Unity 3D: Terrenos, Árvores e Partículas

Tópicos Especiais em

Engenharia de Software (Jogos II)

Aula 03 – Terrenos, Árvores e Partículas

Edirlei Soares de Lima

<edirlei@iprj.uerj.br>

Unity 3D: Graphics

•

A Unity oferece diversos elementos para a criação de

ambientes virtuais realistas.

–

Iluminação em Tempo-Real

Sombras

Shaders

Sistema Partículas

Editor de Terrenos

Editor de Árvores

Água

Sistema de Terrenos

•

O sistema de terrenos da Unity permite a criação de vastos

ambientes abertos: florestas, montanhas, vales, rios, ilhas...

O editor de terrenos possui um conjunto completo de

ferramentas para tornar o processo de criação de terrenos

simples e rápido.

Editor de Terrenos

Adicionar terreno: GameObject -> 3D Object -> Terrain

Ferramentas de altura:

•

–

Raise/Lower Height

Paint Height

Smooth Height

Brushes

Editor de Terrenos

•

Ferramentas de textura:

–

Textures

–

Brushes

Editor de Terrenos

•

Ferramentas de árvores:

–

Trees

Editor de Terrenos

•

Ferramentas de grama e detalhes:

–

Details

Editor de Terrenos

•

Zonas de Vento:

–

Adicionar zona de vento: GameObject -> 3D Object -> Wind Zone

Propriedades:

•

Mode (Spherical ou Directional);

Radius: raio;

Main: força do vento;

Turbulence: variação na força do vento;

Pulse Magnitude: magnitude dos pulsos de vento;

Pulse Frequency: frequência dos pulsos de vento;

Editor de Terrenos

•

Configurações do Terreno:

Draw: habilita/desabilita a renderização do

–

terreno;

–

Pixel Error: precisão do mapeamento da

estrutura do terreno (mapa de altura, texturas,

etc) e o terreno gerado;

–

Base Map Distance: distancia máxima em que as

texturas do terreno são renderizadas em

resolução máxima;

–

Cast Shadows: habilita/desabilita sombras no

terreno;

Material: material utilizado na renderização do

terreno;

Editor de Terrenos

•

Configurações do Terreno:

Thickness: extensão do volume de colisão;

–

Draw (tree and detail): habilita/desabilita a

renderização de árvores e detalhes do terreno;

–

Detail Distance: distancia máxima em que os

detalhes são renderizados;

Detail Density: número máximo de detalhes em

uma única unidade de área;

Tree Distance: distancia máxima em que as

árvores são renderizadas;

Editor de Terrenos

•

Configurações do Terreno:

–

Billboard Start: distancia em que as árvores são

substituídas por imagens billboards;

Fade length: distancia na qual as árvores vão

transitar entre modelos 3D e billboards;

Max Mesh Trees: número máximo de árvores

representadas por objetos 3D;

–

Terrain Width: tamanho do terreno no eixo x;

Terrain Length: tamanho do terreno no eixo z;

Terrain Height: altura do terreno;

Heightmap Resolution: resolução do mapa de

alturas do terreno;

Outras configurações: http://docs.unity3d.com/Manual/terrain-OtherSettings.html

Exercício 06

•

Continue a implementação da fortaleza criada nos exercícios

anteriores adicionando a ela os seguintes elementos:

a) Crie um terreno e posicione a fortaleza

nele.

•

Lembre-se de aumentar a elevação

mínima do terreno para permitir a

criação de buracos no futuro.

b) Crie montanhas e vales ao redor da

fortaleza.

c) Utilize texturas para pintar as

montanhas e vales do terreno.

d) Posicione árvores e grama no terreno.

e) Configure a iluminação do ambiente.

http://www.inf.puc-rio.br/~elima/jogos3d/exercicio6_material.html

Simulação de Água

•

Standard Asset Environment

WaterProDaytime

WaterBasicDaytime

Simulação de Água

•

Standard Asset Environment

Water4Advanced

Water4Simple

Exercício 07

•

Continue a implementação da fortaleza criada nos exercícios

anteriores adicionando a ela um fosso com água ao redor da

fortaleza.

Editor de Árvores

•

O editor de árvores permite a criação de árvores diretamente

na Unity. É uma ferramenta extremamente útil quando se

deseja criar florestas detalhadas com diferentes tipos de

árvores.

