如果想让一个对象显示3D模型,需要2个组件 ,第一个是mesh filter。这个组件持有mesh的索引。第二个是mesh renderer,用来设定mesh如何渲染:用哪些材质,是否阻挡或者接受光线等等。多个材质主要是用于导入类的模型,同一个模型下有多个mesh组
创建一个点组成的网格
[RequireComponent(typeof(MeshFilter), typeof(MeshRenderer))]
public class Grid : MonoBehaviour {
public int xSize, ySize;
}
创建一个空对象绑上脚本。MeshFilter的Mesh对象留空,宽高设为10,5。给一个带漫反射贴图的默认材质
先来关注点的位置:点比格子数多一
private Vector3[] vertices;
private void Generate () {
vertices = new Vector3[(xSize + 1) * (ySize + 1)];
}
画一个小黑球来标记点的位置,点的坐标必须是世界坐标。在编辑模式下也会跑到这个方法,所以先判断空返回
private void OnDrawGizmos () {
if (vertices == null)
return;
Gizmos.color = Color.black;
for (int i = 0; i < vertices.Length; i++)
{
Gizmos.DrawSphere(vertices[i], 0.1f);
}
}
为了显示出点的顺序。加个协程。把点赋给Mesh
private Mesh mesh;
private void Awake () {
StartCoroutine(Generate());
}
private IEnumerator Generate () {
WaitForSeconds wait = new WaitForSeconds(0.05f);
vertices = new Vector3[(xSize + 1) * (ySize + 1)];
for (int i = 0, y = 0; y <= ySize; y++) {
for (int x = 0; x <= xSize; x++, i++) {
vertices[i] = new Vector3(x, y);
yield return wait;
}
}
mesh.vertices = vertices;
}
顺时针画的三角形是朝前的,逆时针的三角是向后的(下面看不见的)
triangles[0] = 0;
triangles[3] = triangles[2] = 1;
triangles[4] = triangles[1] = xSize + 1;
triangles[5] = xSize + 2;
int[] triangles = new int[xSize * 6];
for (int ti = 0, vi = 0, x = 0; x < xSize; x++, ti += 6, vi++) {
triangles[ti] = vi;
triangles[ti + 3] = triangles[ti + 2] = vi + 1;
triangles[ti + 4] = triangles[ti + 1] = vi + xSize + 1;
triangles[ti + 5] = vi + xSize + 2;
yield return wait;
}
private void Awake () {
Generate();
}
private void Generate () {
GetComponent().mesh = mesh = new Mesh();
mesh.name = "Procedural Grid";
vertices = new Vector3[(xSize + 1) * (ySize + 1)];
for (int i = 0, y = 0; y <= ySize; y++) {
for (int x = 0; x <= xSize; x++, i++) {
vertices[i] = new Vector3(x, y);
}
}
mesh.vertices = vertices;
int[] triangles = new int[xSize * ySize * 6];
for (int ti = 0, vi = 0, y = 0; y < ySize; y++, vi++) {
for (int x = 0; x < xSize; x++, ti += 6, vi++) {
triangles[ti] = vi;
triangles[ti + 3] = triangles[ti + 2] = vi + 1;
triangles[ti + 4] = triangles[ti + 1] = vi + xSize + 1;
triangles[ti + 5] = vi + xSize + 2;
}
}
mesh.triangles = triangles;
}
生成额外的点数据
因为三角形总是平的,所以应该不需要分别提供法线信息,但通过这种方法,可以实现一些技巧。现实中顶点没有法线,三角形有。通过附加自定义法线给点然后在三角形之间进行插值,我们可以假装我们有一个平滑弯曲的表面而不是一堆平的三角形。
每点定义一个法线,所以我们来填充另一个向量数组。或者我们可以要求Mesh通过三角面自己解出法线。就这么干吧。
private void Generate () {
…
mesh.triangles = triangles;
mesh.RecalculateNormals();
}
接下来处理UV坐标。注意到网格目前已经有了一个标准颜色,即使它已经使用了一个带有漫反射贴图的材质。因为我们没有提供UV。所以值都是0。
vertices = new Vector3[(xSize + 1) * (ySize + 1)];
Vector2[] uv = new Vector2[vertices.Length];
for (int i = 0, y = 0; y <= ySize; y++) {
for (int x = 0; x <= xSize; x++, i++) {
vertices[i] = new Vector3(x, y);
uv[i] = new Vector2((float)x / xSize, (float)y / ySize);
}
}
mesh.vertices = vertices; mesh.uv = uv;
另一种添加细节的方法是加法线贴图。这种贴图包含了编码成颜色的法线向量。但光给法线贴图没效果,必须先给切线向量
切线的作用
法线贴图是定义在切线空间中的。它是一个随着物体表面起伏的3D空间。这个方法允许我们将不同地方不同朝向的法线应用到同一张贴图中
表面向量代表了空间的上方向,但是应该用哪种方法表示呢?它是通过切线定义的。理想情况下,法线和切线的夹角是90度。它们的叉乘就是定义3D空间所需要的第三个向量。实际上角度通常不是90,但结果也够好了。
所以切线是个3D向量,但UNITY实际用了4D向量。第四个分量通常是-1或者1,用于控制切线空间的第三维的方向,要嘛朝前要嘛朝后。这个促进了法线贴图的镜像,通常用于3D模型中的对称性,比如人。Unity shader实现这个计算就需要我们使用-1.
由于我们用的是平面,所以所有切线简单的指向右。
vertices = new Vector3[(xSize + 1) * (ySize + 1)];
Vector2[] uv = new Vector2[vertices.Length];
Vector4[] tangents = new Vector4[vertices.Length];
Vector4 tangent = new Vector4(1f, 0f, 0f, -1f);
for (int i = 0, y = 0; y <= ySize; y++) {
for (int x = 0; x <= xSize; x++, i++) {
vertices[i] = new Vector3(x, y);
uv[i] = new Vector2((float)x / xSize, (float)y / ySize);
tangents[i] = tangent;
}
}
mesh.vertices = vertices;
mesh.uv = uv;
mesh.tangents = tangents;
Mesh需要点坐标和三角索引,通常也要UV坐标,最多4组,还有切线。我们也可以添加顶点颜色,虽然标准SHADER没有用它。我们可以自定义使用它的SHADER。