unity通過(guò)Mesh網(wǎng)格繪制圖形(三角形、正方體、圓柱)
一、介紹
Mesh類(lèi)：通過(guò)腳本創(chuàng)建或是獲取網(wǎng)格的類(lèi)，網(wǎng)格包含多個(gè)頂點(diǎn)和三角形數(shù)組。頂點(diǎn)信息包含坐標(biāo)和所在面的法線(xiàn)。
unity中3D的世界的所有圖形全部都是由三角形構(gòu)成的。
比如unity已經(jīng)裝配好的幾種圖形我們可以看一下：
我們可以在unity中通過(guò)Mesh類(lèi)來(lái)繪制圖形。
所以在我們繪制其它圖形之前，首先完成一個(gè)小目標(biāo)，畫(huà)一個(gè)三角形。
二、繪制三角形
首先做準(zhǔn)備工作：
1.在場(chǎng)景中創(chuàng)建一個(gè)空物體，并掛載MeshRenderer和MeshFilter組件。//我們先不考慮碰撞器的問(wèn)題，所以不添加collider
2.創(chuàng)建一個(gè)默認(rèn)材質(zhì)，拖入MeshRenderer組件中，為可視化做準(zhǔn)備。
3.創(chuàng)建一個(gè)腳本，掛載在空物體上。然后開(kāi)始編輯代碼
using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;
public class test : MonoBehaviour
{
// 網(wǎng)格渲染器
MeshRenderer meshRenderer;
// 網(wǎng)格過(guò)濾器
MeshFilter meshFilter;
// 用來(lái)存放頂點(diǎn)數(shù)據(jù)
List<Vector3> verts; // 頂點(diǎn)列表
List<int> indices; // 序號(hào)列表
private void Start()
{
verts = new List<Vector3>();
indices = new List<int>();
meshRenderer = GetComponent<MeshRenderer>();
meshFilter = GetComponent<MeshFilter>();
Generate();
}
public void Generate()
{
// 把頂點(diǎn)和序號(hào)數(shù)據(jù)填寫(xiě)在列表里
AddMeshData1();//三角形
// 用列表數(shù)據(jù)創(chuàng)建網(wǎng)格Mesh對(duì)象
Mesh mesh = new Mesh();
mesh.SetVertices(verts);
//mesh.vertices = verts.ToArray();
mesh.SetIndices(indices, MeshTopology.Triangles, 0);
//mesh.triangles = indices.ToArray();
// 自動(dòng)計(jì)算法線(xiàn)
mesh.RecalculateNormals();
// 自動(dòng)計(jì)算物體的整體邊界
mesh.RecalculateBounds();
// 將mesh對(duì)象賦值給網(wǎng)格過(guò)濾器，就完成了
meshFilter.mesh = mesh;
}
// 填寫(xiě)頂點(diǎn)和序號(hào)列表
void AddMeshData1()
{
verts.Add(new Vector3(0, 0, 0));
verts.Add(new Vector3(0, 0, 1));
verts.Add(new Vector3(1, 0, 1));
indices.Add(0); indices.Add(1); indices.Add(2);
}
}
運(yùn)行后是這個(gè)樣子的：
然后來(lái)解讀一下代碼：
準(zhǔn)備了一個(gè)List<Vector3> verts來(lái)存放三角形的各個(gè)頂點(diǎn)坐標(biāo)
準(zhǔn)備了一個(gè)List<int> indices來(lái)存放讀取的頂點(diǎn)坐標(biāo)的順序
獲取了空物體的MeshRenderer和MeshFilter。
注意：
MeshFilter： 網(wǎng)格過(guò)濾器
作用：指定mesh（物體的幾何形狀）
MeshRenderer: 網(wǎng)格渲染器
網(wǎng)格渲染器從網(wǎng)格過(guò)濾器中獲得幾何體的形狀然后進(jìn)行渲染。
即：Mesh是網(wǎng)格，MeshFilter是從網(wǎng)格中獲取圖形的組件，MeshRenderer是渲染從MeshFilter獲取到的圖形的組件。
然后為List<int> indices增加了三個(gè)點(diǎn),(0,0,0),(0,0,1),(1,0,1),并且就是按照這個(gè)順序讀取
