Турбулентность частиц: движение и начальное смещение

Турбулентность искривляет траектории GPU-частиц с помощью процедурного поля шума. Она подходит для дрейфующего дыма, искр и клубящейся пыли. Загружать текстуру шума не требуется; на физические тела игры это поле не действует.

Начните с видимого движущегося эмиттера

Сначала настройте GpuParticles3D: назначьте геометрию и видимый материал, включите испускание и направьте на него Camera3D. Если частиц не видно без турбулентности, начните с настройки эмиттера.

Турбулентности нужно движение, направление которого она изменит. Задайте начальную скорость, гравитацию или другой источник движения. Для понятного сравнения оставьте только начальную скорость, отключив гравитацию, аттракторы и столкновения.

Сохраните помощник в ParticleTurbulence.cs:

using Reckfell;

public static class ParticleTurbulence
{
    // Static noise-field preset for a controlled motion comparison.
    public static ParticleProcessMaterial Create()
    {
        return new ParticleProcessMaterial
        {
            Direction = Vector3.Up, Spread = 0,
            InitialVelocityMin = 1f, InitialVelocityMax = 1f,
            Gravity = Vector3.Zero,
            EmissionShapeOffset = new Vector3(0.13f, 0.17f, 0),
            TurbulenceEnabled = true,
            TurbulenceNoiseStrength = 1f,
            TurbulenceNoiseScale = 3f,
            TurbulenceNoiseSpeed = Vector3.Zero,
            TurbulenceNoiseSpeedRandom = 0f,
            TurbulenceInfluenceMin = 1f,
            TurbulenceInfluenceMax = 1f,
            TurbulenceInitialDisplacementMin = 0f,
            TurbulenceInitialDisplacementMax = 0f,
        };
    }
}

Назначьте эмиттеру particles.ProcessMaterial = ParticleTurbulence.Create();. Установите Lifetime 4, FixedFps 60 и VisibilityAabb, охватывающий ожидаемое движение. Для условий выполненного примера расположите эмиттер в (0.37, 0.21, 0), используйте мировые координаты (LocalCoords = false), OneShot, Explosiveness 1 и фиксированный seed. Смещение области испускания выводит частицы из начала координат шума; это не обязательное значение для любого эффекта.

После каждого изменения перезапускайте эмиттер. При выключенном TurbulenceEnabled частицы летят вверх. При включённом пресете то же начальное движение искривляется в неподвижном поле. Траектория зависит от положения и настроек поля; турбулентность не ведёт частицу по заданной кривой.

Меняйте по одной настройке

Для неподвижного поля обнулите оба параметра: NoiseSpeed = Vector3.Zero и NoiseSpeedRandom = 0. Частицы продолжат двигаться через неподвижное поле и менять направление. Это отличается от паузы симуляции эмиттера.

Влияние умножается на текстуру возраста и ограничивается диапазоном 0–1 для изменения движения. Без текстуры множитель равен 1. Чтобы получить заведомо нулевую кривую, добавьте в Curve точки (0, 0) и (1, 0), затем назначьте её через CurveTexture. Новая текстура без заданной кривой при назначении этому материалу получает постоянное значение 1; сама по себе она не отключает влияние.

Увеличение влияния не гарантирует роста скорости. Реализация смешивает текущую скорость с направленной по полю; могут измениться и направление, и величина. Начальную скорость настраивайте отдельно.

Различайте положение рождения и движение

При нулевой начальной скорости и гравитации изменение направления турбулентностью не запускает заметное движение из состояния покоя. При этом InitialDisplacement может сместить место рождения даже с нулевыми InfluenceMin и InfluenceMax. После этого однократного смещения частица без источника движения остаётся на месте.

Учитывайте это при проверке эффекта: другое начальное положение ещё не означает ускорение. Сравните одну и ту же частицу сразу после рождения и позднее, сохранив настройки и seed.

Если результат неправильный

Пример выполнен с проверкой реальных пикселей частиц на Windows Forward+/Vulkan: выключенное, нулевое и полное влияние, нулевая кривая возраста, покой и начальное смещение. Движущийся шум, сочетания со столкновениями и аттракторами, другие рендереры требуют отдельной проверки. Измеряйте время GPU в целевой сцене: универсального безопасного количества эмиттеров с турбулентностью нет.