Niagara でスプライトパーティクルエフェクトを作成する方法 | Unreal Engine 4.27 ドキュメンテーション

スプライトとは頻繁に使用されるビジュアルエフェクト (VFX) 技法の一つで、テクスチャおよびマテリアルを 2D カメラ方向平面にレンダリングします。以下のチュートリアルでは、スプライトと連携するよう Niagara エミッタを設定する方法を紹介します。Niagara エミッタを含む Niagara システムをレベル内に配置すると、そのエフェクトがレベル内で表示されるようになります。

前提条件：

このドキュメントでは Starter Content (スターターコンテンツ) に含まれる M_smoke_subUV マテリアルを使用します。このマテリアルまたは Starter Content をプロジェクトに追加していない場合は、先に進む前に追加してください。

プロジェクト設定

最初に、エフェクトのアセットを保存するためのフォルダをコンテンツブラウザで新たに作成します。トップレベル (Content) を選択している状態で、コンテンツブラウザ 内で右クリックして [New Folder (新規フォルダ)] を選択します。このフォルダに「SpriteEffect」などと名前を付けます。

プロジェクトで複数の Niagara エフェクトを作成する場合は、「NiagaraFX」もしくは似たような名前のフォルダを作成し、スプライトエフェクト用にサブフォルダを作成することをお勧めします。
このエフェクトを作成する前に、エミッタのスプライトに使用するマテリアルを作成するか指定する必要があります。この例では Starter Content のマテリアルを使用します。このマテリアルを指定もしくは移動しなくても取り込むことは可能ですが、元のマテリアルのコピーを作成し、エフェクト用のフォルダまたは他の既存のマテリアル用フォルダのいずれかに保存するほうが便利な場合もあります。これについては、以下の手順に従ってください。
1. コンテンツブラウザの検索バーに「m_smoke」と入力します。検索結果に M_smoke_subuv マテリアルが表示されます。
2. コピーを別のフォルダに保存するには、目的のマテリアルをクリックして希望のフォルダにドラッグし、ポップアップメニューの [Move Here (ここに移動)] または [Copy Here (ここにコピー)] のいずれかを選択します。移動すると、前の場所にあった元のマテリアルが削除されて新しい場所に移動されます。コピー すると、新しい場所にマテリアルのコピーが作成されます。元のマテリアルは元の場所に維持されます。
3. スプライト用に独自のマテリアルを作成する際は、「マテリアル入門」ページや、ドキュメントの「Materials (マテリアル)」セクションに含まれる他のページを参照してください。

システムとエミッタを作成する

次に Niagara システムを作成し、その中にエミッタを作成します。このシステムは、1 つ以上のエミッタを置くことができるコンテナです。エミッタは生成された新規パーティクルのソースです。

まず、コンテンツブラウザ内で右クリックし、表示されるメニューから [FX] > [Niagara System] を選択して Niagara System を作成します。Niagara System ウィザードが起動します。[Niagara System] ウィザードが開きます。

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[New system from selected emitters (選択したエミッタに基づく新規システム)] を選択します。[Next] をクリックします。

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[Template (テンプレート)] で [Simple Sprite Burst] を選択します。プラス記号 (+) のアイコンをクリックして、システムに追加するエミッタのリストに目的のエミッタを追加します。次に [Finish] をクリックします。

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新しいシステムに「SmokeSystem」と名前を付けます。これをダブルクリックして Niagara エディタで開きます。
新しいシステム内のエミッタインスタンスには、デフォルトで「SimpleSpriteBurst」という名前が付けられていますが、これは変更することができます。[System Overview (システム概要)] でエミッタインスタンスの名前をクリックすると、このフィールドが編集可能になります。エミッタの名前を「FX_Smoke」に変更します。

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レンダリング設定を変更する

このドキュメントでは、Emitter モジュールグループについて、スタック内での表示順に従って説明していきます。ただし、マテリアルは [Renderer (レンダラ)] で設定するまで、プレビューやレベル内には表示されないので、まず [System Overview (システム概要)] にある [Sprite Renderer (スプライトレンダラ)] を選択して、[Selection (選択項目)] パネルで開きます。

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ここでエフェクト用のマテリアルを選択します。SubUV マテリアルなので、画像グリッド内の画像数をレンダラに伝える必要があります。以下のプロパティを次の図に示す値に設定します。

