Unity中创建Mesh

什么是Mesh?

Mesh是指的模型的网格,3D模型是由多边形拼接而成,而多边形实际上又是由多个三角形拼接而成的。即一个3D模型的表面其实是由多个彼此相连的三角面构成。三维空间中,构成这些三角形的点和边的集合就是Mesh。

原理

即动态创建一个Mesh,设置三角形和顶点数据,然后赋值给MeshFilter(增加mesh属性),通过MeshRenderer(增加材质并渲染出Mesh)绘制出来

Mesh的组成部分

1.vertices(顶点数据数组Vector3[])

2.triangles(三角形顶点索引数组,int[])

3.normals(法线向量数组,Vector3[])

4.uv(纹理坐标数组,Vector2[])

顶点坐标:顶点坐标数组存放Mesh的每个顶点的空间坐标,假设某mesh有n个顶点,则vertex的size为n

法线:法线数组存放mesh每个顶点的法线,大小与顶点坐标对应,normal[i]对应顶点vertex[i]的法线

纹理坐标:它定义了图片上每个点的位置的信息. 这些点与3D模型是相互联系的, 以决定表面纹理贴图的位置. UV就是将图像上每一个点精确对应到模型物体的表面. uv[i]对应vertex[i]

三角形序列:每个mesh都由多个三角面组成,而三角面的三个点就是顶点坐标里的点,三角形的数组的size = 三角形个数 * 3

创建一个立方体

1.定顶点坐标

一般我们会以立方体几何中心为坐标原点。

代码:

 1         //顶点数组
 2         Vector3[] _vertices = 
 3         {
 4             // front
 5             new Vector3(-5.0f, 10.0f, -5.0f),
 6             new Vector3(-5.0f, 0.0f, -5.0f),
 7             new Vector3(5.0f, 0.0f, -5.0f),
 8             new Vector3(5.0f, 10.0f, -5.0f),
 9 
10 
11             // left  
12             new Vector3(-5.0f, 10.0f, -5.0f),
13             new Vector3(-5.0f, 0.0f, -5.0f),
14             new Vector3(-5.0f, 0.0f, 5.0f),//
15             new Vector3(-5.0f, 10.0f, 5.0f),
16 
17             // back
18             new Vector3(-5.0f, 10.0f, 5.0f),
19             new Vector3(-5.0f, 0.0f, 5.0f),
20             new Vector3(5.0f, 0.0f, 5.0f),
21             new Vector3(5.0f, 10.0f, 5.0f),
22 
23 
24             // right  
25             new Vector3(5.0f, 10.0f, 5.0f),
26             new Vector3(5.0f, 0.0f, 5.0f),
27             new Vector3(5.0f, 0.0f, -5.0f),
28             new Vector3(5.0f, 10.0f, -5.0f),
29 
30 
31             // Top
32             new Vector3(-5.0f, 10.0f, 5.0f),
33             new Vector3(5.0f, 10.0f, 5.0f),
34             new Vector3(5.0f, 10.0f, -5.0f),
35             new Vector3(-5.0f, 10.0f, -5.0f),
36 
37            // Bottom
38             new Vector3(-5.0f, 0.0f, 5.0f),
39             new Vector3(5.0f, 0.0f, 5.0f),
40             new Vector3(5.0f, 0.0f, -5.0f),
41             new Vector3(-5.0f, 0.0f, -5.0f),
42 
43         };

这里有人会有疑问,立方体不是八个顶点吗,哪来这么多顶点,考虑一下一个面4个角,一共6个面,24个,是的,8个顶点也可以勾勒出来,但是这里考虑贴图效果,一般不共点。还有就是Unity中是左手坐标系,一定记好,因为在绘制三角面时很重要。

2.三角面索引

     //索引数组
        int[] _triangles =
        {
          //front
          2,1,0,
          0,3,2,
          //left
          4,5,6,
          4,6,7,
          //back
          9,11,8,
          9,10,11,
          //right
          12,13,14,
          12,14,15,
          ////up
          //16,17,18,
          //16,18,19,
          ////buttom
          //21,23,22,
          //21,20,23,

          //不可跳跃设置索引值(否则会提示一些索引超出边界顶点   15直接20不可,要连续15-16)
          17,19,18,
          17,16,19,
        };