Editor de Árvores

•

Criar uma nova árvore: GameObject -> 3D Object -> Tree

•

Ferramentas:

Editor de Árvores

•

Ferramentas de edição de árvores:

–

Branch Group

Branch Group Properties: http://docs.unity3d.com/Manual/tree-Branches.html

Editor de Árvores

•

Ferramentas de edição de árvores:

–

Branch levels:

Editor de Árvores

•

Ferramentas de edição de árvores:

–

Leaf Groups

Leaf Group Properties: http://docs.unity3d.com/Manual/tree-Leaves.html

Editor de Árvores

•

Ferramentas de edição de árvores:

–

Materiais:

•

Shader "Nature -> Tree Creator Bark"

•

Shader "Nature -> Tree Creator Leaves"

Exercício 08

•

Utilizando o Editor de Árvores, crie pelo menos duas árvores

distintas (uma palmeira e uma conífera). Em seguida, utilize-as

no terreno da fortaleza.

http://www.inf.puc-rio.br/~elima/jogos3d/exercicio9_texturas.html

Sistema de Partículas

•

Particles are small simple images or meshes

that are displayed and moved in great

numbers by a particle system.

Cada partícula representa uma pequena

porção de um fluido ou uma entidade amorfa.

O efeito criado por todas as partículas em

conjunto cria a impressão da entidade

completa.

•

Exemplos: nuvem, fogo, chuva, fumaça, etc.

Sistema de Partículas

•

Cada partícula tem um tempo de vida

predeterminado (poucos segundos), durante

o qual elas podem passar por várias

transformações (forma, cor, transparência...).

•

O sistema emite partículas em posições

aleatórias dentro de uma região do espaço de

acordo com uma taxa de emissão.

A partícula é exibida até que o seu tempo de

vida acaba.

Sistema de Partículas

•

Cada partícula tem o seu próprio vetor de

velocidade que determina a direção e a

distância que a partícula vai percorrer

durante o seu tempo de vida.

A velocidade pode ser alterada por forças de

gravidade aplicadas pelo próprio sistema ou

afetadas por zona de vento criadas no

terreno.

Sistema de Partículas

•

Criar um novo sistema de partículas:

GameObject -> Effects -> Particle System

ou Component -> Effects -> Particle

System).

(

Sistema de Partículas

•

Propriedades:

–

Duration: tempo de duração do sistema;

–

Looping: habilita/desabilita a execução em

loop do sistema;

–

Prewarm: inicializa o sistema como se ele já

tivesse completado um ciclo de execução;

Start Delay: intervalo de tempo antes do

sistema começar a emitir partículas;

–

Start Lifetime: tempo de vida das partículas;

Start Speed: velocidade inicial das partículas;

3D Start Size: tamanho inicial das partículas

nos três eixos;

–

Start Size: tamanho inicial das partículas;

Sistema de Partículas

•

Propriedades:

–

3D Start Rotation: rotação inicial das

partículas nos três eixos;

–

Start Rotation: rotação inicial das partículas;

Randomize Rotation Direction: faz partículas

aleatórias terem rotações aleatórias;

–

Start Color: cor inicial das partículas;

Gravity Modifier: modifica a escala da

gravidade aplicada sobre o sistema;

–

Play on Awake: executa automaticamente o

sistema de partículas;

Max Particles: número máximo de partículas

da simulação;

Sistema de Partículas

•

Propriedades (Emission):

–

Determina a taxa e o tempo de emissão das

partículas.

–

Rate: número de partículas emitidas por

unidade de tempo;

Bursts: permite que partículas extras sejam

emitidas em determinados tempos;

Sistema de Partículas

•

Propriedades (Shape):

–

Determina a forma da onde as partículas são

emitidas.

–

Shape: forma utilizada para emissão;

•

Sphere, Hemisphere, Cone, Box, Mesh, MeshRenderer,

Skinned MeshRenderer, Circle e Edge.

Outras propriedades: http://docs.unity3d.com/Manual/PartSysShapeModule.html

Sistema de Partículas

•

Propriedades (Velocity Over Lifetime):

–

Velocidade das partículas durante o seu tempo

de vida.

