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# 41 · VFX 架构与 URP 2D 光照指南
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> **命名空间** `BaseGames.VFX`
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> **所属文档集** [← 返回索引](./README.md) · [总览](./00_Overview.md)
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> **依赖** `BaseGames.Core`（GlobalObjectPool）· `BaseGames.Combat`（HitFxType）· URP 2D Renderer · Feel（MMF_Player）
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> **关联** 07_FeedbackSystem（MMF_Player 集成）· 04_CombatSystem §2（HitFxType）· 27_PerformanceBudgetGuide §5（VFX 性能预算）
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## 目录
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1. [系统总览](#1-系统总览)
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2. [VFX 分类与生命周期策略](#2-vfx-分类与生命周期策略)
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3. [VFXPool — 粒子对象池](#3-vfxpool--粒子对象池)
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4. [HitFX — 命中特效路由](#4-hitfx--命中特效路由)
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5. [伤害闪白（HurtFlash）](#5-伤害闪白hurtflash)
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6. [形态切换调色板变换（PaletteSwap）](#6-形态切换调色板变换paletteswap)
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7. [URP 2D 光照架构](#7-urp-2d-光照架构)
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8. [后处理 Volume 分区管理](#8-后处理-volume-分区管理)
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9. [区域 Shader 效果（Environmental Shader）](#9-区域-shader-效果environmental-shader)
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10. [VFX 性能约束](#10-vfx-性能约束)
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11. [编辑器友好设计](#11-编辑器友好设计)
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## 1. 系统总览
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VFX 架构回答两类问题：
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1. **何时、如何生成粒子特效**，且不产生 GC spike
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2. **如何通过光照/后处理塑造区域氛围**，不破坏像素风格统一性
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VFX 系统职责:
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├─ VFXPool → 粒子对象池（复用 ParticleSystem 实例）
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├─ VFXCatalogSO → 命中类型 → VFX Prefab 的映射字典
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├─ HitFXSpawner → 监听战斗命中事件，从 VFXPool 取粒子播放
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├─ HurtFlashController → SpriteRenderer Material 属性块闪白
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├─ PaletteSwapSystem → 形态切换时玩家精灵调色板替换
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├─ LightLayerManager → 区域进出时切换 Light Layer 配置
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└─ PostProcessManager → Volume Blend Weight 平滑过渡
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**零耦合原则**：`HitFXSpawner` 监听 `OnHitConfirmed` 事件频道，不直接与战斗系统耦合。
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## 2. VFX 分类与生命周期策略
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| 分类 | 示例 | 生命周期策略 | 说明 |
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|------|------|------------|------|
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| **命中特效** | 刀击火花、魔法爆炸 | 对象池（VFXPool）| 频繁触发，必须池化 |
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| **状态特效** | 持续燃烧、中毒气泡 | Prefab 跟随目标 Transform | 随目标销毁，不需要池 |
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| **环境特效** | 灰尘、落叶、水泡 | 场景内预放置，常驻播放 | 不产生运行时 Instantiate |
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| **能力特效** | 冲刺残影、双跳光圈 | 对象池（VFXPool）| 中等频率，建议池化 |
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| **死亡特效** | 敌人爆裂、Boss 死亡烟花 | Addressables.InstantiateAsync | 低频但复杂，不值得池化 |
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| **UI 特效** | 升级闪光、货币飞入 | Timeline Signal / MMF_Player | 在 UI Canvas 子层用 UI Particle |
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**原则**：帧内可能多次触发（命中、脚步等）→ 池化；每关卡最多触发数次 → Addressables 按需加载。
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## 3. VFXPool — 粒子对象池
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`VFXPool` 是 `GlobalObjectPool`（见 13_ProjectileSystem §6）的上层封装，针对 `ParticleSystem` 定制：
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```csharp
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namespace BaseGames.VFX
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{
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/// <summary>
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/// ParticleSystem 专用对象池。
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/// 粒子播放完成后自动回池，无需调用方手动归还。
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/// </summary>
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public class VFXPool : MonoBehaviour
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{
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// 每种 VFX Prefab 对应独立的子池
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private Dictionary<AssetReferenceGameObject, Queue<ParticleSystem>> _pools = new();
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/// <summary>在世界坐标 <paramref name="position"/> 播放一次特效。</summary>
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public async UniTaskVoid Play(AssetReferenceGameObject vfxRef,
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Vector3 position, Quaternion rotation = default)
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{
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var ps = await GetOrCreate(vfxRef);
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ps.transform.SetPositionAndRotation(position, rotation);
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ps.gameObject.SetActive(true);
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ps.Play();
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// 自动回池：等待粒子系统完成
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await UniTask.WaitUntil(() => !ps.IsAlive(true));
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ps.gameObject.SetActive(false);
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_pools[vfxRef].Enqueue(ps);
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}
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async UniTask<ParticleSystem> GetOrCreate(AssetReferenceGameObject vfxRef)
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{
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if (_pools.TryGetValue(vfxRef, out var queue) && queue.Count > 0)
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return queue.Dequeue();
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var go = await Addressables.InstantiateAsync(vfxRef, transform).Task;
