CPU・GPU Particle

Particle（パーティクル）は小さな画像や形状を大量に動かして演出する機能です。ParticleSystem Componentの中で、発生元・Phase・更新Module・描画・Trailを設定します。1つのComponentが1つのEmitterを持ちます。複数の発生元を作る場合はGameObjectを分け、親子関係でまとめます。

最初の粒子を出す

1. GameObjectにParticleSystemを追加します。
2. CPUまたはGPUを選びます。
3. Emitterの発生間隔、発生数、最大数、初速を設定します。
4. 描画形状とMaterial、ベースカラーテクスチャを設定します。
5. Phaseの寿命を設定し、「寿命による色」や「大きさ」などのModuleを追加します。
6. Inspectorの再生操作またはPlayで確認します。

何も出ない場合は最大数・発生数が0でないか、寿命が短すぎないか、MaterialのAlpha、表示レイヤー、Cameraの向きを確認します。

CPUとGPUの選択

CPUは少数の演出や既存の更新Moduleを扱う場合に使います。GPUは大量の粒子、Mesh／Texture／Camera表面からの発生、Scene Fieldや深度を利用する処理に使います。

選択中の実行先に対応しないModuleは追加候補から除かれます。CPUの設定を保持したままGPUへ切り替えた場合、保持される設定と実行されるModuleを区別してください。現行のModule対応表を確認できます。

EmitterとSource

設定	用途
発生間隔・発生数	いつ・何個発生するか
最大数	同時に生存する粒子の上限
初速・オフセット	発生した瞬間の速度と位置
Point・Box・Sphere・Ring状など	解析的な発生形状
GPU Source	Meshの頂点・辺・表面、画像、Cameraの表面を発生位置に使う
Mask	Textureや頂点色の指定値で発生位置を選別する

Random範囲では最小値と最大値を指定します。固定Seedを使う場合は自動Seedを無効にします。粒子数やModule順を変えると、同じSeedでも比較条件が変わります。

GPU設定の制限

項目	現行の制限
最大粒子数	1〜1,000,000
Phase数	最大254
GPU Trailの最大点数	1軌跡につき最大1,024
Module状態	計算された状態領域が256MBを超える設定は拒否
Camera Surface Source	表面追従と速度継承は非対応
等間隔Circle	Normal方向の速度方式を使用

上限まで増やせることは、その設定で目標FPSが出ることを意味しません。粒子数、Trail、Module数、衝突と描画を合わせて予算を決めます。

PhaseとModule

Phaseは寿命と、その間に動かすModuleのまとまりです。Phaseの終端で、消滅・次へ進むなどの扱いを選びます。最低1つのPhaseが必要です。

Moduleは一覧の順に更新されます。先に位置を変えるModuleと、後で色を変えるModuleなど、値を書き込む順序が見た目に影響します。各Moduleの先頭にある有効チェックで、一時的に処理を外して比較できます。

Curveを使う設定と、開始値・終了値＋Easingを使う設定を区別します。ColorのRGBとAlpha、大きさの各軸は別の成分です。

発光

発光Moduleの「現在の色で発光」を有効にすると、現在の粒子色のRGBを発光色へ使います。専用の開始色・終了色は無効化され、発光強度は別に調整できます。

発光を周囲へにじませるにはHDR Bloomも設定します。発光色を明るくすることと、周囲の物体をLightで照らすことは別です。

Local・Worldと親子関係

GameObjectの親子関係は発生元の配置、シミュレーション空間は発生済み粒子がEmitterへ追従するかを決めます。Phaseの親設定も、この追従と切り離しの扱いを設定するものです。

キャラクターに付けて煙をWorldへ残す場合、Emitter GameObjectはキャラクターの子にし、粒子はWorld空間へ残す構成を検討します。

Trail

Trailは過去の粒子位置を点列として保持します。点寿命、最小間隔、最大点数、Trail数、メモリ予算を調整します。少ししか動かない演出で最小間隔を極端に小さくすると、必要以上の点が増えます。

粒子の死後も軌跡を残す設定と、元粒子も描く設定は別です。Textureは伸張または距離による繰り返しを選びます。幅とAlphaを終端へ向けて落とすと消え際を作れます。

GPU衝突とフィードバック

衝突対象には平面、Heightmap、Scene Collider、CameraのDepthなどがあります。DepthはCameraに見える表面だけなので、画面外の衝突を代用できません。

衝突イベントから別Emitterへ送る、Decalを作る、ParticlePaintReceiverへ色を付ける機能では、容量・確率・寿命を設定します。すべての衝突を無制限にCPUへ取り出す構成にしないでください。

C#で変更する

using NEMEngine;

public sealed class ParticlePreset : MonoBehaviour {

    void Start() {
        // 現在のParticle設定のSnapshotを取得
        var particle = GetComponent<ParticleSystem>();
        if (particle == null) return;
        var settings = particle.GetSettings();
        // 発生数の上限と発光Moduleを調整
        settings.emitter.maxParticles = 1000;
        var phase = settings.phases.Count > 0 ? settings.phases[0] : settings.AddPhase("発光");
        var glow = phase.GetEmissive() ?? phase.AddEmissive();
        glow.useParticleColor = true;
        glow.startIntensity = 3.0f;
        glow.endIntensity = 0.0f;
        // 変更した設定を戻してから再生
        particle.SetSettings(settings);
        particle.Play();
    }
}

取得した設定はSnapshotです。編集後にSetSettingsで反映します。毎frame設定全体を取得・再反映するより、変更したい時点でまとめて編集してください。

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