Godot3游戏引擎入门之十一：Godot中的粒子系统与射击游戏

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一、前言

第一个收集金币的小游戏结束了，洋洋洒洒写了三篇文章，分别介绍了相关节点、场景以及所有的代码，作为新手能够独立使用 Godot 完成自己的第一个游戏也算是正式入门了！接下来，我们开启第二个完整的小游戏介绍：太空射击小游戏！同样很简单，但是有更多的发挥空间，当然，我只介绍最简单的游戏实现，更多的关卡设计、游戏思路和游戏元素则留给大家去摸索开发吧。

太空射击游戏效果图

我选择这个游戏的灵感来自于我刚开始学习 Unity 游戏开发时，在官方视频教程中看到的一个游戏： Space Shooter tutorial ，你会发现我在游戏里使用的素材都是来自这个游戏。除此之外，我推荐大家去下载另一个使用 Godot 引擎制作的太空射击类小游戏： Space Rocks ，这个游戏的玩法截然不同，它的原理也更加值得新手去学习，代码中有许多的关于刚体模型物理碰撞的处理。

本节分为上下两篇文章，源码我已经完整地上传到 Github 仓库，欢迎大家克隆并提交 issue ，在开始之前我得申明一下：

1. 我使用的 Godot 版本依然是最新的预览版： Godot 3.1 Alpha3
2. 这已经是本系列教程的第十一篇，所以会忽略部分细节，有问题请随时留言
3. 推荐加入国内 Godot 游戏开发 QQ 交流群： 691534145 （本人非群主）

主要内容：粒子系统的介绍（上篇）
阅读时间： 9 分钟
永久链接： http://liuqingwen.me/blog/2018/12/23/introduction-of-godot-3-part-11-introduce-the-particles-system-and-make-a-shooter-game-part-1/
系列主页： http://liuqingwen.me/blog/introduction-of-godot-series/

二、正文

本篇目标

1. 介绍 Godot 中自带的粒子系统
2. 了解其他几个常见节点的使用
3. 本射击游戏场景介绍和代码（下篇）

粒子系统介绍

中大型游戏中，几乎没有哪个游戏不使用粒子特效的。掌握粒子系统对游戏开发极其重要，合理地使用粒子特效对游戏效果绝对是锦上添花、如虎添翼，常见的粒子特效有：烟花、灰尘、火焰、爆炸、光环、雪花、雨滴、溅射等等等等。比如下面的这张非常熟悉的效果图，使用的就是粒子特效：

游戏中粒子效果

想要实现很酷的粒子特效是需要一定的学习和经验积累的，这里推荐大家去油管（ youtube ）上订阅一个名叫 Duc Vu 的泰国人的频道，专做特效视频教程，虽然他大部分教程里使用的是 Unity 粒子，但是思想理论和部分设置都是大体相同的，直达连接： https://www.youtube.com/channel/UC5ZauAWNyh931gRJUqB1QPw

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在本射击游戏中，我在四个地方使用了粒子特效，不过这都是一些非常简单的效果，设置起来也很轻松，简单的参数调整即可，接下来我们一起来讨论下这些重要的参数吧！ :smiley:

粒子系统参数

粒子节点 Particles2D 是 Godot 中所有节点里参数最多的一个，这也是为什么同一个材质，打造出的粒子特效千变万化的原因之一。如果想要实现自己心中的效果，我们需要多尝试、多调试、多实践，当然，有几个参数是对结果影响最直接的，请听我一一道来。

首先是粒子节点中最基本的一些参数，大部分参数看名字就知道其意义，如下表格：

参数	解释	说明
Emitting	是否发射粒子	如果 One Shot 勾选， Emitting 将会被取消勾选
Amount ⭐⭐	发射粒子的总数量	粒子消亡将重新产生新粒子，配合 Lifetime 生命周期参数
Lifetime ⭐⭐	粒子的生命周期	通过计算，每隔 Lifetime/Amount 的时间产生一颗新粒子
One Shot	只发射一次	非常适用于爆炸等特效，在代码中控制发射
Preprocess	预热，提前发射粒子	比如游戏中的下雪场景，也叫 Pre-warm
Speed Scale	速度缩放系数	整体效果，影响粒子材质中的 Velocity 速度参数
Explosiveness	爆炸系数	粒子从中间往四周扩散，爆炸特效必备
Randomness	随机系数	粒子产生的随机性，取值 1 为完全随机
Local Coords ⭐	是否为本地坐标	位于 Drawing 子菜单，粒子运动在本地坐标还是世界坐标

