[u3d][五星推荐]Mesh网格编程(一） 流体[zt 有非常多的知识点]
clq
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2020-01-30 23:33:36 发表
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关键字: u3d
[u3d][五星推荐]Mesh网格编程(一） 流体[zt 有非常多的知识点]
这些知识点其实也可以应用到别的 3d 引擎中。
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很重要的知识点为：
1.物体变形方法关键是动态修改 GetComponent().mesh
2.物体曲面光滑的主要方面是计算法线（实际上应该是法线和切线，法线垂直于平面，切线又与法线垂直）
3.大多数情况下可以使用 mesh.RecalculateNormals(); 自动计算法线，似乎这个函数能自动计算出平滑度。
参考 https://www.cnblogs.com/naterliu/articles/4580218.html
Unity3D —— model文件平滑方法
通过maya设计的3D模型，往往都有很多菱角，为了让模型更加圆滑、自然、流畅，可以设置模型的Model属性面板，将Normals & Tangents下的Normals设置为Calculate，Tangents也设为Calculate，再讲Smoothing Angle设为180即可。
参考 http://blog.sina.com.cn/s/blog_427cf00b0102vqwe.html
"
unity3d 与3dmaxs多边形平滑组的关系
总结：
1. 在3d maxs中，选中所有的面，然后进行平滑组光滑，你会发现，虽然经过平滑，但是顶点和面数都没有变化
2. 如果不经过平滑，模型导入unity后，棱角很尖锐，经过平滑后，模型导入unity后，会变得很平滑
温馨提示：
如果棱角过硬，shader不容易表现
棱角平滑，shader容易表现，主要是在平滑倒角的地方，有高光出现，立体感很强
"
https://zhuanlan.zhihu.com/p/103546030?utm_source=qq
这个讲解了很多法线的概念。法线只是一个方向，一般最大值就取 1 ，然后按角度算出其他的小数这样的。
参考 https://www.cnblogs.com/answer-yj/p/11295175.html
有一个非常复杂有用的圆柱网道计算方法。
大多数情况下可以使用 mesh.RecalculateNormals(); 自动计算法线，似乎这个函数能自动计算出平滑度。
"切记别忘了重新计算法线mesh.RecalculateNormals();这才出预期效果。"
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https://blog.csdn.net/m0_37283423/article/details/70749579
Mesh网格编程（一） 流体水
通过Mesh网格随Sin函数实时变化模拟液体的流动，从而达到动态水的效果。
效果图：
Mesh网格编程步骤:
一：确定数量
确定该几何图形应有多少个三角形面，顶点坐标、顶点序列、UV贴图、法线向量皆为三角形面数的三倍。
二：根据三角形面确定顶点坐标
这里我习惯把一个面的顶点确定好之后再去找下一个面，这样做可以是法线和顶点序列确定起来很容易。但是要注意的是在确定顶点时要按照顺时针顺序确定，否则会导致三角形面相反。
三：确定法线
法线大致分为两种：
其一是棱角分明的几何体，这种几何体的法线可以用确定好的顶点坐标两两相减，得到的向量做叉乘并赋值给三个顶点上的法线。
其二是圆滑的几何体，这种几何体需要求出该点在曲面上的切线，从而确定垂直于切线的法线。如果是圆形。可以使用顶点减圆心所得的向量。
此外，求得的法线尽量单位化，否则可能出现一个面上的颜色不同。
四：确定顶点序列
若三角形顶点按照面数去确定，顶点序列就会变得非常简单，按顺序赋值即可。
五：确定UV贴图
根据所做几何体的不同，贴图左边也会有所改变，并不固定。
六：创建网格
实现代码如下：
[csharp] view plain copy
using UnityEngine;
using System.Collections;
public class Water : MonoBehaviour {
Mesh mesh;
public int tier = 10; //长度分段
private float length = 10; //长
private int width = 3; //宽
private int hight = 10; //高
private Vector3[] vs; //顶点坐标
private int[] ts; //顶点序列
private Vector2[] newUVs; //UV贴图
private Vector3[] newNormals; //法线
void Update () {
int temp = ((tier + 1) * 8 + 4) * 3; //确定顶点数量
vs = new Vector3[temp];
ts = new int[temp];
newUVs = new Vector2[temp];
newNormals = new Vector3[temp];
float dis = 2 * Mathf.PI / tier; //两段之差的横坐标
int count = 0;
for (int i = 0; i < tier; i++) {
float pos1 = i * length / tier - length / 2;
float pos2 = (i + 1) * length / tier - length / 2;
//顶面顶点坐标
vs[count] = new Vector3(pos1,Mathf.Sin(Time.time + i * dis), width);
vs[count + 1] = new Vector3(pos2,Mathf.Sin(Time.time + (i + 1) * dis), -width);
vs[count + 2] = new Vector3(pos1,Mathf.Sin(Time.time + i * dis), -width);
vs[count + 3] = new Vector3(pos1,Mathf.Sin(Time.time + i * dis), width);
vs[count + 4] = new Vector3(pos2,Mathf.Sin(Time.time + (i + 1) * dis), width);
vs[count + 5] = new Vector3(pos2,Mathf.Sin(Time.time + (i + 1) * dis), -width);
//顶面法线
newNormals[count] = Vector3.Normalize(new Vector3(1,Mathf.Cos(Time.time + i * dis), 0));
newNormals[count + 1] = Vector3.Normalize(new Vector3(1,Mathf.Cos(Time.time + (i + 1) * dis), 0));