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return go.GetComponent<ParticleSystem>();
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}
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}
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}
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```
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### 预热（Pool Warm-up）
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在 `GameManager.OnGameplayStarted` 时预热高频 VFX：
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```csharp
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// VFXCatalogSO 中声明需要预热的 VFX 及预热数量
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[System.Serializable]
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public struct VFXWarmupEntry
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{
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public AssetReferenceGameObject vfxRef;
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public int warmupCount; // 默认建议 3–5
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}
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```
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## 4. HitFX — 命中特效路由
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`HitFXSpawner` 监听 `OnHitConfirmed` 频道，根据 `DamageInfo.HitFxType` 路由到对应 VFX：
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### VFXCatalogSO
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```csharp
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[CreateAssetMenu(menuName = "VFX/VFXCatalog")]
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public class VFXCatalogSO : ScriptableObject
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{
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[Serializable]
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public struct Entry
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{
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public HitFxType hitFxType;
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public AssetReferenceGameObject vfxPrefabRef;
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}
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[SerializeField] Entry[] _entries;
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private Dictionary<HitFxType, AssetReferenceGameObject> _map;
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public void Initialize()
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{
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_map = new();
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foreach (var e in _entries) _map[e.hitFxType] = e.vfxPrefabRef;
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}
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public bool TryGet(HitFxType type, out AssetReferenceGameObject vfxRef)
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=> _map.TryGetValue(type, out vfxRef);
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}
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```
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### HitFxType（与 04_CombatSystem §2 对应）
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| 枚举值 | 特效 | 建议粒子数 |
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|-------|------|----------|
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| `Spark` | 金属碰撞火花 | ≤ 8 |
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| `Blood` | 敌人受击血迹 | ≤ 12 |
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| `Magic` | 法术命中光环 | ≤ 15 |
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| `Crit` | 暴击大爆炸 | ≤ 20 |
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| `Void` | 深渊伤害涟漪 | ≤ 10 |
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| `Heal` | 治疗绿光粒子 | ≤ 8 |
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| `Parry` | 弹反白光爆散 | ≤ 20 |
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## 5. 伤害闪白（HurtFlash）
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受击闪白通过 **Material Property Block** 实现，不修改 Material 本身（避免额外 Draw Call）：
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```csharp
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namespace BaseGames.VFX
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{
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/// <summary>
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/// 挂在 SpriteRenderer 同 GameObject 上。
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/// 受击时将 Sprite 替换为纯白色一帧，随后恢复原始颜色。
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/// </summary>
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public class HurtFlashController : MonoBehaviour
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{
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[SerializeField] SpriteRenderer _renderer;
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[SerializeField] float _flashDuration = 0.08f; // 秒
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[SerializeField] Color _flashColor = Color.white;
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MaterialPropertyBlock _mpb;
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static readonly int _colorId = Shader.PropertyToID("_Color");
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void Awake() => _mpb = new MaterialPropertyBlock();
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public async UniTaskVoid Flash(CancellationToken ct = default)
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{
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_renderer.GetPropertyBlock(_mpb);
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_mpb.SetColor(_colorId, _flashColor);
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_renderer.SetPropertyBlock(_mpb);
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await UniTask.Delay(
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TimeSpan.FromSeconds(_flashDuration),
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cancellationToken: ct);
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_mpb.SetColor(_colorId, Color.white); // 恢复原始颜色乘数
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_renderer.SetPropertyBlock(_mpb);
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}
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}
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}
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```
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**触发路径**：`HurtBox.ReceiveDamage` → 发布 `OnEntityHurt` 频道 → `HurtFlashController.Flash()`
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## 6. 形态切换调色板变换（PaletteSwap）
