今回はパーティクルにモデルを使用する方法と、モデルを使用した際「色」を設定出来るシェーダーについてです。
パーティクルをモデルで表現する
Unityのパーティクルシステムは、初期設定ではビルボード（常にカメラの方を向く板ポリゴン）を使用していますが（殆どのケースでコレで問題ない）、メッシュを使用して絵を表現する事も出来ます。
やり方は単純、ParticleのRenderのRenderModeをMeshに変更し、表示したいメッシュを表現するだけです。
残念ながら出来るのはMeshなので「アニメーション付きキャラクターを大量に表示」みたいな事は出来ませんが、単一のメッシュならばこんな感じで表現出来ます。
ちなみに、幾つかの種類のメッシュを持っていても、メッシュを結合＋マテリアルは一つのため、あまり描画命令は発行されません。また、描画割り込みが無い限りSetPassも１だったりします。
意外と効率的に描画してくれています。
パーティクルに色を設定したい
メッシュを表現していますが、それが同一の色しか表現出来ないのではつまらないです。なので色を付けようと思います。状態によって変化するタイプの色です。
本来パーティクルで色を塗るのは割と簡単です。Particleの名前のついたシェーダーを設定し、Color over Lifetime（生存時間内の色の変化）やColor By Speed（速度による色の変化）を使うだけで色が変わります。
ですが、これをMeshのパーティクルに適応すると一つ問題が起こります。Particleのシェーダーは基本的に半透明で加算/減算される事を想定しているため、半島名特有の奥行き問題が発生します。
パーティクルにはSorting Modeがあり、ある程度の描画方針は制御出来るのですが、それは色々と面倒くさいです。
この問題を解決するため、また綺麗な質感を表現するためにStandard Shaderをシェーダーに採用してみます。
この場合は割とマトモにモデルは表現出来るのですが、今度は色を設定する事ができなくなります。
パーティクルの色を設定するには
パーティクルの色は頂点カラーです。なので、メッシュを描画する際にパーティクルの頂点カラーを色に流し込んでやれば、綺麗に色を塗ってくれそうです。
Unity 2017系以降であれば、Standard Particle Shaderを使用します。
ソレ以前の場合は、下のようなシェーダーを使います。
gist.github.comこのシェーダーでは、頂点カラーも使用して色を補正しています。
パーティクルにメッシュを使用する問題点
Unity 2018.1以降
以前は重かったのですが、Unity 2018.1からGPU Instancingに対応したため、こと描画の面においてはかなりの高速化が果たされました。
移動がGPUではなくCPUなので、残念ながら膨大な量を出す事は出来ませんが、単純なモジュールを利用する場合においては非常に高速です。
Unity 2018.1以前
Unity 2018.1以前は、以下の内容が当てはまります。
パーティクルにメッシュを使用した際の問題点ですが、まず重いです。まぁ、GameObjectを並べるよりは圧倒的に軽いのですが、ビルボードと比較すると重いです。その為、パフォーマンスで問題が出るようならスプライトアニメーションに差し替えるのが良さそうです。
また、１パーティクルシステムで表示出来る最大ポリゴン数に制限があります。合計で524280ポリゴンになると、それ以上のポリゴンを表現出来なくなります。
それ以上の表現を行いたい場合、もう一つパーティクルシステムを配置する必要がありそうです。
