算法与游戏实战技术之刀光拖尾实现

刀光拖尾的实现方式主要有两种:一种是美术使用MAX工具制作的特效实现的,也就是美术根据动作调的特效,这个特效是不跟随动作的,只是角色做动作时播放一下特效而已,按照这种方式实现的特效扩展起来非常麻烦,动作只要改动,对应的特效也随之改动,效果如下图所示:

算法与游戏实战技术之刀光拖尾实现

另一种方式是使用曲线插值实现的,它是获取到动作取样点然后带入曲线公式进行插值处理,这种实现方式可以不拘于动作的表现,

直接用代码动态去绘制的,它是跟随动作一起运动的,纹理贴图可以随意更换,而且更易于扩展,效果非常好,当然也可以不用插值实现

,直接通过采样点进行动态绘制,效果如下所示:

算法与游戏实战技术之刀光拖尾实现

笔者以前做端游时,实现过刀光拖尾算法,当时在游戏公司使用的游戏引擎还不完善,很多功能都需要去开发或者完善。引擎的刀光拖尾算法也

需要完成,笔者负责实现刀光的拖尾算法,刚开始我选择的插值算法是贝塞尔曲线,结果插值的效果感觉不很理想,当然使用贝塞尔曲线也是

可以解决问题的,最终选择了B样条曲线插值。下面把我当时实现思路给读者解释一下:角色拿着武器在挥动的过程中是通过动作取样函数获取

到武器挥动时的一系列点。这些点作为关键点带入B样条曲线公式中,关键点之间可以等分成10段或者是多段,这样可以让曲线更加平滑了。

另外要实现刀光的淡入淡出效果,动作取样的关键点可以通过时间控制其产生和消失,这个是跟随动作实现的。

下面介绍一下,使用Unity实现的刀光拖尾,网上也有相关的资料,该拖尾的实现方式并没有使用线性插值,只是将取样点连成三角形面片

然后将材质赋到三角面片上,再根据时间控制其销毁。代码实现的主要思路是先把取样点存入到列表中,再根据这些取样点绘制成三角面片。

最后根据时间对其做淡入淡出效果,先给读者展示的函数是将取样点添加到List表中,函数如下所示:

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  1. public void Itterate(float itterateTime)

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  1. {

  2. position = transform.position;

  3. now = itterateTime;

  4. // Add a new trail section

  5. if (sections.Count == 0 || (sections[0].point - position).sqrMagnitude > minDistance * minDistance) {

  6. TronTrailSection section = new TronTrailSection();

  7. section.point = position;

  8. if (alwaysUp)

  9. section.upDir = Vector3.up;

  10. else

  11. section.upDir = transform.TransformDirection(Vector3.up);

  12. section.time = now;

  13. sections.Insert(0, section);

  14. }

  15. }

接下来就是动作取样了,动作取样是关键点的获取,函数如下所示:

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  1. <spanstyle="white-space:pre"></span>void RunAnimations ()

  2. {

  3. //

  4. if (t > 0) {

  5. eulerAngles = transform.eulerAngles;

  6. position = transform.position;

  7. while (tempT < t) {

  8. tempT += animationIncrement;

  9. for (int i = 0; i <fadingStates.Count; i++) {

  10. if (FadeOutAnimation (fadingStates[i], animationIncrement)) {

  11. fadingStates.RemoveAt (i);

  12. i--;

  13. }

  14. }

  15. if (currentState != null)

  16. FadeInCurrentState (animationIncrement);

  17. //

  18. m = tempT / t;

  19. transform.eulerAngles = new Vector3(Mathf.LerpAngle(lastEulerAngles.x, eulerAngles.x, m),Mathf.LerpAngle(lastEulerAngles.y, eulerAngles.y, m),Mathf.LerpAngle(lastEulerAngles.z, eulerAngles.z, m));

  20. transform.position = Vector3.Lerp(lastPosition, position, m);

  21. //

  22. // ** Samples the animation at that moment

  23. //

  24. animation.Sample ();

  25. //

  26. // ** Adds the information to the WeaponTrail

  27. //

  28. for (int j = 0; j <trails.Count; j++) {

  29. if (trails[j].time > 0) {

  30. trails[j].Itterate (Time.time - t + tempT);

  31. } else {

  32. trails[j].ClearTrail ();