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玩家在**天魂 / 地魂 / 命魂**形态间切换时，Sprite 颜色方案改变，使用 **Shader Graph** 中的 Palette Swap 节点实现，避免维护多套 Sprite 资产：
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### Shader Graph 实现要点
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PaletteSwap.shadergraph 关键节点：
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Sample Texture 2D (Main Sprite)
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→ UV 映射到 PaletteTexture（64×1 横条，每列一个色阶）
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→ 输出最终颜色
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PaletteTextureSO：
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每个形态一个 64×1 Texture（或 Sprite Sheet 一行）：
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Row 0 (天魂): 蓝白色调
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Row 1 (地魂): 赤褐色调
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Row 2 (命魂): 翠绿色调
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```
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### 运行时切换
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```csharp
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public class PlayerPaletteSwap : MonoBehaviour
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{
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[SerializeField] SpriteRenderer _renderer;
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[SerializeField] PaletteSwapCatalogSO _catalog; // FormId → Texture2D 映射
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static readonly int _paletteTex = Shader.PropertyToID("_PaletteTexture");
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MaterialPropertyBlock _mpb;
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void Awake() => _mpb = new();
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// 监听 OnFormSwitched 事件频道调用
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public void OnFormChanged(string formId)
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{
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if (!_catalog.TryGet(formId, out var tex)) return;
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_renderer.GetPropertyBlock(_mpb);
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_mpb.SetTexture(_paletteTex, tex);
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_renderer.SetPropertyBlock(_mpb);
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}
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}
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```
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## 7. URP 2D 光照架构
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### 光照层（Light Layer）规范
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URP 2D Renderer 支持最多 **8 个光照层**，分配如下：
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| Light Layer | 名称 | 用途 |
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|------------|------|------|
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| 0 | `Default` | 全局环境光（所有对象默认受光）|
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| 1 | `Environment` | 蜡烛、火把、发光水晶等环境光源 |
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| 2 | `PlayerLight` | 玩家携带光源（如灵力发光） |
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| 3 | `EnemyLight` | Boss 爆炸闪光、特殊敌人发光体 |
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| 4 | `FXOnly` | 仅特效 ParticleSystem 受此层光照 |
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| 5–7 | _预留_ | 未来扩展 |
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**规则**：地形 Tilemap 仅勾选 Layer 0；粒子特效 Renderer 勾选 Layer 0 + 4；敌人勾选 Layer 0 + 3。
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### Global Light 2D 配置
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每个区域（Region）的 **Persistent 常驻场景**中维护一个 Global Light 2D：
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| 区域 | 颜色 | 强度 | 说明 |
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|------|------|------|------|
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| Forest（扎根森林）| `#C8E8D0`（淡绿）| 0.8 | 明亮、生机盎然 |
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| Cave（腐蚀洞穴）| `#1A0A2E`（深紫）| 0.2 | 黑暗、压抑 |
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| Ruins（坍塌废墟）| `#3D3028`（暖褐）| 0.5 | 残阳余晖 |
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| Abyss（深渊裂隙）| `#000820`（极暗蓝）| 0.1 | 近乎全黑 |
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| Core（核心熔炉）| `#4A1800`（暗红橙）| 0.6 | 熔岩红光 |
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**切换策略**：进入新区域时，`RegionLightController`（监听 `OnRegionEntered` 频道）用 `DOTween` 在 1.5 秒内插值 `GlobalLight2D.color` 和 `intensity`，避免突兀切换。
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### Shadow Caster 2D 规范
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- **地形 Tilemap**：挂 `ShadowCaster2D`（Composite），`usesPathPoints = true`，自动生成阴影形状
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- **动态物件**（敌人/玩家）：不挂 `ShadowCaster2D`（2D 精灵角色使用 Normal Map 而非实时阴影）
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- **环境道具**（箱子、柱子）：可选挂 `ShadowCaster2D`，仅在 P1 关卡填充时添加
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## 8. 后处理 Volume 分区管理
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### Volume 结构
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```
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Persistent 场景:
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[PostProcess]
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├── Volume_Default Priority=0 Weight=1.0（始终生效基础 Profile）
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├── Volume_Underwater Priority=10 Weight=0（进水时 blend 到 1.0）
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├── Volume_BossArena Priority=10 Weight=0（Boss 战开始时 blend 到 1.0）
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├── Volume_Death Priority=20 Weight=0（玩家死亡时瞬间 blend 到 1.0）
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└── Volume_Victory Priority=10 Weight=0（Boss 击败时 blend 到 1.0）
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```
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### Profile 参数速查
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| Volume | Bloom | Color Grading | Vignette | Chromatic Aberration |
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|--------|-------|--------------|----------|---------------------|
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| Default | Intensity 0.3 | 正常 | 0.2 | 关闭 |
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| Underwater | 0.1 | 青绿 Filter -0.3 | 0.45 | 0.4 |
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| BossArena | 0.5 | 饱和度 +20% | 0.35 | 0.15 |
|
||