这里设置的原则时外面被渲染里面剔除掉,顺时针构建(注意里外面的区别),还要注意的一个点,如上所写,比如我想生成5个面,那你的索引值也要是连续的,不可16直接蹦到20。这里立法体面的绘制顺序是(即绘制三角面的面与上面顶点顺序要一致)设置顶点的顺序

3.UV坐标

代码:

 1      //UV数组
 2         Vector2[] uvs =
 3         {
 4             // Front
 5             new Vector2(1.0f, 0.0f),
 6             new Vector2(1.0f, 1.0f),
 7             new Vector2(1.0f, 0.0f),
 8             new Vector2(0.0f, 0.0f),
 9 
10             
11             // Left
12             new Vector2(1.0f, 1.0f),
13             new Vector2(0.0f, 1.0f),
14             new Vector2(0.0f, 0.0f),
15             new Vector2(1.0f, 0.0f),
16 
17             
18             // Back
19             new Vector2(1.0f, 0.0f),
20             new Vector2(1.0f, 1.0f),
21             new Vector2(1.0f, 0.0f),
22             new Vector2(0.0f, 0.0f),
23 
24             
25             // Right
26             new Vector2(1.0f, 1.0f),
27             new Vector2(0.0f, 1.0f),
28             new Vector2(0.0f, 0.0f),
29             new Vector2(1.0f, 0.0f),
30 
31             //// Top
32             //new Vector2(0.0f, 0.0f),
33             //new Vector2(1.0f, 0.0f),
34             //new Vector2(1.0f, 1.0f),
35             //new Vector2(0.0f, 1.0f),
36 
37 
38             // Bottom
39             new Vector2(0.0f, 0.0f),
40             new Vector2(1.0f, 0.0f),
41             new Vector2(1.0f, 1.0f),
42             new Vector2(0.0f, 1.0f),
43 
44         };

UV坐标从左上角开始(想象摄像机在立方体内部去判断),

开始的即(0,0),一般是在0-1之间,一些比较大的面为防止纹理被拉伸马赛克,我们会重复贴纹理,会有大于1的情况,这里的点要与顶点坐标一一对应。重复贴纹理时需要将重复帖的贴图的Wrap Mode设为Repeat(重复)。
即:
4.构建mesh
代码:
 1         Mesh mesh = new Mesh()
 2         {
 3             vertices = _vertices,
 4             uv = uvs,
 5             triangles = _triangles,
 6         };
 7 
 8         //重新计算网格的法线
 9         //在修改完顶点后,通常会更新法线来反映新的变化。法线是根据共享的顶点计算出来的。
10         //导入到网格有时不共享所有的顶点。例如:一个顶点在一个纹理坐标的接缝处将会被分成两个顶点。
11         //因此这个RecalculateNormals函数将会在纹理坐标接缝处创建一个不光滑的法线。
12         //RecalculateNormals不会自动产生切线,因此bumpmap着色器在调用RecalculateNormals之后不会工作。然而你可以提取你自己的切线。
13         mesh.RecalculateNormals();