  33. }

  34. }

  35. }

  36. //

  37. // ** End of loop

  38. //

  39. tempT -= t;

  40. //

  41. // ** Sets the position and rotation to what they were originally

  42. transform.position = position;

  43. transform.eulerAngles = eulerAngles;

  44. lastPosition = position;

  45. lastEulerAngles = eulerAngles;

  46. //

  47. // ** Finally creates the meshes for the WeaponTrails (one per frame)

  48. //

  49. for (int j = 0; j <trails.Count; j++) {

  50. if (trails[j].time > 0) {

  51. trails[j].UpdateTrail (Time.time, t);

  52. }

  53. }

  54. }

  55. }

取样点完成后,开始更新刀光拖尾函数了,函数代码如下所示:

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  1. publicvoid UpdateTrail(float currentTime, float deltaTime)

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  1. {

[csharp] view plain copy

  1. <span style="white-space:pre"> </span>// ** call once a frame **

  2. // Rebuild the mesh

  3. mesh.Clear();

  4. //

  5. // Remove old sections

  6. while (sections.Count > 0 && currentTime > sections[sections.Count - 1].time + time) {

  7. sections.RemoveAt(sections.Count - 1);

  8. }

  9. // We need at least 2 sections to create the line

  10. if (sections.Count < 2)

  11. return;

  12. //

  13. vertices = new Vector3[sections.Count * 2];

  14. colors = new Color[sections.Count * 2];

  15. uv = new Vector2[sections.Count * 2];

  16. //

  17. currentSection = sections[0];

  18. //

  19. // Use matrix instead of transform.TransformPoint for performance reasons

  20. localSpaceTransform = transform.worldToLocalMatrix;

  21. // Generate vertex, uv and colors

  22. for (var i = 0; i < sections.Count; i++) {

  23. //

  24. currentSection = sections[i];

  25. // Calculate u for texture uv and color interpolation

  26. float u = 0.0f;

  27. if (i != 0)

  28. u = Mathf.Clamp01((currentTime - currentSection.time) / time);

  29. //

  30. // Calculate upwards direction

  31. Vector3 upDir = currentSection.upDir;

  32. // Generate vertices

  33. vertices[i * 2 + 0] = localSpaceTransform.MultiplyPoint(currentSection.point);

  34. vertices[i * 2 + 1] = localSpaceTransform.MultiplyPoint(currentSection.point + upDir * height);

  35. uv[i * 2 + 0] = new Vector2(u, 0);

  36. uv[i * 2 + 1] = new Vector2(u, 1);

  37. // fade colors out over time

  38. Color interpolatedColor = Color.Lerp(startColor, endColor, u);

  39. colors[i * 2 + 0] = interpolatedColor;

  40. colors[i * 2 + 1] = interpolatedColor;

  41. }

  42. // Generate triangles indices

  43. int[] triangles = newint[(sections.Count - 1) * 2 * 3];

  44. for (int i = 0; i < triangles.Length / 6; i++) {

  45. triangles[i * 6 + 0] = i * 2;

  46. triangles[i * 6 + 1] = i * 2 + 1;

  47. triangles[i * 6 + 2] = i * 2 + 2;

  48. triangles[i * 6 + 3] = i * 2 + 2;

  49. triangles[i * 6 + 4] = i * 2 + 1;

  50. triangles[i * 6 + 5] = i * 2 + 3;

  51. }

  52. // Assign to mesh

  53. mesh.vertices = vertices;

  54. mesh.colors = colors;

  55. mesh.uv = uv;

  56. mesh.triangles = triangles;

  57. //

  58. // Tween to the desired time

  59. //

  60. if (time > desiredTime){

  61. time -= deltaTime*timeTransitionSpeed;

  62. if(time <= desiredTime) time = desiredTime;

  63. } elseif (time < desiredTime){

  64. time += deltaTime*timeTransitionSpeed;

  65. if(time >= desiredTime) time = desiredTime;

  66. }

  67. }

动作的取样点生成网格效果展示如下所示:

算法与游戏实战技术之刀光拖尾实现

在网格贴上材质后实现的效果如下所示:

算法与游戏实战技术之刀光拖尾实现

拖尾算法实现方式不用曲线插值一样可以实现出来,当然实现插值的方式也是可以实现的。

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