| Death | 0 | 去饱和度 -80% | 0.7（黑色）| 0.8 |
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| Victory | 0.8（白色）| 亮度 +0.4 | 0 | 0 |
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### PostProcessManager
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```csharp
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public class PostProcessManager : MonoBehaviour
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{
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[SerializeField] Volume _underwater;
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[SerializeField] Volume _bossArena;
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||
[SerializeField] Volume _death;
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||
[SerializeField] Volume _victory;
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// 通过 DOTween 平滑 blend Weight
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public void BlendTo(PostProcessState state, float duration = 0.4f)
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{
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Volume target = state switch
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||
{
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||
PostProcessState.Underwater => _underwater,
|
||
PostProcessState.BossArena => _bossArena,
|
||
PostProcessState.Death => _death,
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||
PostProcessState.Victory => _victory,
|
||
_ => null
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||
};
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||
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||
// 先关闭所有非默认 Volume
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foreach (var v in new[] { _underwater, _bossArena, _death, _victory })
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||
DOTween.To(() => v.weight, x => v.weight = x, 0f, duration);
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||
if (target != null)
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||
DOTween.To(() => target.weight, x => target.weight = x, 1f, duration)
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||
.SetAutoKill(true) // Tween 完成后自动回池，禁止保留无用 Tween 对象
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.SetLink(gameObject); // 绑定到容器 GameObject，对象销毁时自动 Kill
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}
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||
}
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||
> **DOTween 全局规范**：
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||
> - 所有 `DOTween.To()` 调用均**必须**链接 `.SetAutoKill(true)`（默认开启时可省略，关闭时**必须**显式填写）
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||
> - 挂在 MonoBehaviour 上的 Tween 必须链接 `.SetLink(gameObject)` 或在 `OnDestroy` 中手动 `DOTween.Kill(target)`
|
||
> - 禁止全局 `DOTween.KillAll()`（会杀死所有 Tween，包括 Feel 内部的 Tween）
|
||
> - Tween 序列（Sequence）使用后调用 `.SetAutoKill(true).Play()` 启动，不保留引用即丢弃
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## 9. 区域 Shader 效果（Environmental Shader）
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像素风 Metroidvania 常见区域 Shader 效果规范：
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| 效果 | Shader 方案 | 挂载位置 |
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|------|------------|---------|
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| 水体流动 | `WaterFlow.shadergraph`（UV 偏移 + 正弦波扰动）| Tilemap_Liquid 的 Material |
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| 岩浆涌动 | `LavaFlow.shadergraph`（橙红色 + 亮度闪烁）| Tilemap_Lava Material |
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||
| 发光水晶 | `Emission.shadergraph`（自发光强度受 sin(time) 调制）| 水晶 Sprite Material |
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| 死亡区域迷雾 | `FogEffect.shadergraph`（Noise 纹理 + Alpha）| Tilemap_Background Overlay |
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| 伤害闪白 | `HurtFlash`（`_Color` 属性块，见 §5）| 角色/敌人 Sprite Material |
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||
| 调色板替换 | `PaletteSwap.shadergraph`（见 §6）| 玩家 Sprite Material |
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**禁止在游戏逻辑中直接 `Material.SetXxx()`**，一律通过 `MaterialPropertyBlock` 修改，避免 Material 实例化产生 GC。
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## 10. VFX 性能约束
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> 参见 27_PerformanceBudgetGuide §5；以下为 VFX 专项补充。
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| 约束项 | 限制 | 备注 |
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|--------|------|------|
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| 同屏活跃粒子总数 | ≤ 500 | 超过时 Profile 会看到 GPU 帧时上升 |
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| 单次命中特效粒子数 | ≤ 20 | HitFxType 表格已约束 |
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| 同屏 Light 2D 数量 | ≤ 16 | 超过时触发 URP 2D 光照降级 |
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| Shadow Caster 2D 数量 | ≤ 32 | Composite 模式下 1 Tilemap = 1 |
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||
| 新增 VFX Prefab | 必须通过 VFXPool 统一管理 | PR Review 清单检查项 |
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||
| `Material.SetXxx()` 直接调用 | 禁止 | 一律用 MaterialPropertyBlock |
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||
| `Instantiate(ParticleSystem)` 运行时调用 | 禁止 | 一律从 VFXPool.Play() 取 |
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## 11. 编辑器友好设计
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### VFXCatalog Custom Inspector
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```
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||
VFXCatalogSO Inspector:
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┌─ [命中类型 → VFX 映射]
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│ HitFxType | VFX Prefab Ref | 预热数量
|
||
│ ─────────────────────────────────────────────
|
||
│ Spark | [vfx_hit_spark] | 5
|
||
│ Blood | [vfx_hit_blood] | 5
|
||
│ Magic | [vfx_hit_magic] | 3
|
||
│ ...
|
||
└─ [▶ 全部预热] ← Editor Only 按钮（调用 WarmupAll）
|
||
```
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||
### Scene View Gizmos
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|
||
- `LiquidZone` 光照区域：半透明色块填充（颜色对应液体类型）
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- `VFXPool` 当前各子池使用率：在 Debug Overlay 中显示（见 09_EditorExtensions §4）
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||
### 快速创建工具
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||
`菜单 → BaseGames/VFX/Create HitFX Prefab` → 自动创建包含正确 Layer、Sort Order、Auto Stop 配置的 ParticleSystem Prefab 模板，需设计师填充 Particle Shape / Color Over Lifetime 即可。
|
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*文档版本 1.0 · 2025*
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