NiagaraSystemでマジックボールを作る（学習メモ）

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NiagaraSystemでマジックボールを作る

　今日はUE5のNiagaraSystemを使って三つのマジックボールを作った。作る時のキーポイントを記録したいと思う。

「１」エレクトリックボール（Electric Ball）

　このボールは、主に二つのパーツで組み合わせて完成された。一つ目は、外のボールの殻で、二つ目は、中の雷の渦巻きである。 　

ボールの殻を作る

　まず、マテリアルの基本設定をし、それは「BlendMode」を「Translucent」にすることと「ShadingMode」を「Unlit」にすることだ。
　殻の外部が色を付けられ、内部が透明にするため、「VertexNormalWS」と「CameraVector」をドット積で計算する。それで、カメラに向いているほど、計算結果が「1」に近い。そして「OneMinus」で、内部が「0」に近い、その数字を透明度にすると、望みの効果が出来る。

　そして、殻が周りの風景を映すため、一つのCubeMapを使った。そのCubeMapをサンプリングするため、Node「Reflection Vector」を使った。そのノードは、カメラから表面までの射線を反射したベクターだ。
　最後に、二つのパーツを組み合わせて完成する。

雷の渦巻きを作る

　
　まず、デフォルトのUVの原点は左上なので、渦巻きを作るため、[UV.xy-(.5, .5)]*nの計算をする。その結果は以下である。

　そして、転換したUVを、「VectorToRadialValue」を使って、極座標に転換する。その極座標を使って、ちょっと乱雑なテキスチャーをサンプリングすると、渦巻っぽいの交換が出る。

　この効果を基にし、透明度とパーティクルカーラーを設定すると完了だ。

NiagaraSystemで組み合わせ

　ここで注意すべきのポイントはいくつある。
　まず、このボールをマップの中で自由に移動するため、これらのEmitterで「Local Space」をチェックする（でないと、一つのパーティクルのライフタイムが終わるまでずっと同じ場所にいる）。

　次は、色を調整する時、HSVの「V」は明度であり、その数値を上げるほど、色の「強さ」も上がる。その「強さ」は、PostEffectでのBloom効果を調整する時に役に立つ。

「２」火球（ファイアボール）

　この火球の効果は主に三つのパーツの組み合わせで完成された。一つ目は真ん中の火炎の球体で、二つ目は球体の後ろにうっすりと点滅している放射線状な効果で、三つ目は周囲にある渦巻のような効果である。

火炎の球体

　
　火炎の球体は球体のMesh＋マテリアルで完成する。MaterialのShaderの基本設定は下図のようにする。

　今回はBlendModeをTranslucentやAdditiveではなく、Maskedに設定するのは、「透明度」の数字を調整する必要がないからだ（「見える(1)」と「見えない(0)」だけで十分）。設定完了すると、Material Graphに以下のように、二つの煙のテキスチャーをサンプリングして乗算すると、効果が出る。

　その灰色の球体を「OpacityMask」に設定し、基本設定の「Opacity Mask Clip Value」を調整し、火球が見える。

　そして、球体を着色する時、「Two Sided Sign」というノードを使った。このノードはMeshの表と裏のサーフェイス（triangle）に対するアウトプットは違い、表は「1」、裏は「-1」をアウトプットする。これを用いて火球の全体を完成する。

放射線状の効果

　SpriteのUVを調整するだけで、この効果が実現できる。
　
　

　上図のように、まずUVから（.5, .5）のバーテックス（Vertex）を引き（原点が真ん中にし）、そしてNormalizeと、原点から同じ方向のすべてのポイントは同じ数値を持っている。この数値で任意模様のテキスチャーをサンプリングすると、放射線みたいな効果が出る。

渦巻

　一番目のエレクトリックボールの渦巻きに類似するので、上の文章を参考してください。

「３」波のボール

　このボールは主に上記の二つのボールで使われたパーツの組み合わせで完成できる。しかし、緑色のリングの部分は少し記録しなければならないものがある。

緑色のリング

　まずは、リングを作る。「RadialGradientExponential」ノードにCosine計算を加えると、リングのような効果が出る。この結果に、Powerで計算すると、より細いリングが出来る。

　そして、UVにテキスチャーでNoiseを加えると、リングが歪んでる感じができる。ここのトリックは、一つの「Dynamic Parameter」を使って、その「歪み」の程度をコントロールする。


　
　そうすると、Niagara Systemでこのパラメータを操作することができる。下図のようにカーブを設定し、ライフタイムの最後に歪みながら消える効果が出る。

ディストーション（Distortion）効果を作る

　以上三つのボールの共通点は、バックグラウンドにはディストーション（Distortion）の効果がある。その効果をじつげんするため、Refractionを使う。下図のように基本設定をする。

　しかし、デフォルトで「Refraction」のチェックは不可能の状態であり、基本設定で「Refraction Method」を設定しなければならない。ここは「Noramlを使う」にした。

　そして下図のようにグラフを繋ぐと完成する。グラフの一番下の「Dynamic Parameter」を使った原因は、Niagara Systemでこのマテリアルを使う時、ディストーションの強さを調整しやすくしたいからだ。

　以上で全てのボールの紹介が完了した～