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实验八：粒子系统 一、实验目的 掌握粒子系统的的原理,熟悉Ogre中粒子系统的结构和使用方法. 二、实验仪器 Visual Studio 2005 三、实验原理及过程 //利用Ogre实现一个粒子系统效果，并描述程序实现时的思路包括对每个调用的API以及脚本 进行详细说明 基本概念： 粒子系统表示三维计算机图形学中模拟一些特定的模糊现象的技术，而这些现象用其它传统的渲染技术难以实现的真实感的 game physics。经常使用粒子系统模拟的现象有火、爆炸、烟、水流、火花、落叶、云、雾、雪、尘、流星尾迹或者象发光轨迹这样的抽象视觉效果等等。粒子系统在三维显示中占有很重要的位置，如3D中的雨，雪，喷泉，爆炸等效果都是粒子完成的。 粒子是用四边形来表示的，它有长宽，和其方向，有数量和材质，还有重量。这些属性封在粒子属性变换器（Affector）中，Affector中包含颜色衰退变换器（colourFadeAffector）和线形影响变换器（LinearForceAffector）和点状粒子发生器（PointEmmiter），由这些组成粒子脚本文件，以.Particle为其扩展名。点状粒子发生器随机地从单一的点发射粒子；盒状粒子发生器随机的从一个区域发射粒子。通过创建Plugins你可以向ogre里增加一个新的发谁。当前ogre只支持点状粒子发生器和盒状粒子发射器。当粒子发生器不停的喷发大量粒子时，就可以形成烟、火和爆炸等效果，结构图如下： 每个引擎都会有自己的粒子系统，粒子系统特效在游戏中运用广泛，比如射击类游戏中的爆炸特效，烟雾特效，开枪时喷出的火焰，撞击时击出的火花等等多半由粒子系统实现。粒子系统的基本单元是粒子，每个粒子一般具有形状、大小、颜色、透明度、位置、速度、加速度、方向、生命周期等属性。每一帧，粒子系统一般都会执行如下步骤： 1) 产生新的粒子，并赋予相应的属性； 2) 删除超过生命周期的粒子； 3) 更新粒子的动态属性； 4) 渲染所有有效粒子。 OGRE 粒子系统组成 OGRE粒子系统还是比较清晰易懂的，它由ParticleSystemManage（粒子系统管理器）、ParticleSystem（粒子系统）、ParticleSystemRenderer（粒子渲染器）、ParticleEmitter（粒子发射器）、ParticleAffector（粒子影响器）、Particle(粒子）等组成。 1） ParticleSystemManager（粒子系统管理器） 此类类似于OGRE中的SceneManager,单件模式，内含粒子系统工厂集合，粒子发射器工厂集合，粒子影响器工厂集合，以及粒子渲染器工厂集合，用于创建和管理粒子系统、粒子发射器、粒子影响器、粒子渲染器。该类还负责加载和分析粒子系统脚本。 2） ParticleSystem（粒子系统） 具体的粒子系统类，它需要包含具体的ParticleEmitter 集合、ParticleAffector集合、ParticleSystemRenderer，Particle集合，用于粒子的创建、更新、渲染。 3） ParticleEmitter（粒子发射器） 用于创建粒子，赋予粒子初始属性赋值，最重要的方法是_initParticle（），该类为抽象类，OGRE中提供了如下派生类，自己也可以根据需要编写自己的Emitter： AreaEmitter BoxEmitter CylinderEmitter EllipsoidEmitter HollowEllipsoidEmitter PointEmitter RingEmitter 发射器中几个参数解释： 1. angle 粒子发射器发射出的粒子的最大偏移角 2. colour 设置所有发射出的粒子的固定颜色 3. colour_range_start colour_range_end 粒子颜色将为这2中颜色值之间随意的产生 4. emission_rate 粒子发射器发射出的粒子数 5. velocity 每次发射粒子的恒定速度 6. time_to_live 每个粒子在销毁之前存活的时间。不过，它可以利用参数repeat_delay复活 7. duration 发射器发射的粒子处于激活状态的数量 8. repeat_delay 粒子销毁到激活需要等待的时间数 4） ParticleAffector（粒子影响器） 用于在粒子的生命周期内更新粒子的