Unity---------Mesh理解

时间:2025-01-01 08:35:26

Mesh顾名思义“网格”,Unity3D里面所有的模型都是由Mesh组成的,UI也不例外。

例如下图,模型上的一个个小网格就是Mesh,这些Mesh有不同的三维顶点(Vector3),共同组成了一个3D模型。

Unity---------Mesh理解

Unity3D中Mesh的基本单位是三角形,学习应该由浅入深,所以今天我们就从最基本最简单的等腰三角形开始画起。

本文作者尚为初学者,如有理解不到位的地方,欢迎指正。

 

首先我们新建一个名为TestTriangle的CSharp脚本,然后打开TestTriangle,我们开始编写代码。

  1. using UnityEngine;
  2. using System.Collections;
  3. /* ==============================================================================
  4. * 功能描述:创建三角形Mesh
  5. * 创 建 者:Eci
  6. * 创建日期:2016/09/04
  7. * ==============================================================================*/
  8. [RequireComponent(typeof(MeshRenderer), typeof(MeshFilter))]
  9. public class TestTriangle : MonoBehaviour {
  10. public float sideLength = 2;
  11. public float angleDegree = 100;
  12. private MeshFilter meshFilter;
  13. [ExecuteInEditMode]
  14. private void Awake()
  15. {
  16. meshFilter = GetComponent<MeshFilter>();
  17. meshFilter.mesh = Create (sideLength, angleDegree);
  18. }
  19. private void Update()
  20. {
  21. }
  22. private Mesh Create(float sideLength, float angleDegree)
  23. {
  24. Mesh mesh = new Mesh();
  25. Vector3[] vertices = new Vector3[3];
  26. float angle = Mathf.Deg2Rad * angleDegree;
  27. float halfAngle = angle / 2;
  28. vertices [0] = Vector3.zero;
  29. float cosA = Mathf.Cos (halfAngle);
  30. float sinA = Mathf.Sin (halfAngle);
  31. vertices [1] = new Vector3 (cosA * sideLength, 0, sinA * sideLength);
  32. vertices [2] = new Vector3 (cosA * sideLength, 0, -sinA * sideLength);
  33. int[] triangles = new int[3];
  34. triangles [0] = 0;
  35. triangles [1] = 1;
  36. triangles [2] = 2;
  37. mesh.vertices = vertices;
  38. mesh.triangles = triangles;
  39. Vector2[] uvs = new Vector2[vertices.Length];
  40. for (int i = 0; i < uvs.Length; i++)
  41. {
  42. uvs[i] = Vector2.zero;
  43. }
  44. mesh.uv = uvs;
  45. return mesh;
  46. }
  47. }

RequireComponent这一行,表示我们需要MeshRenderer和MeshFilter这两个组件,当我们将TestTriangle的代码挂在GameObject上的时候,会自动添加这两个组件。而我们要移除MeshRenderer或MeshFilter的时候,编辑器就会提示不能移除。

然后我们给出了两个公开变量,sideLength边长和angleDegree角度,因为我们这里要画的是等腰三角形,这代表的是等腰边长和等腰边长的夹角。

ExecuteInEditMode表示会在编辑器模式下运行。

Awake里,我们获取了MeshFilter并为它创建了Mesh。

Create方法里面,我们看到,先后为新建的Mesh创建了vertices(定点),triangles(三角形),uv(纹理坐标)。

vertices很简单,就是计算三角形三个顶点的坐标,因为是个二维图形,所以y坐标都为零。

triangles里保存的是vertices的下标。

uv暂时我们用不到,所以全部设为零。在后面文章中我们会介绍uv的用法。

最后返回mesh。

在编辑器里,点击运行,我们就可以看到一个紫色(因为没有材质)的三角形。

但是只能在运行的时候才看得到这个三角形,编辑器里看不到怎么办?添加下面这段代码:

  1. void OnDrawGizmos()
  2. {
  3. Gizmos.color = Color.gray;
  4. DrawMesh();
  5. }
  6. void OnDrawGizmosSelected()
  7. {
  8. Gizmos.color = Color.green;
  9. DrawMesh();
  10. }
  11. private void DrawMesh()
  12. {
  13. Mesh mesh = Create(sideLength, angleDegree);
  14. int[] tris = mesh.triangles;
  15. Gizmos.DrawLine(mesh.vertices[tris[0]], mesh.vertices[tris[1]]);
  16. Gizmos.DrawLine(mesh.vertices[tris[0]], mesh.vertices[tris[2]]);
  17. Gizmos.DrawLine(mesh.vertices[tris[1]], mesh.vertices[tris[2]]);
  18. }

关于OnDrawGizmos和OnDrawGizmosSelected可以参考下面这个链接:
http://www.ceeger.com/Script/Gizmos/Gizmos.html

