Unity使用ParticleSystem粒子系统模拟药水在血管中流动（粒子碰撞）

一、前言

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嗨，大家好，我是新发。
之前我写了一篇Unity流体模拟的文章：《Unity流体模拟，支持粒子系统，支持流体碰撞交互（Obi Fluid插件使用教程）》
然后有同学私信我，问我能否做药剂打入血管的效果。

这个嘛，用ObiFluid可以做，不过我今天要尝试的，是用另一种方式：直接使用Unity的粒子系统来做。

二、最终效果

最终效果如下，效果虽然一般，不过制相对简单很多。

本文Demo工程已上传到CodeChina，感兴趣的同学可自行下载学习。
地址：https://codechina.csdn.net/linxinfa/UnityParticleFluidDemo
注：我使用的Unity版本：Unity 2020.1.14f1c1 (64-bit)。

三、制作过程

1、导入血管模型

将血管模型导入工程中。

2、血管Shader

因为我们需要透过血管看到药水流动，所以血管需要半透明显示，我们这里创建一个shader，实现半透明效果。

shader代码如下：

Shader "linxinfa/CustomTransShader" {
     
	Properties {
     
		_Color ("Main Tint", Color) = (1,1,1,1)
		_MainTex ("Main Tex", 2D) = "white" {
     }
		_AlphaScale("Alpha Scale",Range(0,1)) = 1
	}
	SubShader {
     
		Tags{
     "Queue" = "AlphaTest" "IgnoreProjector" = "True" "RenderType" = "Transparent"}
 
		Pass
		{
     
			Tags{
     "LightMode" = "ForwardBase"}
 
			Cull Front
 
			ZWrite Off
			Blend SrcAlpha OneMinusSrcAlpha
 
 
			CGPROGRAM
			#pragma vertex vert
			#pragma fragment frag
			#include "Lighting.cginc"
			#include "UnityCG.cginc"
 
			fixed4 _Color;
			sampler2D _MainTex;
			float4 _MainTex_ST;
			fixed _AlphaScale;
 
			struct a2v
			{
     
				float4 vertex : POSITION;
				float3 normal : NORMAL;
				float4 texcoord : TEXCOORD0;
			};
 
			struct v2f
			{
     
				float4 pos : SV_POSITION;
				float3 worldNormal : TEXCOORD0;
				float3 worldPos : TEXCOORD1;
				float2 uv : TEXCOORD2;
			};
 
			v2f vert(a2v v)
			{
     
				v2f o;
				o.pos = UnityObjectToClipPos(v.vertex);
				o.worldNormal = UnityObjectToWorldNormal(v.normal);
				o.worldPos = mul(unity_ObjectToWorld,v.vertex).xyz;
 
				o.uv = TRANSFORM_TEX(v.texcoord,_MainTex);
 
				return o;
 
			}
 
			fixed4 frag(v2f i) : SV_TARGET0
			{
     
				fixed3 worldNormal = normalize(i.worldNormal);
				fixed3 worldLightDir = normalize(UnityWorldSpaceLightDir(i.worldPos));
 
				fixed4 texcolor = tex2D(_MainTex,i.uv);
 
				fixed3 albedo = texcolor.rgb * _Color.rgb;
				fixed3 ambient = UNITY_LIGHTMODEL_AMBIENT.xyz * albedo;
				fixed3 diffues = _LightColor0.rgb * albedo * max(0,dot(worldNormal,worldLightDir));
 
				return fixed4(ambient + diffues,texcolor.a * _AlphaScale);
			}
 
 
 
 
 
			ENDCG
		}
 
 
		Pass
		{
     
			Tags{
     "LightMode" = "ForwardBase"}
 
			Cull Back
 
			ZWrite Off
			Blend SrcAlpha OneMinusSrcAlpha
 
 
			CGPROGRAM
			#pragma vertex vert
			#pragma fragment frag
			#include "Lighting.cginc"
			#include "UnityCG.cginc"
 
			fixed4 _Color;
			sampler2D _MainTex;
			float4 _MainTex_ST;
			fixed _AlphaScale;
 
			struct a2v
			{
     
				float4 vertex : POSITION;
				float3 normal : NORMAL;
				float4 texcoord : TEXCOORD0;
			};
 
			struct v2f
			{
     
				float4 pos : SV_POSITION;
				float3 worldNormal : TEXCOORD0;
				float3 worldPos : TEXCOORD1;
				float2 uv : TEXCOORD2;
			};
 
			v2f vert(a2v v)
			{
     
				v2f o;
				o.pos = UnityObjectToClipPos(v.vertex);
				o.worldNormal = UnityObjectToWorldNormal(v.normal);
				o.worldPos = mul(unity_ObjectToWorld,v.vertex).xyz;
 
				o.uv = TRANSFORM_TEX(v.texcoord,_MainTex);
 
				return o;
 
			}
 
			fixed4 frag(v2f i) : SV_TARGET0
			{
     
				fixed3 worldNormal = normalize(i.worldNormal);
				fixed3 worldLightDir = normalize(UnityWorldSpaceLightDir(i.worldPos));
 
				fixed4 texcolor = tex2D(_MainTex,i.uv);
 
				fixed3 albedo = texcolor.rgb * _Color.rgb;
				fixed3 ambient = UNITY_LIGHTMODEL_AMBIENT.xyz * albedo;
				fixed3 diffues = _LightColor0.rgb * albedo * max(0,dot(worldNormal,worldLightDir));
 
				return fixed4(ambient + diffues,texcolor.a * _AlphaScale);
			}
 
			ENDCG
 
	}
	}
		FallBack "Transparent/VertexLit"
}

3、血管材质球

创建材质球，使用刚刚的CustomTransShader.shader。

然后把材质球赋值给血管模型预设，这样，半透明的血管就做好了。

4、添加碰撞体

因为药水要在血管中流动，需要发生碰撞，所以血管需要添加碰撞体：MeshCollider。

5、药水粒子

药水粒子其实就是普通的粒子。

最关键点就是开启粒子的Collision属性，这样粒子就可以与血管壁碰撞了。

其中一些参数：
Dampen：阻力
Bounce：弹力
Lifetime Loss：损失率
Min Kill Speed：最小死亡速度
Max Kill Speed: 最大死亡速度
Radius Scale： 半径缩放，可使粒子未撞到Collision便产生碰撞

四、测试效果

最终运行Unity，测试效果如下：

五、结束语

完毕。
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