【UE4 C++】由点面数据，批量绘制ProceduralMesh并转化为StaticMesh资产
晒个丑陋的毕设截图
目录
一、功能需求
二、绘制结果
三、转化算法
3.1 灵感来源
3.2 算法难点
3.3 算法源码
四、绘制步骤
4.1 制作点面数据表格
4.2 处理存储表格数据
4.3 绘制并转换模型
4.4 重置化本地化ID
五、批量添加凸包碰撞
Github源工程：https://github.com/ColorGalaxy/UE4-Batch-Draw-Mesh-And-OpenGL-Get-Model-Data
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一、功能需求
本人做毕设时，想使用UE4进行练习，导师给的题目是矿山爆破模拟（后来觉得用Houdini做比较好，但当时执着于UE4的技能提升）。
他会提供给我9300块矿山爆破后的碎石模型数据，是使用C++（导师擅长opengl进行可视化）输出的13万条顶点坐标与三角面索引。
我需要在UE4中重建该矿山模型，才能使用后续导师给的爆破速度数据。不使用可破坏网格体插件模拟也是出于各种原因。
因此研究了在UE4中批量绘制模型该问题。
后续：之后学习了Opengl，研究了如何输出模型的顶点与面索引，可参考下文。
【OpenGL C++ UE4】获取模型顶点及面索引数据，并优化存储结构供UE4绘制
二、绘制结果
虽说看着都很像，但是他们的轴心都在(0,0,0)，放置在场景中就能拼凑成一个完整的矿山模型。
三、转化算法
3.1 灵感来源
引擎是带有该功能的，但是仅支持在编辑器运行状态下，通过按钮点击才可以。
详见【UE4】ProceduralMeshComponent绘制自定义模型并转为StaticMesh该文章，有简单的教程。
因此，对引擎的源码进行了研究，找到了该功能的源码。
3.2 算法难点
当时由于UE4 C++的开发经验不多，也没想到在引用头文件RawMesh.h与ProceduralMeshComponent.h时会报错，就连绝对路径都不行。一番折腾与苦找后，玄学解决了，但现在重试想弄个Demo的时候那个法子不行了....活见鬼系列。国外大佬还是多，如今找到了正确的解决办法，并做了总结，大家可以看一下。
【UE4 C++】RawMesh.h引用报错
【UE4 C++】无法打开源文件"ProceduralMeshComponent.h"的解决办法
3.3 算法源码
新建继承自Blueprint Function Library类的C++文件，用于编写将程序化模型转化为静态网格体的函数，暴露成节点给蓝图调用。鉴于担心刚入坑的萌新不知道复制在哪，我贴出了全部代码，剩余的都在蓝图中处理。
算法的核心就是提取Procedural Mesh中的信息，经由Raw Mesh将模型信息转入Static Mesh对象，最后AssetRegisterModule创建本地资源（目前还是临时资源，只存在于缓存中而不在本地磁盘中，关闭项目再次打开模型就不见了）。
- PMConvertSM.h
#pragma once
#include "CoreMinimal.h"
#include "Kismet/BlueprintFunctionLibrary.h"
#include "PMConvertSM.generated.h"
class UStaticMesh;
class UProceduralMeshComponent;
UCLASS()
class MINEBLAST_API UPMConvertSM : public UBlueprintFunctionLibrary
{
GENERATED_BODY()
public:
UFUNCTION(BlueprintCallable, Category = "Procedural Mesh Component")
static UStaticMesh* ProceduralMeshConvertToStaticMesh(UProceduralMeshComponent* proMeshComp,FString outMeshName);//自定义绘制程序网格体转化为静态网格体
};- PMConvertSM.cpp
#include "PMConvertSM.h"
#include "ProceduralMeshComponent.h"
/*在项目.build.cs和.uproject的plugin下添加"ProceduralMeshComponent"解决头文件找不到路径*/
#include "Engine/StaticMesh.h"
#include "RawMesh/Public/RawMesh.h"
/*在项目.build.cs下添加"RawMesh"解决头文件找不到路径和编译错误问题*/
#include "AssetRegistryModule.h"
//改写自引擎源代码中的转化静态网格体按钮OnClickConvertToStaticMesh
UStaticMesh* UPMConvertSM::ProceduralMeshConvertToStaticMesh(UProceduralMeshComponent* proMeshComp,FString outMeshName)
{
UProceduralMeshComponent * ProMesh = proMeshComp;
if (ProMesh != nullptr)
{
FString PathName = FString(TEXT("/Game/Mesh/"));
FString PackageName = PathName + outMeshName;
//Raw mesh data we are filling in
FRawMesh RawMesh;
// Materials to apply to new mesh
TArray MeshMaterials;
const int32 NumSections = ProMesh->GetNumSections();
int32 VertexBase = 0;
for (int32 SectionIdx = 0; SectionIdx < NumSections; SectionIdx++)
{
FProcMeshSection* ProSection = ProMesh->GetProcMeshSection(SectionIdx);
// Copy verts
for (FProcMeshVertex& Vert : ProSection->ProcVertexBuffer)
{
RawMesh.VertexPositions.Add(Vert.Position);
}
// Copy 'wedge' info
int32 NumIndices = ProSection->ProcIndexBuffer.Num();
for (int32 IndexIdx = 0; IndexIdx < NumIndices; IndexIdx++)
{
int32 Index = ProSection->ProcIndexBuffer[IndexIdx];