简单来讲就是在编辑器模式下,绘制辅助线框。

这样一个简单的等腰三角形Mesh的绘制就完成了。什么?你不满意?我们稍微整理一下代码:

  1. using UnityEngine;
  2. using System.Collections;
  3. /* ==============================================================================
  4. * 功能描述:创建三角形Mesh
  5. * 创 建 者:Eci
  6. * 创建日期:2016/09/04
  7. * ==============================================================================*/
  8. [RequireComponent(typeof(MeshRenderer), typeof(MeshFilter))]
  9. public class TestTriangle : MonoBehaviour {
  10. public float sideLength = 2;
  11. public float angleDegree = 100;
  12. private static readonly int ANGLE_DEGREE_PRECISION = 1000;
  13. private static readonly int SIDE_LENGTH_PRECISION = 1000;
  14. private MeshFilter meshFilter;
  15. private TriangleMeshCreator creator = new TriangleMeshCreator();
  16. [ExecuteInEditMode]
  17. private void Awake()
  18. {
  19. meshFilter = GetComponent<MeshFilter>();
  20. }
  21. private void Update()
  22. {
  23. meshFilter.mesh = creator.CreateMesh(sideLength, angleDegree);
  24. }
  25. void OnDrawGizmos()
  26. {
  27. Gizmos.color = Color.gray;
  28. DrawMesh();
  29. }
  30. void OnDrawGizmosSelected()
  31. {
  32. Gizmos.color = Color.green;
  33. DrawMesh();
  34. }
  35. private void DrawMesh()
  36. {
  37. Mesh mesh = creator.CreateMesh(sideLength, angleDegree);
  38. int[] tris = mesh.triangles;
  39. Gizmos.DrawLine(transformToWorld(mesh.vertices[tris[0]]), transformToWorld(mesh.vertices[tris[1]]));
  40. Gizmos.DrawLine(transformToWorld(mesh.vertices[tris[0]]), transformToWorld(mesh.vertices[tris[2]]));
  41. Gizmos.DrawLine(transformToWorld(mesh.vertices[tris[1]]), transformToWorld(mesh.vertices[tris[2]]));
  42. }
  43. private Vector3 transformToWorld(Vector3 src)
  44. {
  45. return transform.TransformPoint(src);
  46. }
  47. private class TriangleMeshCreator
  48. {
  49. private float _sideLength;
  50. private float _angleDegree;
  51. private Mesh _cacheMesh ;
  52. public Mesh CreateMesh(float sideLength, float angleDegree)
  53. {
  54. if (checkDiff(sideLength, angleDegree))
  55. {
  56. Mesh newMesh = Create(sideLength, angleDegree);
  57. if (newMesh != null)
  58. {
  59. _cacheMesh = newMesh;
  60. this._sideLength = sideLength;
  61. this._angleDegree = angleDegree;
  62. }
  63. }
  64. return _cacheMesh;
  65. }
  66. private Mesh Create(float sideLength, float angleDegree)
  67. {
  68. Mesh mesh = new Mesh();
  69. Vector3[] vertices = new Vector3[3];
  70. float angle = Mathf.Deg2Rad * angleDegree;
  71. float halfAngle = angle / 2;
  72. vertices [0] = Vector3.zero;
  73. float cosA = Mathf.Cos (halfAngle);
  74. float sinA = Mathf.Sin (halfAngle);
  75. vertices [1] = new Vector3 (cosA * sideLength, 0, sinA * sideLength);
  76. vertices [2] = new Vector3 (cosA * sideLength, 0, -sinA * sideLength);
  77. int[] triangles = new int[3];
  78. triangles [0] = 0;
  79. triangles [1] = 1;
  80. triangles [2] = 2;
  81. mesh.vertices = vertices;
  82. mesh.triangles = triangles;
  83. Vector2[] uvs = new Vector2[vertices.Length];
  84. for (int i = 0; i < uvs.Length; i++)
  85. {
  86. uvs[i] = Vector2.zero;
  87. }
  88. mesh.uv = uvs;
  89. return mesh;
  90. }
  91. private bool checkDiff(float sideLength, float angleDegree)
  92. {
  93. return (int)((sideLength - this._sideLength) * SIDE_LENGTH_PRECISION) != 0 ||
  94. (int)((angleDegree - this._angleDegree) * ANGLE_DEGREE_PRECISION) != 0;
  95. }
  96. }
  97. }

为GameObject的MeshRenderer添加材质,我们就可以看到有颜色的三角形了。因为uv值都为0,所以是单一颜色。不过没关系,下一堂课,我们会为三角形添加不同的纹理。

附上代码下载链接

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