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プロパティ名	値
Material	M_smoke_subUV
Sub Image Size	X:8.0, Y:8.0
Sub UV Blending Enabled	チェックを入れる

SmokeSystem をレベル内にドラッグします。

パーティクルエフェクトを作成する際は、システムをレベル内にドラッグすることをお勧めします。こうすることで、すべての変更をコンテキスト内で確認して編集することができます。システムに加える変更は、レベル内にあるシステムのインスタンスにも自動的に適用されます。

Emitter Update グループの設定を編集する

まず Emitter Update グループでモジュールを編集します。挙動には、エミッタに適用されるものと各フレームを更新するものがあります。

[System Overview (システム概要)] にある [Emitter Update (エミッタ更新)] グループをクリックして、[Selection (選択)] パネルで開きます。

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スモーク (煙) のバーストではなくスモークの定数列を作成します。ゴミ箱 のアイコンをクリックして Spawn Burst Instantaneous モジュールを削除します。

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プラス記号 アイコン (+) をクリックして [Spawning (スポーン)] > [Spawn Rate] を選択することで、Spawn Rate モジュールを Emitter Update に追加します。

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Spawn Rate モジュールの [Spawn Rate (スポーン率)] の値を「50」に設定します。これによって、ちょうどいいサイズの膨らんだ煙の形状が作成されます。エフェクト作成のベースとして適した設定です。

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現時点では、エフェクトの作成時には、シミュレーションを無限ループするよう設定しておくことをお勧めします。こうすることで、エフェクトに影響を及ぼす設定を評価する時間をより多く確保できます。Emitter State モジュールで、[Life Cycle Mode (ライフサイクルモード)] のドロップダウンをクリックして [Self (自身)] を選択します。次に [Loop Behavior (ループの挙動)] のドロップダウンをクリックし、[Infinite (無限)] を選択します。

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Particle Spawn グループの設定

次に、Particle Spawn グループのモジュールを編集します。これらの挙動は、初回スポーン時にパーティクルに適用されます。

[System Overview] で [Particle Spawn] をクリックして [Selection] パネルで開きます。

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Initialize Particle モジュールを展開します。このモジュールでは、関連するいくつかのパラメータを 1 つのモジュールにまとめてスタック内を整理します。[Point Attributes (ポイント属性)] にある Lifetime パラメータを見つけます。

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Lifetime パラメータでは、パーティクルが消滅するまでの表示期間を指定します。現実味のある煙を生み出すために、[Lifetime] パラメータには多少のランダム性を持たせることをお勧めします。[Lifetime] の横にあるドロップダウン矢印をクリックし、[Dynamic Inputs (動的入力)] > [Random Ranged Float] を選択します。[Minimum] と [Maximum] フィールドが追加されます。

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[Lifetime] の [Minimum] および [Maximum] の値を以下のとおりに設定します。

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プロパティ名値

Minimum 2.0

Maximum 3.0
次は、ランダム性を加えるために別の動的入力を追加します。[Value (値)] の横にあるドロップダウン矢印をクリックし、検索バーに「random」と入力します。Random Range Float を選択します。[Value] に [Minimum] と [Maximum] フィールドが追加されます。それらの値を以下のとおりに設定します。

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[Sprite Size] の [Minimum] および [Maximum] の値を以下のとおりに設定します。

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プロパティ名値

Minimum 75.0

Maximum 200.0
これで煙のサイズが大きくなり、より現実に近いものになりました。次に回転を加えて、パーティクルの形状にバリエーションを与えます。さらに、回転にもランダム性を加えてバリエーションを増やします。Sprite Rotation Mode の横のドロップダウンを Direct Normalized Angle (0-1) に設定します。[Sprite Rotation Angle] の横にある下向き矢印をクリックして、[Dynamic Inputs] > [Normalized Angle to Degrees] を選択します。[Normalized Angle (正規化された角度)] フィールドが追加されます。つまり、回転角度は度ではなく 0 と 1 の間の数字として変換されます。
次に [Sprite Rotation Angle] の横にあるドロップダウン矢印をクリックして [Dynamic Inputs] > [Random Ranged Float] を選択します。[Normalized Angle] に [Minimum] と [Maximum] フィールドが追加されます。それらの値を以下のとおりに設定します。パーティクルのスポーン時に、パーティクルがランダムな角度で回転します。
[Minimum] および [Maximum] の値を以下のとおりに設定します。