RawMesh.WedgeIndices.Add(Index + VertexBase);
FProcMeshVertex& ProcVertex = ProSection->ProcVertexBuffer[Index];
FVector TangentX = ProcVertex.Tangent.TangentX;
FVector TangentZ = ProcVertex.Normal;
FVector TangentY = (TangentX ^ TangentZ).GetSafeNormal() * (ProcVertex.Tangent.bFlipTangentY ? -1.f : 1.f);
RawMesh.WedgeTangentX.Add(TangentX);
RawMesh.WedgeTangentY.Add(TangentY);
RawMesh.WedgeTangentZ.Add(TangentZ);
RawMesh.WedgeTexCoords[0].Add(ProcVertex.UV0);
RawMesh.WedgeColors.Add(ProcVertex.Color);
}
// copy face info
int32 NumTris = NumIndices / 3;
for (int32 TriIdx = 0; TriIdx < NumTris; TriIdx++)
{
RawMesh.FaceMaterialIndices.Add(SectionIdx);
RawMesh.FaceSmoothingMasks.Add(0); // Assume this is ignored as bRecomputeNormals is false
}
// Remember material
MeshMaterials.Add(ProMesh->GetMaterial(SectionIdx));
// Update offset for creating one big index/vertex buffer
VertexBase += ProSection->ProcVertexBuffer.Num();
// If we got some valid data.
if (RawMesh.VertexPositions.Num() > 3 && RawMesh.WedgeIndices.Num() > 3)
{
// Then find/create it.
UPackage* Package = CreatePackage(NULL, *PackageName);
check(Package);
// Create StaticMesh object
UStaticMesh* StaticMesh = NewObject(Package, FName(*outMeshName), RF_Public | RF_Standalone);
StaticMesh->InitResources();
StaticMesh->LightingGuid = FGuid::NewGuid();
// Add source to new StaticMesh
FStaticMeshSourceModel* SrcModel = new (StaticMesh->SourceModels) FStaticMeshSourceModel();
SrcModel->BuildSettings.bRecomputeNormals = false;
SrcModel->BuildSettings.bRecomputeTangents = false;
SrcModel->BuildSettings.bRemoveDegenerates = false;
SrcModel->BuildSettings.bUseHighPrecisionTangentBasis = false;
SrcModel->BuildSettings.bUseFullPrecisionUVs = false;
SrcModel->BuildSettings.bGenerateLightmapUVs = true;
SrcModel->BuildSettings.SrcLightmapIndex = 0;
SrcModel->BuildSettings.DstLightmapIndex = 1;
SrcModel->SaveRawMesh(RawMesh);
// Copy materials to new mesh
for (UMaterialInterface* Material : MeshMaterials)
{
StaticMesh->StaticMaterials.Add(FStaticMaterial(Material));
}
//Set the Imported version before calling the build
StaticMesh->ImportVersion = EImportStaticMeshVersion::LastVersion;
// Build mesh from source
StaticMesh->Build(false);
StaticMesh->PostEditChange();
// Notify asset registry of new asset
FAssetRegistryModule::AssetCreated(StaticMesh);
return StaticMesh;
}
}
}
return nullptr;
} 四、绘制步骤
4.1 制作点面数据表格
将顶点和三角面索引数据做成CSV格式的Excel表格，在UE中创建相同的表头结构体后，导入Excel做成数据表格。
4.2 处理存储表格数据
通过表格中的0行分割不同的模型，将表格中所有模型的顶点和面片信息存入两个二维的数组中，蓝图详见Github Demo工程。
4.3 绘制并转换模型
调用Procedural Mesh Component的Create Mesh Section函数，输入顶点数组三角面数组创建模型。调用之前C++编写的模型类型转换节点，传入模型名称与Procedural Mesh组件，就会创建本地临时模型资源（能够在内容浏览器中看到，但是在系统文件夹中看不到）。
注：如果数据量过大，可能开始运行后，会卡住一段时间，但其实是在绘制的，比如我的毕设就将9300个模型分成了6组，每组1500个左右，绘制一组半个小时吧...（可能我电脑比较LJ）
4.4 重置化本地化ID
通过尝试，只有将模型的本地化ID重置，才能够重新保存，使模型保存在硬盘上。
这时保存所有，就能够在文件夹中看到这些资源了，下次打开项目依旧存在，它属于你啦。
五、批量添加凸包碰撞
由于绘制的模型包围碰撞盒不够精确，而我的毕设需要碎石们模拟真实的碰撞滚动，物理这块用的是引擎自带的开启物理模拟。使用复杂碰撞无法开启物理模拟，因而逐一为9300个模型手动添加简单碰撞盒-凸包碰撞是不可能的，因而我们开启插件Editor Scripting Utilities，使用特殊的Actor在构造器中完成这一操作。
可以参考【UE4】如何使用Edit Scripting Utilities在蓝图中为大量静态网格体设置自动凸包碰撞