mesh.SetVertices(verts); //mesh.vertices = verts.ToArray();
使用這兩種方法任選其一為mesh添加頂點(diǎn)
mesh.SetIndices(indices, MeshTopology.Triangles, 0); //mesh.triangles = indices.ToArray();
使用這兩種方法任選其一為mesh添加三角形的頂點(diǎn)順序
// 自動(dòng)計(jì)算法線(xiàn) mesh.RecalculateNormals(); // 自動(dòng)計(jì)算物體的整體邊界 mesh.RecalculateBounds(); // 將mesh對(duì)象賦值給網(wǎng)格過(guò)濾器，就完成了 meshFilter.mesh = mesh;
這里注意一點(diǎn)，三角形會(huì)在三個(gè)頂點(diǎn)分別生成法線(xiàn)垂直于平面，法線(xiàn)的朝向遵循左手定則
即，一個(gè)三角形面有三條法線(xiàn)。所以這個(gè)三角形是朝上的，攝像頭從上而下就能看到此三角形。如果將攝像頭放在三角形的下方朝上看，那么就會(huì)看不到此三角形。
自下而上去看，并不能看到三角形。
三、繪制正方體
正方體有6個(gè)面，一共12個(gè)三角形組成，這邊我們偷個(gè)懶，只拼裝三個(gè)面。
那么就需要7個(gè)頂點(diǎn)，6個(gè)三角形。
注意遵循左手定則，則我們需要添加的六個(gè)三角形是：
012 023 145 152 253 356
void AddMeshData2()
{
verts.Add(new Vector3(0, 0, 0));
verts.Add(new Vector3(0, 1, 0));
verts.Add(new Vector3(1, 1, 0));
verts.Add(new Vector3(1, 0, 0));
verts.Add(new Vector3(0, 1, 1));
verts.Add(new Vector3(1, 1, 1));
verts.Add(new Vector3(1, 0, 1));
indices.Add(0); indices.Add(1); indices.Add(2); indices.Add(0); indices.Add(2); indices.Add(3);
indices.Add(1); indices.Add(4); indices.Add(5); indices.Add(1); indices.Add(5); indices.Add(2);
indices.Add(2); indices.Add(5); indices.Add(3); indices.Add(3); indices.Add(5); indices.Add(6);
}
繪制出來(lái)是這樣的：
將線(xiàn)框關(guān)閉，我們發(fā)現(xiàn)三個(gè)面就好像融合在一起了一樣：
我們知道，unity是根據(jù)面(三角形的三個(gè)頂點(diǎn))的法線(xiàn)的方向的不同，來(lái)判斷面的朝向，而在上面的示例中，2號(hào)點(diǎn)，既在0123平面上，也在2563平面上，也在1254平面上，而它并沒(méi)有三根法線(xiàn)（這里其實(shí)是四個(gè)三角形共享2號(hào)點(diǎn)，有四個(gè)法線(xiàn)，但是不知道同面的兩根法線(xiàn)是否都參與mesh.RecalculateNormals()中的計(jì)算導(dǎo)致法線(xiàn)平均值向左方向偏移，等大佬指正）。
所以在調(diào)用mesh.RecalculateNormals();unity會(huì)自動(dòng)將這三個(gè)法線(xiàn)計(jì)算，最終得出一個(gè)平均值，作為最后的法線(xiàn)。當(dāng)然1，3，5三個(gè)點(diǎn)也是因?yàn)槭墙唤缣幰矔?huì)計(jì)算法線(xiàn)的平均值。最后渲染出像是都處在同一個(gè)平面的效果。
解決的辦法也很簡(jiǎn)單，就是將重合的點(diǎn)不共用，拆開(kāi)來(lái)進(jìn)行計(jì)算
即添加12個(gè)點(diǎn)，6個(gè)三角形分別是：
012 023 456 467 8910 81011
void AddMeshData4()
{
verts.Add(new Vector3(0, 0, 0));//0
verts.Add(new Vector3(0, 1, 0));//1
verts.Add(new Vector3(1, 1, 0));//2
verts.Add(new Vector3(1, 0, 0));//3
verts.Add(new Vector3(0, 1, 0));//4
verts.Add(new Vector3(0, 1, 1));//5