这些是 Particles2D 节点的主要参数，控制粒子的一些整体效果，当然，仅仅依靠这些参数是不行的，当我们在使用粒子节点的时候，必须要给粒子节点添加一个 Material 材质，否则你不会看到有任何效果发生，在 Process Material 菜单下，材质分为两种： ShaderMaterial 和 ParticlesMaterial 。

godot_11_particles2d_node.png

这里我们选择给粒子节点创建一个新的 ParticlesMaterial 粒子材质，在粒子材质中又有更丰富的参数配置，通过调节这些参数达到我们想要的效果，主要参数如下表：

参数	解释	说明
Emission Shape	发射体的形状	有点、球体、方体、多点等形状
Spread ⭐	粒子产生的范围	最大值为 180 度乘以 2 倍，即全范围发射： -180°~180°
Gravity	重力加速度	设置为 0 粒子将不受重力控制
Initial Velocity ⭐	粒子发射初始速度	与生命周期 Lifetime 参数结合产生特效
Angular Velocity	粒子的角速度	类似 Initial Velocity
Linear Accel	粒子的加速度	与 Initial Velocity 参数配合
Radial Accel	粒子旋转加速度	与 Angular Velocity 参数配合
Damping	阻尼系数	类似遇到逆风、摩擦阻力的效果
Angle	粒子角度	粒子的旋转角度，非发射方向
Scale ⭐	粒子缩放尺寸	可以设置随机，随时间变化而调整粒子的缩
Color ⭐	粒子的颜色	可以设置渐变颜色，粒子颜色随时间而变化

粒子材质的这些参数非常好理解，其中比较重要的参数我已经标记了，大家可以自己尝试不同参数值对效果的影响。

godot_11_particles_material.png

一般来说，我们在使用粒子系统制作理想效果的时候，还会经常遇到随机参数以及曲线设置。粒子系统中很多参数设置都有曲线功能，比如 Scale 缩放参数，我们可以给它设置一个 Scale Curve 曲线，在曲线上通过添加、删除、移动锚固点来调整曲线的样式，最终粒子的大小缩放也就会随时间顺应曲线而变化。

如果你熟悉 Unity 粒子，你会发现 Unity 粒子的曲线功能调整更加方便，这里顺便赞一下 Unity 2018.3 新版本的一些新功能、新特性、新改进，互相学习很重要嘛。 :grin:

除此之外，真正的特效一般都会使用到各种各样的图片作为粒子材质纹理， Godot 中粒子节点还支持使用 SpriteSheet 精灵图集、动画材质、地图材质等，位于 Textures 纹理菜单下，本游戏并没有使用到，大家可以去研究研究。

简单粒子效果

我在射击游戏中实现的粒子特效都极其简单，也没有使用任何其他的图片作为粒子的材质纹理：

粒子效果一览

注意这三个效果中的爆炸效果需要 Explosiveness 参数的配合，相信大家都能做出以上简单的粒子特效。总之，对于粒子特效的应用就是对粒子属性的熟悉度，我给新手朋友们的建议是：尽量使用最少的参数配置出近视的效果，当效果接近理想目标后，再进行其他参数的调整。还有提醒大家的是： Godot 中的 2D 粒子完全可以使用在 3D 游戏中！骚年们，充分发挥自己的创意，尽情打造酷炫的效果吧！ :sunglasses:

其他几个节点

游戏中除了 Particles2D 节点，我还使用了其他三个新的节点： VisibilityNotifier2D/ParallaxBackground/TextureButton ，这里我也简单地说明一下：

• VisibilityNotifier2D 用于控制节点进出视窗、屏幕通知，比如用于物体飞出屏幕就删除等
• TextureButton 一个按钮控件，和普通按钮不同的是，它可以设置按钮在鼠标的各种状态下的图片显示
• ParallaxBackground 节点配合 ParallaxLayer 实现滚动特效，主要属性参数为 Scroll 和 Scale 等

说明：游戏中我就是使用 ParallaxBackground 节点实现的无限太空背景滚动效果，它需要一个或者多个子节点 ParallaxLayer 的配合，其原理就是通过各个 ParallaxLayer 层不同的滚动速度来实现背景远近的视觉效应，效果类似如下平台游戏：

滚动背景效果

三、总结（上）

好了，上篇就介绍这些内容吧，下篇主要内容是代码的重点解析。总结一下本篇主要知识点：

1. Godot 中自带粒子系统的相关参数说明
2. 游戏中应用到的其他几个有用的节点

本篇的 Demo 以及所有代码已经上传到 Github ，地址： https://github.com/spkingr/Godot-Demos

未完待续……！