プロパティ名値

Minimum 0.25

Maximum 0.5
煙のサイズはちょうど良くなりましたが、現時点では同じ場所で回転するのみです。煙のパーティクルがスポーンされたときにすぐに拡散するように、初期速度を加えます。プラス記号 (+) のアイコンをクリックして [Velocity (速度)] > [Add Velocity (速度の追加)] を選択し、Add Velocity モジュールを [Particle Spawn] グループに追加します。

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[Velocity] の横にあるドロップダウン矢印をクリックして [Dynamic Inputs] > [Random Ranged Vector] を選択します。[Velocity] に [Minimum] と [Maximum] フィールドが追加されます。繰り返しになりますが、多少のランダム性を加えることで、エフェクトのバリエーションが増えて、自然な感じも高まります。

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プロパティ名	値
Minimum	2.0
Maximum	3.0

プロパティ名	値
Minimum	75.0
Maximum	200.0

プロパティ名	値
Minimum	0.25
Maximum	0.5

[Velocity] の [Minimum] および [Maximum] の値を以下のとおりに設定します。

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プロパティ名	値
Minimum	X:0, Y:0, Z:50
Maximum	X:1, Y:1, Z:200

Sphere Location (球体の場所) では、スプライトがスポーンする場所の形状と原点を制御します。Sphere Location モジュールを追加することで、スプライトを球体形状でスポーンすることができ、半径を指定してそのサイズも設定できるようになります。プラス記号 (+) のアイコンをクリックして [Location (場所)] > [Sphere Location] を選択し、Sphere Location モジュールを [Particle Spawn] セクションに追加します。

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Sphere Location は、スプライトがスポーンする場所の形状と原点を制御します。Sphere Location モジュールを追加することで、スプライトは球体形状でスポーンすることができ、半径を指定することでその球体形状のサイズも設定できます。[Sphere Radius (球体の半径)] の値を「64」に設定します。[Sphere Distribution] を必ず [Random] に設定してください。

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このスモークエフェクトに使用するスプライトマテリアルは、まとめて並べられてアニメートされる複数の画像がついているスプライトシートを使用します。これを含まない場合、レンダラはシートの最初のスプライトのみを使用します。この問題を解決するために SubUV Animation モジュールを追加することができます。Particle Spawn の プラス記号 (+) をクリックして、[Sub UV] > [SubUV Animation] を選択します。

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Sub UV Animation モジュールで、[SubUV Animation Mode] のドロップダウンをクリックして [Linear] を選択します。[Number of Frames] タイプは 64 です。スプライトシートの画像は 8x8 グリッドなので、画像の合計数は 64 です。

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Particle Update グループの設定

次に Particle Update グループのモジュールを編集します。これらの挙動はパーティクルに適用され、それぞれのフレームを更新します。

[System Overview] の [Particle Update] をクリックして [Selection] パネルで開きます。

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Particle Spawn に追加したベロシティにより、パーティクルが最初にスポーンされた際に動きが加わります。次は時間の経過に伴う動きを加えて、煙が立ち上るようにします。Particle Update の プラス記号 (+) のアイコンをクリックして [Forces (フォース)] > [Acceleration Force (加速力)] を選択し、Acceleration Force モジュールを追加します。

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Niagara では新しいモジュールをグループのスタックの下部に追加するため、「モジュールの依存関係が解決していません」というエラーが発生します。これは、Acceleration Force モジュールが Solve Forces and Velocity モジュールの後に配置されたことが原因のエラーです。[Fix Issue (問題を修正)] ボタンをクリックしてモジュールを移動します。

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[X] および [Y] の値をそれぞれ「0」に、[Z] の値を「500」のままにしておきます。これにより、時間の経過とともに煙がまっすぐ上に立ち上るようになります。希望するスモークエフェクトのタイプに応じてこの設定を調整するか、このモジュールを削除できます。

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スモークエミッタをシステム内で再使用できるようにするには、スモークエミッタを別のアセットとして保存します。歯車のアイコンをクリックして [Emitter Settings (エミッタの設定)] メニューを開き、[Create Asset From This (これからアセットを作成)] を選択します。これにより、独立した Niagara エミッタアセットが作成されます。

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次に [Save (保存)] ボタンをクリックして、変更を適用して保存します。

最終結果

これでスプライトを使ってシンプルなスモークエフェクトを作成しました。