Unity3D 中粒子特效不在摄像机渲染范围内 Play 之后导致特效延时播放的解决方法

从项目启动之初,我们就引进了 PoolManager 插件来做诸多对象的缓存,防止游戏中对象的频繁 Instantiate 和 Destroy,造成不必要的性能问题。PoolManager 是一个非常成熟的插件,也提供了很多非常友好的接口以供开发者使用,其中也有针对 ParticleSystem 对象的 Spawn/Despawn 机制,所以我们就很自然的使用了 PoolManager 插件来管理整个游戏中的所有特效对象。

对于特效对象,我们游戏中的管理逻辑大体如下:
particle_system_spawn_pool_management

也就是说我们的粒子特效对象是重用的,在每次重新被 Spawn 出来的时候都会重新调用一次 Play 方法来重新播放这个粒子特效,这个方案看上去很正常有木有?确实没有啥硬伤对吧。

但是在我们实际的测试过程中,我们很早就发现了一个很奇怪的问题,就是偶尔场景中会出现一些不应该出现的技能特效。例如,在场景中偶遇到一个小怪,小怪在攻击的过程中玩家控制主角快速跑开了(主摄像机一直跟随主角),然后灯小怪的攻击结束之后,主角再次跑回到小怪面前进行战斗,然后此时偶尔就会看到小怪并没有在进行任何攻击,只是在战斗待机或者移动,但是屏幕上会凭空播放一些这个小怪的攻击技能对应的特效(其实找到这个问题重现的方法,也就是这个 Bug 的规律也是费尽心思啊,想想看这货都存在快 TMD 一年了,直到现在我才真正地捉到它)。

既然已经找到了重现的方法,也清楚了 Bug 出现的规律,也就是当小怪释放技能时(技能动作带有技能粒子特效),由于主角的移动导致摄像机跟着主角在场景中移动,最终小怪释放的技能粒子特效并不在摄像机的 Culling 区域中,而此时我们通过了 PoolManager 插件 Spawn 出来了一个新的粒子特效,然后调用了 ParticleSystem 的 Play 方法来播放粒子特效。我们预想的是该粒子特效在我们调用 Play 之后就会播放,然后就交给 PoolManager 自行管理就好了(PoolManager 插件会监听粒子是否已经完全发射/播放结束,如果是,就会将这个粒子对象 Despawn 掉,放回到 PoolManager 中对应的 SpawnPool 中以备后续再次使用)。

问题就出在这里,PoolManager 中监听粒子对象是否完全发射/播放结束的方法是通过轮询 ParticleSystem 的 IsAlive 方法来进行判断的,代码如下:

这个 IsAlive 判断就是问题的关键,经过测试我们发现了一个 Unity3D 的机制,当我们首次将 PartileSystem 对象 Instantiate 出来时,不论其是否在摄像机的 Culling 区域内,调用 ParticleSystem 的 Play 方法或者将其 playOnAwake 设置为 True 都会播放该 ParticleSystem 对象。而在其首次 Instantiate 之后,再次调用 Play 方法来播放该粒子特效时,如果粒子不在任何一个 Camera 的 Culling 区域内(包括 Culling Layer Mask 是否相符以及是否在 Camera 的可视范围内),实际上粒子并不会发射,直到其进入到某个 Camera 的 Culling 区域内才会触发粒子的发射(实际在 Unity Editor 中测试的时候,最终发现粒子进入 Scene Window 的可视区域和 Game Window 的可视区域都会触发粒子的发射,实际上 Scene Window 的 Preview 就是有一个我们不可见的 Camera 在进行渲染)。此处需要说明的是以下两点:

  1. Unity 版本为 4.6.9f1;
  2. 粒子特效的 Renderer Mode 是 Billboard。

至此,我们终于完全弄明白了为什么会出现某些技能的粒子特效无端地在场景里播放了,原因就是因为该特效在 Instantiate 出来调用过一次 Play 方法之后(由于我们所有的特效默认 playOnAwake 属性都是 true,所以我们通过 PoolManager 加载的粒子特效的 Prefab 实际上在首次 Spawn 之前都已经自动调用过一次 Play 方法了),再次调用 Play 方法来播放该粒子特效的时候,该粒子特效所处的坐标位置并不在主摄像机的 Culling 区域内,所以根本就不会触发粒子的发射而是在等候下次进入摄像机的 Culling 区域时再触发。在我们游戏中的最终表现就是在屏幕边缘与小怪发生战斗,当小怪释放技能的时候快速往小怪的反方向移动,等着小怪来追击,我们再折返跑回刚刚与小怪发生战斗的地方,这个时候我们就能看到几个小怪的技能特效凭空在场景中自动播放了,真乃煞是奇妙啊。

好吧,说了这么多,那么我们既然知道是这个原因了,那么怎么解决呢?我们看到了  ListenForEmitDespawn 方法中有一个针对粒子特效在 Spawn 出来之后时间的检测,其检测粒子对象自 Spawn 以来的时长是否超出 SpawnPool 中定义的最大 Despawn 时长,跟实际的粒子对象并无直接关系,而且即便该粒子对象 Spawn 出来的时长已经超出最大的 Despawn 时限,也只是会简单地输出了一个警告的 Log 信息。

那么我们自己的处理逻辑应该是怎样的呢?我的处理方法是在粒子对象被 Spawn 出来之后,除了通过其自身的 IsAlive 方法来检测该粒子对象是否还是激活状态,在其 Spawn 出来的同时就启动一个 Coroutine 用来检测其自 Spawn 出来的时长是否超出 ParticleSystem 的 duration 设置值,如果已超出,那么就将其 Clear 并且 Stop,然后再将其 Despawn 掉。依次修改后的 ListenForEmitDespawn 方法如下:

  • Kun Wang

    请问一下,这个 bug 在 unity5 里面还有么?

    • 这个问题依然会有,可以自己简单试一下就好了