verts.Add(new Vector3(1, 1, 1));//6
verts.Add(new Vector3(1, 1, 0));//7
verts.Add(new Vector3(1, 0, 0));//8
verts.Add(new Vector3(1, 1, 0));//9
verts.Add(new Vector3(1, 1, 1));//10
verts.Add(new Vector3(1, 0, 1));//11
indices.Add(0); indices.Add(1); indices.Add(2); indices.Add(0); indices.Add(2); indices.Add(3);
indices.Add(4); indices.Add(5); indices.Add(6); indices.Add(4); indices.Add(6); indices.Add(7);
indices.Add(8); indices.Add(9); indices.Add(10); indices.Add(8); indices.Add(10); indices.Add(11);
}
這樣產(chǎn)生的就是棱角分明的正方體了（背面空空）
四、繪制圓柱體
首先看一下成品的效果
其實(shí)就是用兩個(gè)圓形面加上側(cè)面的一些拼接成的矩形構(gòu)成
注意點(diǎn)：
1.側(cè)面和上下圓形不共享使用頂點(diǎn)，而側(cè)面各個(gè)三角形需要共享使用頂點(diǎn)。原因是法線(xiàn)的朝向問(wèn)題，正方形那里講的很清楚了。
2.我這里用Mathf.Sin方法和Mathf.Cos方法來(lái)計(jì)算圓形面上各個(gè)頂點(diǎn)的坐標(biāo)，方法參數(shù)是弧度。
void AddMeshData7(int n)//n為圓形包含三角形的數(shù)量
{
int a = 360 / n;
verts.Add(new Vector3(0, 0, 0));
for (int i = 0; i < n; i++) //上面
{
verts.Add(new Vector3(Mathf.Sin(a * Mathf.Deg2Rad), 0, Mathf.Cos(a * Mathf.Deg2Rad)));
a += 360 / n;
}
verts.Add(new Vector3(0, -2, 0));
for (int i = 1; i < n + 1; i++) //下面
{
verts.Add(verts[i] + new Vector3(0, -2, 0));
}
Debug.Log("verts.Count: " + verts.Count);
for (int i = 0; i < n; i++) //繪制上面
{
indices.Add(0);
indices.Add(i + 1);
if (i + 1 >= n)
{
indices.Add(1);
}
else
{
indices.Add(i + 2);
}
}
for (int i = n + 1; i < 2 * n + 1; i++) //繪制下面
{
Debug.Log("i " + i);
indices.Add(n + 1);
if (i + 2 >= 2 * n + 2)
{
indices.Add(n + 2);
}
else
{
indices.Add(i + 2);
}
indices.Add(i + 1);
}
int oldcount = verts.Count;
Debug.Log(oldcount);
for (int i = 0; i < oldcount; i++)
{
verts.Add(verts[i]);
}
for (int i = oldcount + 1; i <= oldcount + n; i++) //繪制側(cè)面
{
indices.Add(i);
indices.Add(i + n + 1);
if (i + 1 >= n + oldcount)
{
indices.Add(oldcount + 1);
}
else
{
indices.Add(i + 1);
Debug.Log(verts[i + 1]);
}
indices.Add(i + n + 1);
if (i + n + 2 > 2 * n + 1 + oldcount)
{
indices.Add(oldcount + n + 2);
indices.Add(oldcount + 1);
}
else
{
indices.Add(i + n + 2);
indices.Add(i + 1);
}
}
}
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以上就是本文的全部?jī)?nèi)容，希望對(duì)大家的學(xué)習(xí)有所幫助，也希望大家多多支持腳本之家。
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