图形与特效

VFX & Particle System

Unity 提供两套粒子系统：Particle System（基于 CPU、灵活易用）与 VFX Graph（基于 GPU、可达数百万粒子），用于火焰、烟雾、雨水、爆炸与魔法特效。按目标平台与粒子规模选型，能帮特效师与程序在表现力与帧率之间取得平衡，并与 Timeline、Prefab 工作流顺畅衔接。

想象一下...

Particle System 像手持烟花——你设发射率、角度与颜色，由 CPU 更新每个粒子。精确，但数量一大就慢。VFX Graph 是工业烟花机——全在 GPU 上并行，可跑数百万粒子，但需要强 GPU 与 URP/HDRP。按粒子数量、目标平台与行为复杂度来选。

概念详解

Particle System（又称 Shuriken）是挂在 GameObject 上的组件，在 CPU 上创建与更新粒子。每个粒子有位置、速度、颜色、大小与寿命。模块（Emission、Shape、 Velocity、Color over Lifetime、Force、Collision…）提供精细控制。适合：小火、雨、雪、受击特效、烟雾——数十到数千粒子。

VFX Graph（Visual Effect Graph）完全跑在 GPU compute shaders 上。用类似 Shader Graph 的节点图搭建更新逻辑（Initialize、Update、Output）。数百万粒子仍可保持性能。要求：URP 或 HDRP、支持 Compute Shader 的 GPU（多数 2015+），不适合较旧的 Android/iOS。

VFX Graph 把粒子分成：Spawn（速率/爆发）、 Initialize（初始属性）、Update（每帧物理、颜色、大小）、以及 Output（如何绘制：quad、mesh、ribbon）。Context 通过数据流连接，类似渲染管线。

性能：Particle System 在手机与主机上若保持约 1000 个活动粒子以内通常没问题。用 maxParticles 限制，播放后设 Stop Action = Disable。 VFX Graph 扩展性更好，但务必在目标平台上做 profile。

Particle System 与 VFX Graph

对比项	Particle System	VFX Graph
处理	CPU	GPU (Compute Shader)
最佳粒子数量	100 – 10,000	10,000 – 10,000,000+
Pipeline	Built-in, URP, HDRP	URP, HDRP only
Mobile	✅ 良好	⚠️ 受限
Interface	Inspector module	Node graph editor
Script API	完整 C# API	Limited (SetFloat, SetTexture)
适用场景	火焰、雨水、受击特效、烟雾	星系、流体、人群、破坏

动手步骤（Particle System）

创建 Particle System

GameObject → Effects → Particle System，或在现有 GameObject 上 Add Component → Particle System。

配置 Main 模块

Duration、Looping、Start Lifetime、Start Speed、Start Size、Start Color——基础参数。

选择发射形状

Shape 模块：Cone（火）、Sphere（爆炸）、Box（从上方下雨）、Circle（环）。调节 Radius 与 Arc。

启用 Color over Lifetime

加渐变：红 → 橙 → 黄 → 透明，让火焰逐渐消散。

需要时用代码播放

ps.Play() / ps.Stop() / ps.Emit(count) —— 或用 EmitParams 做瞬时爆发。

交互模拟器

调节 Particle System 参数，按 Burst / 预设查看效果。

Emission Rate: 20/s

Lifetime: 1.5s

Speed: 2.0

存活粒子：0Mode: Fire

代码示例

基础

播放/停止 Particle System，并按需爆发（例如受击特效）。

using UnityEngine;

public class HitEffect : MonoBehaviour
{
  public ParticleSystem sparks;
  public ParticleSystem smoke;

  // Call on bullet impact — PlayOneShot a prefab at a position
  public static void PlayAt(Vector3 pos, Vector3 normal,
                             GameObject fxPrefab)
  {
      GameObject fx = Instantiate(fxPrefab, pos,
          Quaternion.LookRotation(normal));
      Destroy(fx, 2f); // Clean up after 2 seconds
  }

  // Burst emit: 30 particles immediately, no looping
  public void BurstEmit()
  {
      ParticleSystem.EmitParams ep = new ParticleSystem.EmitParams();
      ep.position = transform.position;
      sparks.Emit(ep, 30);
      smoke.Play();
  }

  // Change particle color at runtime via Main module
  public void SetColor(Color color)
  {
      var main = sparks.main;
      main.startColor = new ParticleSystem.MinMaxGradient(color);
  }
}

代码示例

进阶

从 C# 驱动 VFX Graph —— 用 ExposedProperty 设属性并触发事件。

using UnityEngine;
using UnityEngine.VFX;

public class VFXController : MonoBehaviour
{
  public VisualEffect vfx;

  // Property IDs — must match Exposed Property names in VFX Graph
  static readonly int SpawnRateID = Shader.PropertyToID("SpawnRate");
  static readonly int ColorID     = Shader.PropertyToID("BaseColor");
  static readonly int ExplodeID   = Shader.PropertyToID("OnExplode");

  void Start()
  {
      vfx.SetFloat(SpawnRateID, 50f);
      vfx.SetVector4(ColorID, new Vector4(1f, 0.5f, 0f, 1f));
  }

  public void Explode()
  {
      // SendEvent fires an event in VFX Graph (Burst spawn)
      vfx.SendEvent(ExplodeID);
  }

  public void SetIntensity(float t)
  {
      // Spawn rate 0 → 500 from intensity
      vfx.SetFloat(SpawnRateID, Mathf.Lerp(0f, 500f, t));
  }
}

📌 快速记忆

▸Particle System：CPU，全平台，<10k 粒子
▸VFX Graph：GPU，仅 URP/HDRP，可达数百万粒子
▸Stop Action = Disable 便于复用（对象池）
▸ps.main.startColor 必须作为结构体重赋
▸VFX Graph：SendEvent() 触发 Burst context

⚠️ 常见错误

❌ 大量生成 PS prefab 却不 Destroy
成千上万 Particle System 堆积 → 严重卡顿
✅ 池化 PS，或结束后 Destroy(fx, lifetime)
❌ 直接改 ps.main.startColor.color
结构体拷贝——改动不会生效
✅ var main = ps.main; main.startColor = new MinMaxGradient(c);