel
Die Emissionsparameter (siehe vorheriger Abschnitt) geben jedem Partikel bei seiner Entstehung bestimmte Werte, die es standardmäßig bis zum Ende behält. Auf der Registerkarte „Partikel“ veränderst du diese Startwerte über die Lebensdauer eines Partikels.
Die Zeitleisten funktionieren im Grunde wie im vorherigen Abschnitt beschrieben, mit einigen Unterschieden:
- Die Breite der Zeitleisten entspricht der Lebensdauer des einzelnen Partikels (die bei jedem Partikel anders sein kann).
- Jede Zeitleiste hat nur eine rote Linie.
- Alle Werte sind Prozentangaben, bezogen auf die Startwerte des Partikels. Die vorgegebenen 100 % ändern also nichts, die Partikel behalten ihre Startwerte. Ebenso ändert sich nichts, wenn ein Parameter auf der Registerkarte „Emission“ auf 0 steht, denn 100 % von 0 sind dasselbe wie 50 % (oder jeder andere Prozentsatz) von 0.
Folgende Parameter lassen sich so verändern: Velocity, Size, Weight, Spin, Angular Velocity, Motion Randomness und Visibility. „Visibility“ hat bereits eine Kurve, damit die Partikel weich ein- und ausgeblendet werden.
Die letzte Eigenschaft ist Color, mit der du die Partikel einfärbst. Die Zeitleiste sieht etwas anders aus, aber auch hier fügst du Knoten hinzu und gibst jedem eine Farbe. Die Partikel ändern dann im Lauf ihres Lebens die Farbe. Weil es eine Einfärbung ist, ändert ein weißer Knoten die Originalfarbe nicht. Am einfachsten färbst du mit einer weißen Textur. Entfernst du alle Knoten aus der Farb-Zeitleiste (auch den vorgegebenen ersten), bekommen die Partikel zufällige Farben oder, wenn du die Option „Farbe“ beim Bild-Emitter nutzt, die Farbe aus dem Emitterbild.
Partikelsystem einer Szene oder einem Interface hinzufügen
Du kannst ein Partikelsystem einer Szene, einem Szenenobjekt oder einem Button zuweisen.
- Für eine Szene öffnest du die Szeneneinstellungen (Zahnradsymbol) und wählst ein Partikelsystem. Es liegt dann über allen Szenenobjekten und ist dauerhaft sichtbar; zur Laufzeit lässt es sich nicht ohne Weiteres abschalten. In der Vorschau des Szenen-Ansichtsfensters siehst du die Partikel nicht.
- Hängst du ein Partikelsystem an ein Szenenobjekt, ist es nur sichtbar, solange das Objekt aktiv ist. Du schaltest es also ein und aus, indem du das Objekt über eine Bedingung oder einen Wert aktivierst oder deaktivierst. Außerdem liegen die Partikel auf derselben Ebene wie das Objekt, andere Objekte und Charaktere können also davor erscheinen. Partikelsysteme fügst du Objekten über Komponenten hinzu. Im Ansichtsfenster siehst du sie, wenn die zweite der beiden grünen Wiedergabeschaltflächen aktiv ist.
- Bei einem Button funktioniert es genauso wie bei einem Szenenobjekt.
Ein Wort zur Leistung
Übertreibst du es mit Partikelsystemen, kann dein Spiel bei manchen Spielern ruckeln. Was auf deinem Entwicklungsrechner gut aussieht, läuft nicht überall gleich gut. Das gilt für dein ganzes Spiel, aber Partikelsysteme werden besonders schnell rechenintensiv, vor allem mehrere in einer Szene auf langsamen Geräten.
Die Partikel werden auf der CPU berechnet und in jedem Frame an die GPU übertragen. Je mehr Partikel, desto länger dauert das. Erreichst du denselben Effekt mit weniger Partikeln (oder weniger Systemen), dann mach es so.
Sind manche Partikeleffekte nur schmückend und fürs Spiel nicht nötig, gib dem Spieler eine Option, sie abzuschalten. Aktiviere oder deaktiviere dazu einfach die betreffenden Objekte über eine Bedingung.