Unreal 5 官方在Niagara里模拟大型群体笔记

官方视频地址：https://www.bilibili.com/video/BV1FX4y1T7z2/
如果需要，请查看官方视频。

性能测试

在讲解Niagara之前，视频首先做了一个性能测试，首先放置了100个AI角色，可以想目标角色移动的ai，然后测试了400个，接着是900个。100个的时候，性能还可以， 400个帧率降为30帧每秒，900个帧率只有10+。
接下来打开了`（1键左边的键），输入了stat unit，打开查看性能问题。

为了得到更多的信息，使用了Unreal Insights（官方文档有相关介绍）
检测发现性能下降的问题主要有两大块，一块是移动组件每帧循环耗费的性能，另一块是和骨骼网格体相关的运算。
然后再进行测试，通过关闭某些功能查看性能：

1. 关闭骨骼网格体更新，帧率较之前提升一倍，达到了20
2. 关闭移动组件，帧率飙升到了60
3. 开移动组件，关闭物理碰撞检测 20+

接下来抛出了需求，希望士兵和方块有交互，能够移动并且有动画。
然后告诉我们理解瓶颈在哪里，是cpu还是gpu或者drawcall，不要无脑考虑全优化，一定要多分析。
如果面数太多，使用lod，可以减少骨骼网格体的面数，来减少运算，打开骨骼模型蒙皮，在lod设置这里设置自动lod，修改lod层数

Lod设置可以点击生成一个设置，在里面调整相关内容

在中间显示区域，缩小模型，可以查看lod的变化，当前模型占用屏幕大小，以及当前模型的三角面数以及顶点数。

你也可以直接选择层级查看，我直接查看最后一层，发现轮廓很差，但是对于离得很远，已经够用了。面数和顶点数量和之前相比已经少了很多。

如果需要计算的骨骼网格体太多，需要使用Animation Budget Allocator（动画预算分配器），它会动态管理网格体。现在没需求，就没研究。
如果阴影性能差，使用级联阴影，或者使用胶囊体阴影。
如果actor生成太慢，可以考虑使用对象池，进行复用，可以大大简化内存分配过程，另一个方法就是跨多个帧生成，需要使用c++实现，或者在蓝图中使用延迟节点，每个延迟0秒生成（延迟0秒其实就是延迟一帧的时间）
如果小兵太多，就使用群集话，制作小组进行行动。
如果物理碰撞不需要则关闭，如果需要，可以在主角一定距离内再开启。
如果drawcall太多，可以使用Animation Sharing Manager（动画共享管理器）降低成本。
对ai进行分级，高级ai就是我们默认制作的，中级ai就是简单的动画低模，低级ai只需要让玩家有个感觉就行。
然后解说的话可以替换掉中级ai，让远平面最大化，实现几十万的模型。就是说，他修改的是中距离和远距离的模型，实现大批量的渲染。

使用顶点动画替代骨骼网格体动画

顶点动画其实就使用贴图记录顶点的变换位置，来实现模型的动画，替换掉原来的那一套骨骼蒙皮动画。这种好处是去掉了每个顶点位置需要通过骨骼变换去计算了过程，大大减少了运算。
然后介绍了官方的3dmax骨骼转顶点动画工具
https://docs.unrealengine.com/5.1/zh-CN/vertex-animation-tool-in-unreal-engine/
这里我没有使用，本人3dmax的功底差，索性直接购买了flocks插件，直接可以在虚幻引擎内部直接烘焙出相应的模型和动画。

创建Niagara

鼠标右键 FX，找到Niagara系统，可以创建一个Niagara

打开Niagara，鼠标右键创建一个新的发射器

然后输入empty，创建一个空的发谁

空的发射器里面也带有一些相关内容

然后将含有的粒子生成组件和渲染粒子删除掉

在渲染添加一个模型渲染MeshRender

在右侧选择自己需要渲染的模型

在发射器生成这里，添加一个Spawn Burst Instantaneous，这个节点的大概意思就是粒子生成时需要生成粒子个数

将其生成个数设置为1

选择粒子更新里面的粒子状态

将Kill Particles When Lifetime Has Elapsed（生命周期结束时删除粒子）设置为false

然后选择整个发射器，找到右边的循环模式，设置为自身，循环行为只有一次，并且无限循环下去，这样，就可以实现自身的长期存在。

创建Niagara可视化脚本

接下来视频讲解了如何去更新在Niagara里更新静态模型网格体。使用Niagara内的新的可视化脚本去更新。这个英文名称为New Scratch Pad Module

