UnityのParticle Systemでゲームエフェクト自作するのって大変ですよね？本を買おうにも値段が高いし、なかなか体系的にParticle Systemの効果的な使い方を学べるコンテンツは少ないと思います。しかし、アセットストアで手に入るUnity Particle Packの中には様々なプレハブが入っており、とても勉強になります。今回はその中でもDust Explosionというプレハブを見ていきたいと思います。

Unity Particle Pack とは

Unity Particle PackとはUnity Technologiesによる無料のアセットです。Standard AssetsのParticle System版みたいな立ち位置でしょうか。VRChat World を作りたい身からしたら嬉しいことが一つあります。ご存じの通りVRChat World上のゲームオブジェクトに付与するスクリプトはUdonSharp Scriptである必要があります。つまり、アセットストアからDLしたアセットがそのまま使えるとは限りません。しかし、Unity Particle Pack内のゲームオブジェクト自体にはC#スクリプトが使用されていないので、そのままVRChat World上で使用することが出来ます（.unitypackage自体にC#スクリプトが含まれていますが、Particle System自体に使用されてるわけではないので問題ないっぽい？）。実際、.unitypackageをインポートする際、C#スクリプトごとインポートしてもなんも問題ありません。ちなみに、Readmeファイルには次のように書いてあります。

f:id:prupru_prune:20220227131106p:plain — Unity Particle PackのReadme

UnityのShuriken Particle Systemを学ぶためにどうぞ見てください（超意訳）と書いてありますね。

Dust Explosionのインスタンス化

それではさっそくParticle Systemのうちの一つであるDust Explosionを詳しく見ていきましょう。Unity Package PackをプロジェクトにインポートするとプロジェクトウィンドウにEffectExamplesというフォルダが出来ているので、Assets/EffectExamples/Fire & Explosion Effects/Prefabs/DustExplosion.prefabをヒエラルキーウインドウにドラッグ＆ドロップすればインスタンス化の完了です。

f:id:prupru_prune:20220227133742p:plain — DustExplosion.prefabをインスタンス化

ヒエラルキーを見る

DustExplosionのヒエラルキーは次のようになっています。

f:id:prupru_prune:20220227140913p:plain — DustExplosionのヒエラルキー

DustExplosionという名前の親オブジェクトに、4つの子オブジェクトが含まれていますね。計5つのゲームオブジェクトのすべてに個別のParticle Systemが付与されています。初めて知ったのですが、この5つのゲームオブジェクトのどのParticle SystemをGUIから再生させても、全てのParticle Systemが再生されるんですね。親要素を再生して子要素も再生されるならわかるんですが、どうなってるんでしょうね。まあこういう時はUnityのスクリプトリファレンスを読んでみましょう。ParticleSystem.Play()の説明を見ると、引数にbool型を与えることができるようです。trueを渡してPlay()を実行すると子要素のParticle Systemも同時に再生するようなので、おそらくGUI上のPlayボタンは、選択中のParticleSystemのルートのParticleSystem.Play(true)を実行しているのではないでしょうか。逆に個別に再生したい場合は、ゲームオブジェクトの横の目印にあるマークを無効にすればよいです。

f:id:prupru_prune:20220227143513p:plain — 全ての要素が再生されてしまうので、目玉で調整

オブジェクトの表示/非表示の設定も分かったことなので、ここからはParticleSystemを一つずつ見てみましょう。

DustExplosion

まずはルートのゲームオブジェクトを見てみましょう。有効になっているのは次のモジュールです。

Main
Emission
Shape
Color over Lifetime
Size over Lifetime
Texture Sheet Animation
Renderer

全てのプロパティを見ていてはきりがないので、この中でも特徴的な部分を見ていきます。

Mainモジュール

Start Lifetime、Start Speed、Start Size、Start Rotation、Gravity ModifierがRandom Between two Constantsになっていてパーティクルが単調にならないようになっています。Start Colorが不透明無色なので、色は他のモジュールで設定しているようですね。

f:id:prupru_prune:20220227222716p:plain — DustExplosionのMainの設定

Emissionモジュール

Rate over Time、Rate over Distanceはともに0になっています。その代わりBurstsが設定されており、再生直後にパーティクルが生成される設定になっています。爆発というエフェクトの性質上、Burstsが適切ということでしょうか。

f:id:prupru_prune:20220227222935p:plain — DustExplosionのEmissionの設定

Shapeモジュール

ShapeがConeになってます。てっきりHemisphereかと思ってました。

Color over Lifetimeモジュール

最初は茶色（土埃の色）で、時間がたつと透明になるようになっています。徐々に土が拡散していく様を表現しているようです。

f:id:prupru_prune:20220227145817p:plain — DustExplosionのColor over Lifetimeの設定

Size over Lifetimeモジュール

下図がSize over Lifeftimeのカーブになります。徐々に小さくするのかと思ってましたが、そんなことはなかったです。Color over Lifetimeの方で自然にフェードアウトする設定は足りているようです。

f:id:prupru_prune:20220227150142p:plain — DustExplosionのSize over Lifetimeの設定

Texture Sheet Animationモジュール

特にないです。Start Frame=0、Cycles=1で普通にスプライトを再生します。

f:id:prupru_prune:20220227150728p:plain — Texture Sheet Animationの設定

Rendererモジュール

設定が多くてよくわからないですね。

f:id:prupru_prune:20220227151015p:plain — Rendererの設定

Render Mode=Billboard、つまりパーティクルが常にカメラの方向を向きます。
Normal Directionってなんでしょうね。スクリプトリファレンスを読んでもいまいちわかりませんし、数値を0 or 1に変えても見た目の差も正直ない。
MaterialはParticles/Standard Surfaceシェーダに5×5のスプライト画像が付与されたマテリアルです。
Sort Modeとはパーティクルを描画する順番だそうで、By Distance (カメラからの距離)、 Oldest in Front (古いものを表面に)、 Youngest in Front (新しいものを表面に)が選べるそうです。DustExplosionではBy Distanceになっていますが、基本的にはこれでよい模様？
Render Alignment=Viewになっており、Billboardはカメラの方向を向くようになってます。単にBillboardにするだけじゃダメなのか？
Flipはパーティクルを反転させる確率を表しているみたい。ランダムに反転させることで、パーティクルをランダムな感じにしてより自然な感じにするのでしょう。

うーん、やっぱりRenderモジュールはすべて理解しようとしないほうがいいんでしょうかね。まあDustExplosionは以上です。