OpenGL实现的烟花粒子系统
OpenGL实现的烟花粒子系统
最近在学习OpenGL,看到一个网友写的烟花系统非常漂亮,自己也实现一下,作为学习的练习。代码分别在VC和Android上实现。
基本原理:
物理上,粒子首先向上做匀减速直线运动,s = v * t,v = a * t;x、z方向速度是0。到最高点之后,360度均匀炸开成24束小粒子,x、z方向做匀速直线运动,vx = r * sin(radian),vz = r * cos(radian);y方向做匀加速直线运动。拖尾的实现原理是每个粒子后面跟一串粒子,就像一只鸡妈妈后面领了大小一队鸡娃娃,粒子娃娃的位置依次是粒子妈妈最近N次运动经过的位置(N表示后面跟的粒子娃娃个数),粒子娃娃的大小分别为:size_baby = size_mother * (1 - (float)n/N);类似地,粒子娃娃的透明效果:alpha_baby = alpha_mother * (1 - (float)n/N),很简单,但是实现的尾迹效果不错呢,如果追求更好的效果,可以试试一些递减的非线性函数,比如1 - sin(3.141593f/2*n/N)。
数据结构:
- const int MAX_FIRE = 5; // 最多5个烟花
- const int MAX_PARTICLES = 24; // 每个烟花升空散开的小烟花个数
- const int MAX_TAIL = 30; // 烟花尾迹数
- typedef struct {
- float r, g, b; /* color */
- float x, y, z; /* position */
- float xs, ys, zs; /* speed */
- float xg, yg, zg; /* gravity */
- boolean up; /* up or down */
- } Particle;
- typedef struct {
- Particle particle[MAX_PARTICLES][MAX_TAIL]; // 烟花系统数组
- float life, fade, rad; // 生命,衰减速度,x-z平面上的运动速度
- } Fire;
- Fire fire[MAX_FIRE];
初始化:
- for(int loop = 0; loop < MAX_FIRE; loop++) {
- resetFire(loop);
- }//for loop end
- void resetFire(int loop) {
- // init position
- float xtemp = rand()%30 - 15.f;
- float ytemp = -1*rand()%5 - 15.f;//8.f;
- float ztemp = -1*rand()%5 - 15.f;//100.f;
- float speed = rand()%5 + 15.f;
- fire[loop].life = 1.5f;//1.0f;
- fire[loop].fade = (float) ((rand()%100)/20000 + 0.002);
- fire[loop].rad = rand()%3 + 4.0f;
- for (int loop1 = 0; loop1 < MAX_PARTICLES; loop1++) {
- Particle* pat = &fire[loop].particle[loop1][0];
- //初始颜色
- pat->r = 1.0f; pat->g = 1.0f; pat->b = 1.0f;
- //初始位置
- pat->x = xtemp; pat->y = ytemp; pat->z = ztemp;
- //初始速度
- pat->xs = 0.0f; pat->ys = speed; pat->zs = 0.0f;
- //初始加速度
- pat->xg = 0.0f; pat->yg = -5.f; pat->zg = 0.0f;
- pat->up = true;
- //尾部初始化
- for(int loop2 = 1; loop2 < MAX_TAIL; loop2++) {
- pat = &fire[loop].particle[loop1][loop2];
- pat->x = fire[loop].particle[loop1][0].x;
- pat->y = fire[loop].particle[loop1][0].y;
- pat->z = fire[loop].particle[loop1][0].z;
- } //for loop2 end
- }//for loop1 end
- }
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