打开以后是这个效果

然后他使用了一个在Niagara中运行的脚本，我们可以在FX里面找到并创建

使用的这个不是在虚幻引擎中内置的，大家应该在别的项目里面找到，他这个节点的主要作用是根据你设置的状态，和设置的帧，去播放相应动画的帧动画。

这里需要说的是新版的节点没有了if，而是改成了选择switch节点。区别就是更清晰让你自动连的啥。

这个函数一共返回了三个值，分别是当前模型需要渲染的帧，当前模型存在的时间，以及当前模型播放的哪个动画

由于每个粒子的状态不同，所以使用了粒子空间，让粒子保持独立，只能在当前粒子使用

然后在粒子属性里可以看到输出的这三个值，并将粒子存在时间这个拖入，保证了循环

Play Animation的播放速度和每秒帧率这两个值直接拖入到左侧，让我们可以在外部手动输入值来确定。

模块输入这里会出现这两个值

选中在右侧面板这里可以设置默认值

然后又将状态设置到了上一个状态，下面直接设置了默认值。

然后在粒子更新增加一个动态材质配置

右侧会显示材质可以配置的动态配置属性，然后将粒子的属性AnimationFrame拖拽到相应的属性后面，运行时会自动传递到材质上面。

实现动态材质属性的传递，你需要在编辑材质时，使用Dynamic Parameter节点去设置，每个节点可以传递四个数据。

材质也别忘记勾选，可以使用Niagara网格体粒子

增加多个实例

修改发生器更新里面的Spawn Burst Instantaneous里面的数量改为4，其实就生成了四个

在粒子生成这里增加一个组件为Shape Location，在一个形状里面生成位置。

形状旋转box，然后设置长宽，高度为0，那么都会生成在一个平面上，或者直接使用平面也可以，这里和视频里面的设置有区别的。

但是也可以看到一样的效果

为了保证动画的随机，将粒子的属性拖拽到粒子生成这里

已经播放的时间进行了一个范围和随机，其实就是生成的粒子不会都在一帧动画内开始播放。

如何随机动画，则是在刚才的暂存区块里面进行逻辑判断，这里也是知道为什么要修改掉这个节点的地方，选择的类型判断可以不光传入布尔类型，还可以传入整数，直接根据状态整数，设置开始帧和结束帧。

然后在外部进行范围内整数随机，你就会看到每个模型播放的动画都不一样，或者是播放的帧不一样

到这里，就实现了动画状态随机和动画帧随机

案例介绍

做到这里，视频就开始对当前的Niagara的案例进行介绍我这里就不在写了。

debug调试

我这个版本的的调试面板更新了，可以更方便的调试（5.1）

你只需要在属性上面选择 在Niagara调试器中观看参数

就可以生成相应的数据面板进行查看。

粒子的lod

他的实现是设置了三个渲染，然后设置了相关显示状态

然后在可视化脚本里面判断粒子和相机的距离，按距离设置不同的标签数值

高中低三层，中层使用低模，底层直接使用了粒子去渲染的，而且值制作了一个序列帧动画，然后播放序列帧动画实现

蓝图和Niagara之间的通信

视频里面就讲了过程，也没有相关工程，先截一张工程的图吧
这个其实就是获取到Niagara组件，然后调用里面的方法。这里面它会将粒子系统所需要的数据发送过去。然后你在Niagara组件里面，设置相应的参数，然后根据参数更新粒子。

然后Niagara内调用蓝图的回调这里没看懂，有看懂的小伙伴记得教教我

然后就触发了Niagara的事件回调

就实现了通信，暂且还不知道这个通信如何实现。