unity中使用代码接绘制三维模型

news2024/10/7 14:30:56

一模型的构成

在三维世界中，绘制一个模型并不是什么很复杂的问题。只要知道了基本原理一切需求便迎刃而解。
如下图所示，任何模型都是由点线面构成的，而面的最小单位是三角形。
在这里插入图片描述
任何一个多边形的面，都是由多个三角形构成的。比如一个四边形，就是由ab两个三角形构成的。

构成一个正方形的两个三角形，可以由四个点构成，也可以由六个点构成。下图就是由四个点构成的正方形，两个三角形分别是abc和adb。
在这里插入图片描述
一个三角形，由三个点组成。在计算机渲染图形的时候，会根据三个点的位置来对他们包围的图形区域进行补间操作，补间出来的部分就是我们看到的面。构成三角形的点叫顶点（vertex），而决定顶点顺序的（面的正反朝向）叫做索引（indect）。在unity中，只需要顶点信息和索引信息就可以完成建模。
在这里插入图片描述

二关于建模的关键字

vertex / point ：顶点。顶点相当于模型的骨架，顶点决定模型的具体形状，所有构成面的三角形都是根据点来生成的。所以顶点是基础，是核心，是根本。
face：面。由任意三个顶点构成的三角形，就是最基础的面。任何复杂的多边形都是由无数个三角形构成的面所组成的。
line：线。两点之间的直线。
indect：索引。我们已经有了一个模型的顶点，想要画出一个三角形，必须要知道想要用到哪几个顶点，以及这些顶点的顺序。所以保存面的构成信息的集合就叫索引。

在这里插入图片描述
例如上面这个正方形的面，他的顶点信息由abcd构成，而他的索引信息是：acbabd。
从这个索引信息我们可以看出：
1，你可能会发现这个集合是由acb，abd组成的，也就是说索引是由每三个一组的顶点编号组成的，索引的总数一定是可以被3整除的。
2，每组三角形索引都是有固定的顺序。逆时针的话渲染出来的面就是正向，顺时针就是逆向。顶点信息是可以乱序的，但索引的顺序不可以乱序。

三 unity绘制模型

通过以上的基础学习，我们知道了模型的渲染原理和结构成分，接下来我们试着用unity通过顶点信息绘制一个模型
以下代码可以在unity场景中绘制一个模型

using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;

public class BuildModel: MonoBehaviour
{
	// 该组件用于在场景中渲染mesh，关于模型网格的一切操作都在这里进行
    MeshFilter meshFilter;

    //模型的顶点集合
    List<Vector3> verts = new List<Vector3>();
    //顶点序列
    List<int> indices = new List<int>();

    void Start()
    {
        meshFilter = GetComponent<MeshFilter>();
  
        Generate();
    }
    void Generate()
    {
        ClearMeshData();
        AddMeshData();

        Mesh mesh=new Mesh();
        mesh.vertices = verts.ToArray();
        mesh.triangles = indices.ToArray();
        //计算法线
        mesh.RecalculateNormals();
        //计算物体的边界
        mesh.RecalculateBounds();
        meshFilter.mesh = mesh;

    }

    void ClearMeshData()
    {
        verts.Clear();
        indices.Clear();
    }

    void AddMeshData()
    {
        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(1, 0, 0));
        verts.Add(new Vector3(1, 1, 0));
        verts.Add(new Vector3(1, 1, 1));
        verts.Add(new Vector3(1, 0, 1));


        verts.Add(new Vector3(0, 1, 0));
        verts.Add(new Vector3(0, 1, 1));
        verts.Add(new Vector3(1, 1, 1));
        verts.Add(new Vector3(1, 1, 0));


        verts.Add(new Vector3(0, 0, 0));
        verts.Add(new Vector3(1, 0, 0));
        verts.Add(new Vector3(1, 0, 1));
        verts.Add(new Vector3(0, 0, 1));


        verts.Add(new Vector3(0, 0, 1));
        verts.Add(new Vector3(1, 0, 1));
        verts.Add(new Vector3(1, 1, 1));
        verts.Add(new Vector3(0, 1, 1));


        verts.Add(new Vector3(0, 0, 0));
        verts.Add(new Vector3(0, 0, 1));
        verts.Add(new Vector3(0, 1, 1));
        verts.Add(new Vector3(0, 1, 0));


        for (int i = 0; i <= 20; i+=4)
        {
            indices.Add(0 + i);
            indices.Add(1 + i);
            indices.Add(2 + i);
            indices.Add(0 + i);
            indices.Add(2 + i);
            indices.Add(3 + i);

        }
    }
}