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UE Niagara にコリジョンを持たせる方法完全ガイド

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この記事の要点
  • Niagara System の Particle Update セクションに Collision モジュールを追加
  • CPU シミュレーション: Distance Field / Trace / Plane の 3 種類
  • GPU シミュレーション: Async Distance Field / Depth Buffer のみ対応
  • Bounciness / Friction / Lifetime Loss でバウンド感を調整
  • CollisionEvent を使えば衝突時にスポーン / 別 Emitter を起動可能

Niagara コリジョンの基本

Unreal Engine の Niagara パーティクルシステムでは、コリジョンモジュールを追加することで地面や壁にぶつかったときの跳ね返りや弾跡を表現できます。古い Cascade と比べて Niagara はモジュール式で柔軟性が高い反面、設定箇所も多いです。

手順: Collision モジュールの追加

  1. Niagara System を開く
  2. Emitter を選択 → 右側のスタックビュー
  3. Particle Update セクションの「+」ボタン
  4. 検索ボックスに「Collision」と入力
  5. Collision モジュールを選択して追加
  6. パラメータを調整

主要パラメータ

パラメータ意味例
Collision Mode判定方法Distance Field / Ray Trace / Plane
Bounciness反発係数 (0-1)0.5 で半分の速度で跳ね返り
Friction摩擦係数 (0-1)0.3 で接線方向に減速
Lifetime Loss On Collision衝突時の寿命減少0.2 で 20% 短縮
Restitution跳ね返りの精度1.0 が完全弾性衝突
Collision Radiusパーティクルの判定半径5.0 (cm)

Collision Mode の違い

1. Plane（平面コリジョン）

最もシンプル。指定した無限平面 1 枚に対する衝突を判定:

Plane Position: (0, 0, 0)        ← 平面の位置
Plane Normal: (0, 0, 1)           ← 平面の法線（上向き = 地面扱い）

メリット: 高速、GPU パーティクル対応
デメリット: ステージの実形状を見ない → 床だけ扱う想定の演出向き

2. Distance Field

シーンの Distance Field（事前計算された距離情報）を使う。Project Settings → Rendering → Generate Mesh Distance Fields を有効化:

メリット:
  - GPU パーティクルでも動作
  - 高速（数万パーティクルでも OK）
  - シーンの実形状を反映

デメリット:
  - Distance Field 未生成のメッシュは無視
  - 動的オブジェクトは反応しない（または精度低下）
  - 細かい形状は丸められる

3. Ray Trace（CPU のみ）

通常の物理 Trace を毎フレーム実行。CPU パーティクル限定:

メリット:
  - 完全に正確な衝突判定
  - 動的オブジェクトに対応
  - Collision Channel / Object Type で細かく制御

デメリット:
  - 重い（数百パーティクル以上で問題化）
  - GPU シミュレーションでは使えない

CPU vs GPU シミュレーション

Emitter の Sim Target プロパティで切替:

CPUGPU
パーティクル数上限数千数百万
Collision ModePlane / Trace / Distance FieldPlane / Async Distance Field / Depth Buffer
CollisionEventすべて対応制限あり
Lit (ライティング)制限あり制限あり
用途少数の高精度パーティクル大量の演出パーティクル

CollisionEvent → SpawnParticles

衝突したときに別のパーティクル（弾着エフェクト、火花、煙）をスポーンする例:

1. Particle Update に Generate Collision Event を追加
2. Emitter 2 つ目（弾着用）を作成
3. その Emitter Update に Event Handler を追加
   → Source: Emitter 1 の Collision Event
   → Action: Spawn Burst Instantaneous (Count = 10)

これで「弾が地面に当たる → 火花が散る」が実装できる

Bounciness / Friction の調整例

ゴムボール風:
  Bounciness: 0.85
  Friction: 0.2
  Lifetime Loss: 0.0

雪・砂など跳ねない素材:
  Bounciness: 0.05
  Friction: 0.9
  Lifetime Loss: 0.5

血しぶき・水しぶき:
  Bounciness: 0.3
  Friction: 0.5
  Lifetime Loss: 0.8  ← 衝突したらほぼ消える

火花:
  Bounciness: 0.5
  Friction: 0.7
  Lifetime Loss: 0.4

パフォーマンス考慮

  • 大量パーティクルは GPU + Distance Field 一択
  • CPU Trace は毎フレーム全パーティクル分飛ぶ → 100 以下に抑える
  • 不要になったパーティクルは Lifetime Loss で早めに消す
  • Distance Field の解像度を Project Settings で調整（Quality Level）
  • シーンに不要なメッシュの Distance Field 生成を切る（StaticMesh の Affect Distance Field Lighting）

Cascade との違い

Cascade（旧）Niagara（現行）
UI固定モジュールスタック式・カスタム可
GPU 衝突Depth Buffer のみDistance Field 含む
EventEventGenerator/ReceiverEvent Handler（より柔軟）
UE5 でのサポート非推奨標準

FAQ

Q: GPU パーティクルで Distance Field が効かない
A: Project Settings → Rendering → Software Ray Tracing → Generate Mesh Distance Fields が ON か確認。再起動が必要。

Q: 動く物体（キャラクター）にぶつけたい
A: Distance Field は静的メッシュ向き。動的物体は CPU Trace か、Skeletal Mesh Distance Field を ON に。

Q: 衝突しても止まらず貫通する
A: Collision Radius が小さすぎるか、シミュレーション周期（Substep）が粗い。Spawn Rate を下げて Velocity も下げると改善。

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