给mesh属性赋值。

5.增加MeshFilter组件,网格过滤。以及增加MeshRenderer组件添加材质实现渲染。OK!!!到这基本已经绘制完了,Mesh已经出来了。

  1 using System.Collections;
  2 using System.Collections.Generic;
  3 using UnityEngine;
  4 
  5 public class ShaderBase : MonoBehaviour
  6 {
  7 
  8     void Start()
  9     {
 10         GameObject gameObject = new GameObject("Cube");
 11         gameObject.transform.position = Vector3.zero;
 12  
 13         //顶点数组
 14         Vector3[] _vertices = 
 15         {
 16             // front
 17             new Vector3(-5.0f, 10.0f, -5.0f),
 18             new Vector3(-5.0f, 0.0f, -5.0f),
 19             new Vector3(5.0f, 0.0f, -5.0f),
 20             new Vector3(5.0f, 10.0f, -5.0f),
 21 
 22 
 23             // left  
 24             new Vector3(-5.0f, 10.0f, -5.0f),
 25             new Vector3(-5.0f, 0.0f, -5.0f),
 26             new Vector3(-5.0f, 0.0f, 5.0f),//
 27             new Vector3(-5.0f, 10.0f, 5.0f),
 28 
 29             // back
 30             new Vector3(-5.0f, 10.0f, 5.0f),
 31             new Vector3(-5.0f, 0.0f, 5.0f),
 32             new Vector3(5.0f, 0.0f, 5.0f),
 33             new Vector3(5.0f, 10.0f, 5.0f),
 34 
 35 
 36             // right  
 37             new Vector3(5.0f, 10.0f, 5.0f),
 38             new Vector3(5.0f, 0.0f, 5.0f),
 39             new Vector3(5.0f, 0.0f, -5.0f),
 40             new Vector3(5.0f, 10.0f, -5.0f),
 41 
 42 
 43             // Top
 44             new Vector3(-5.0f, 10.0f, 5.0f),
 45             new Vector3(5.0f, 10.0f, 5.0f),
 46             new Vector3(5.0f, 10.0f, -5.0f),
 47             new Vector3(-5.0f, 10.0f, -5.0f),
 48 
 49            // Bottom
 50             new Vector3(-5.0f, 0.0f, 5.0f),
 51             new Vector3(5.0f, 0.0f, 5.0f),
 52             new Vector3(5.0f, 0.0f, -5.0f),
 53             new Vector3(-5.0f, 0.0f, -5.0f),
 54 
 55         };
 56         //索引数组
 57         int[] _triangles =
 58         {
 59           //front
 60           2,1,0,
 61           0,3,2,
 62           //left
 63           4,5,6,
 64           4,6,7,
 65           //back
 66           9,11,8,
 67           9,10,11,
 68           //right
 69           12,13,14,
 70           12,14,15,
 71           ////up
 72           //16,17,18,
 73           //16,18,19,
 74           ////buttom
 75           //21,23,22,
 76           //21,20,23,
 77 
 78           //不可跳跃设置索引值(否则会提示一些索引超出边界顶点   15直接20不可,要连续15-16)
 79           17,19,18,
 80           17,16,19,
 81         };
 82 
 83         //UV数组
 84         Vector2[] uvs =
 85         {
 86             // Front
 87             new Vector2(1.0f, 0.0f),
 88             new Vector2(1.0f, 1.0f),
 89             new Vector2(1.0f, 0.0f),
 90             new Vector2(0.0f, 0.0f),
 91 
 92             
 93             // Left
 94             new Vector2(1.0f, 1.0f),
 95             new Vector2(0.0f, 1.0f),
 96             new Vector2(0.0f, 0.0f),
 97             new Vector2(1.0f, 0.0f),
 98 
 99             
100             // Back
101             new Vector2(1.0f, 0.0f),
102             new Vector2(1.0f, 1.0f),
103             new Vector2(1.0f, 0.0f),
104             new Vector2(0.0f, 0.0f),
105 
106             
107             // Right
108             new Vector2(1.0f, 1.0f),
109             new Vector2(0.0f, 1.0f),
110             new Vector2(0.0f, 0.0f),
111             new Vector2(1.0f, 0.0f),
112 
113             //// Top
114             //new Vector2(0.0f, 0.0f),
115             //new Vector2(1.0f, 0.0f),
116             //new Vector2(1.0f, 1.0f),
117             //new Vector2(0.0f, 1.0f),
118 
119 
120             // Bottom
121             new Vector2(0.0f, 0.0f),
122             new Vector2(1.0f, 0.0f),
123             new Vector2(1.0f, 1.0f),
124             new Vector2(0.0f, 1.0f),
125 
126         };
127 
128         Mesh mesh = new Mesh()
129         {
130             vertices = _vertices,
131             uv = uvs,
132             triangles = _triangles,
133         };
134 
135         //重新计算网格的法线
136         //在修改完顶点后,通常会更新法线来反映新的变化。法线是根据共享的顶点计算出来的。
137         //导入到网格有时不共享所有的顶点。例如:一个顶点在一个纹理坐标的接缝处将会被分成两个顶点。
138         //因此这个RecalculateNormals函数将会在纹理坐标接缝处创建一个不光滑的法线。
139         //RecalculateNormals不会自动产生切线,因此bumpmap着色器在调用RecalculateNormals之后不会工作。然而你可以提取你自己的切线。
140         mesh.RecalculateNormals();
141         gameObject.AddComponent<MeshFilter>().mesh=mesh;
142         //Material/New Material 1
143         gameObject.AddComponent<MeshRenderer>().material = Resources.Load<Material>("Material/New Material");
144 
145     }
146 
147 }

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