newNormals[count + 2] = Vector3.Normalize(new Vector3(1,Mathf.Cos(Time.time + i * dis), 0));
newNormals[count + 3] = Vector3.Normalize(new Vector3(1,Mathf.Cos(Time.time + i * dis), 0));
newNormals[count + 4] = Vector3.Normalize(new Vector3(1,Mathf.Cos(Time.time + (i + 1) * dis), 0));
newNormals[count + 5] = Vector3.Normalize(new Vector3(1,Mathf.Cos(Time.time + (i + 1) * dis), 0));
//前面顶点坐标
vs[count + 6] = new Vector3(pos1,Mathf.Sin(Time.time + i * dis), -width);
vs[count + 7] = new Vector3(pos2,-hight, -width);
vs[count + 8] = new Vector3(pos1,-hight, -width);
vs[count + 9] = new Vector3(pos1,Mathf.Sin(Time.time + i * dis), -width);
vs[count + 10] = new Vector3(pos2,Mathf.Sin(Time.time + (i + 1) * dis), -width);
vs[count + 11] = new Vector3(pos2,-hight, -width);
//前面法线
for (int j = 0; j < 6; j++) {
newNormals[count + 6 + j] = Vector3.back;
}
//后面顶点坐标
vs[count + 12] = new Vector3(pos1,Mathf.Sin(Time.time + i * dis), width);
vs[count + 13] = new Vector3(pos1,-hight, width);
vs[count + 14] = new Vector3(pos2,-hight, width);
vs[count + 15] = new Vector3(pos1,Mathf.Sin(Time.time + i * dis), width);
vs[count + 16] = new Vector3(pos2,-hight, width);
vs[count + 17] = new Vector3(pos2,Mathf.Sin(Time.time + (i + 1) * dis), width);
//后面法线
for (int j = 0; j < 6; j++) {
newNormals[count + 12 + j] = Vector3.forward;
}
//下面顶点坐标
vs[count + 18] = new Vector3(pos1,-hight, width);
vs[count + 19] = new Vector3(pos1,-hight, -width);
vs[count + 20] = new Vector3(pos2,-hight, -width);
vs[count + 21] = new Vector3(pos1,-hight, width);
vs[count + 22] = new Vector3(pos2,-hight, -width);
vs[count + 23] = new Vector3(pos2,-hight, width);
//下面法线
for (int j = 0; j < 6; j++) {
newNormals[count + 18 + j] = Vector3.down;
}
count += 24;
}
//两侧顶点坐标及法线
vs [vs.Length - 12] = new Vector3 (-length / 2, Mathf.Sin (Time.time), width);
vs [vs.Length - 11] = new Vector3 (-length / 2, -hight, -width);
vs [vs.Length - 10] = new Vector3 (-length / 2, -hight, width);
vs [vs.Length - 9] = new Vector3 (-length / 2, Mathf.Sin (Time.time), width);
vs [vs.Length - 8] = new Vector3 (-length / 2, Mathf.Sin (Time.time), -width);
vs [vs.Length - 7] = new Vector3 (-length / 2, -hight, -width);
for (int j = 0; j < 6; j++) {
newNormals[vs.Length - 12 + j] = Vector3.left;
}
vs [vs.Length - 6] = new Vector3 (length / 2, Mathf.Sin (Time.time + tier * dis), width);
vs [vs.Length - 5] = new Vector3 (length / 2, -hight, width);
vs [vs.Length - 4] = new Vector3 (length / 2, -hight, -width);
vs [vs.Length - 3] = new Vector3 (length / 2, Mathf.Sin (Time.time + tier * dis), width);
vs [vs.Length - 2] = new Vector3 (length / 2, -hight, -width);
vs [vs.Length - 1] = new Vector3 (length / 2, Mathf.Sin (Time.time + tier * dis), -width);
for (int j = 0; j < 6; j++) {
newNormals[vs.Length - 6 + j] = Vector3.right;
}
for (int i = 0; i < ts.Length; i++) { //顶点序列赋值
ts[i] = i;
}
mesh = new Mesh();
GetComponent().mesh = mesh;
mesh.vertices = vs;
mesh.uv = newUVs;
mesh.triangles = ts;
mesh.normals = newNormals;
}
}
注：波浪上方的面为曲面，故使用切线求法线。其他面很有规则，并没有使用叉乘的方法。
几何体没有使用UV贴图，newUVs没有赋值。
[图片]
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