–

X, Y e Z: velocidades das partículas nos eixos X,

Y e Z;

Space: espaço local ou global;

Sistema de Partículas

•

Propriedades (Limit Velocity Over

Lifetime):

–

Determina como a velocidade das partículas é

reduzida durante o seu tempo de vida.

–

Speed: limite de velocidade (constante, curva,

aleatório);

Dampen: fração de redução da velocidade ao

exceder o limite;

–

Aplicação: resistência do ar, fogos de artifícios.

Sistema de Partículas

•

Propriedades (Inherit Velocity):

–

Determina como a velocidade das partículas é

adaptada.

–

Mode: determina como a velocidade é herdada

(current ou initial);

Percentage: porcentagem da velocidade do

emissor que deve ser herdada;

–

Aplicação: fumaça de um carro (deve ser

inicializada em relação a velocidade do carro).

Sistema de Partículas

•

Propriedades (Force Over Lifetime):

–

Determina forças de aceleração a serem

aplicadas nas partículas durante o seu tempo

de vida.

–

X, Y e Z: força aplicada nas partículas nos eixos

X, Y e Z;

Space: espaço local ou global;

Sistema de Partículas

•

Propriedades (Color Over Lifetime):

–

Especifica a variação de cor e transparência das

partículas ao longo do seu tempo de vida.

–

Color: cor/gradiente das partículas;

Sistema de Partículas

•

Propriedades (Color By Speed):

–

Especifica a variação de cor e transparência das

partículas de acordo com as suas velocidades.

–

Color: cor/gradiente das partículas;

Speed Range: intervalo de velocidade;

Sistema de Partículas

•

Propriedades (Size over Lifetime):

–

Especifica a variação no tamanho das partículas

ao longo do seu tempo de vida.

–

Size: curva que termina a variação no tamanho

das partículas ao logo do tempo;

Sistema de Partículas

•

Propriedades (Size by Speed):

–

Especifica a variação no tamanho das partículas

de acordo com as suas velocidades.

–

Size: curva que termina a variação no tamanho

das partículas de acordo com a velocidade;

Speed Range: intervalo de velocidade;

Sistema de Partículas

•

Propriedades (Rotation over Lifetime):

–

Especifica a variação na rotação das partículas

ao longo do seu tempo de vida.

–

Angular Velocity: velocidade angular de

rotação das partículas;

Aplicação: folhas caindo.

Sistema de Partículas

•

Propriedades (Rotation by Speed):

–

Especifica a variação na rotação das partículas

de acordo com as suas velocidades.

–

Angular Velocity: velocidade angular de

rotação das partículas;

Speed Range: intervalo de velocidade;

–

Aplicação: pedras rolando no chão.

Sistema de Partículas

•

Propriedades (Collision):

–

Determina como as partículas colidem com

objetos do cenário.

Propriedades: http://docs.unity3d.com/Manual/PartSysCollisionModule.html

Sistema de Partículas

•

Propriedades (Triggers):

–

Permite que as partículas acionem triggers.

Propriedades: http://docs.unity3d.com/Manual/PartSysTriggersModule.html

Sistema de Partículas

•

Propriedades (Sub Emitters):

–

Permite que as partículas acionem outros

emissores de partículas.

Sistema de Partículas

•

Propriedades (Texture Sheet Animation):

–

Permite que as partículas sejam representadas

por um conjunto de imagens.

Propriedades: http://docs.unity3d.com/Manual/PartSysTexSheetAnimModule.html

Sistema de Partículas

•

Propriedades (Render):

–

Determina como as partículas são renderizadas.

–

Render Mode: Billboard, Stretched Billboard,

Horizontal Billboard, Vertical Billboard ou Mesh

Sistema de Partículas

•

Propriedades (Render):

–

Material: material utilizado para renderizar a

partícula;

–

Sort Mode: ordem na qual as partículas são

renderizadas;

–

Cast Shadows: habilita/desabilita sombras;

Receive Shadows: habilita/desabilita a receber

sombras de outros objetos;

–

Min Particle Size: tamanho mínimo das

partículas;

Outras Propriedades: http://docs.unity3d.com/Manual/PartSysRendererModule.html

Exercício 09

•

Continue a implementação da fortaleza criada nos exercícios

anteriores adicionando a ela os seguintes elementos:

a) Um sistema de partículas para simular chuva no ambiente.

b) Um sistema de partículas para simular fogo nas tochas da

entrada da fortaleza.