Particle System in Irrlicht

2012年3月8日 星期四 09时54分

Irrlicht中的Particle System主要由三个部分组成：

这里面：

CParticleSystemSceneNode ： 表示这个Particle System，他也是作为一个Scene Node而存在，因此他有Scene Node的性质。他内部包含了一个Emitter指针和一个Affector列表。以及一个SParticle列表，SParticle代表一个Particle。

Emitter：表示Particle的释放器，在Irrlicht中内部实现了一些现有的释放器。

Affector：控制Particle的运动，他可以实时的更改Particle的属性，来实现一些特殊的效果。

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CParticleSystemSceneNode：

他本身又是Emitter和Affector的工厂类，因此提供了许多的createXXXEmitter和createXXXAffector。

在自己的Scene Node接口上驱动ParticleSystem：

OnAnimate:使用Scene Node的OnAnimate.

OnRegisterSceneNode:

        doParticleSystem(os::Timer::getTime());

这里的doParticleSystem负责实时的驱动Particle System，包括Emitter的释放和当前的Particles的运动的驱动。

两个过程：

1：让Emitter释放新的Particle

2：对于每一个Affector更新当前的Particles

3：检测当前的Particles，

        如果该Particle生命期已过，则删除；

        否则，利用当前Particle的属性值(速度和位置)，更新该Particle的位置。

4：更新Bounding Box

void CParticleSystemSceneNode::doParticleSystem(u32 time)
{
        if (LastEmitTime==0)
        {
                LastEmitTime = time;
                return;
        }

        u32 now = time;
        u32 timediff = time - LastEmitTime;
        LastEmitTime = time;

        // run emitter

        if (Emitter && IsVisible)
        {
                SParticle* array = 0;
                // newParticles is the amount of these new particles
                s32 newParticles = Emitter->emitt(now, timediff, array);

                if (newParticles && array)
                {
                        s32 j=Particles.size();
                        if (newParticles > 16250-j)
                                newParticles=16250-j;
                        Particles.set_used(j+newParticles);
                        for (s32 i=j; i<j+newParticles; ++i)
                        {
                                Particles[i]=array[i-j];
                                // The vector and start vector are always be in world space
                                AbsoluteTransformation.rotateVect(Particles[i].vector);
                                AbsoluteTransformation.rotateVect(Particles[i].startVector);
                                // If the particles is moving in the world space
                                if (ParticlesAreGlobal)
                                {
                                        AbsoluteTransformation.translateVect(Particles[i].pos);
                                }
                        }
                }
        }

        // run affectors
        core::list<IParticleAffector*>::Iterator ait = AffectorList.begin();
        for (; ait != AffectorList.end(); ++ait)
                (*ait)->affect(now, Particles.pointer(), Particles.size());

        if (ParticlesAreGlobal)
                Buffer->BoundingBox.reset(AbsoluteTransformation.getTranslation());
        else
                Buffer->BoundingBox.reset(core::vector3df(0,0,0));

        // animate all particles
        f32 scale = (f32)timediff;

        for (u32 i=0; i<Particles.size();)
        {
                // erase is pretty
                if (now > Particles[i].endTime)
                        Particles.erase(i);
                else
                {
                        Particles[i].pos += (Particles[i].vector * scale);
                        // Update the bounding box
                        Buffer->BoundingBox.addInternalPoint(Particles[i].pos);
                        ++i;
                }
        }

        // Expanding the bounding box so that it will consider the size of a particle.
        const f32 m = (ParticleSize.Width > ParticleSize.Height ? ParticleSize.Width : ParticleSize.Height) * 0.5f;
        Buffer->BoundingBox.MaxEdge.X += m;
        Buffer->BoundingBox.MaxEdge.Y += m;
        Buffer->BoundingBox.MaxEdge.Z += m;

        Buffer->BoundingBox.MinEdge.X -= m;
        Buffer->BoundingBox.MinEdge.Y -= m;
        Buffer->BoundingBox.MinEdge.Z -= m;

         /*if (ParticlesAreGlobal)
        {
                core::matrix4 absinv( AbsoluteTransformation, core::matrix4::EM4CONST_INVERSE );
                absinv.transformBoxEx(Buffer->BoundingBox);
        }*/
}

说明：

在CParticleSystemSceneNode中有一个ParticlesAreGlobal标识，但是在程序中对于他的名义不是很明确。

这里将原来的代码进行了改动：

ParticlesAreGlobal的名义改为：

true： 表示Particles都独立的在World Space中运动，与ParticleSystem Scene Node没有关联

false： 表示Particles跟随ParticleSystem Scene Node运动

注意：true和false之间仅仅相差一个偏移（就是Scene Node运动的距离），没有其他的区别。

render()

负责对所有的Particle进行渲染，在Particle System中，Particle都实现为一个Billboard(总是针对于View的观察方向)。

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Emitter:

Emitter主要负责释放Particle

他提供的接口为：

emitt，生成一个Particle Array，这个Array中就是当前新产生的Particle。

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Affector:

Affector主要负责实时的更新Particle的属性，来实现一些特殊的效果

提供的接口为：

virtual void affect(u32 now, SParticle* particlearray, u32 count) 

注意：

1：在SParticle中vector和startVector都是在World Space中的速度？(实际上这一点在Irrlicht的代码里面表达并不是这么明确，他们两者的所在的空间并不是那么一致的)