Mesh网格编程（三） 正12面体

前言

Mesh类是Unity用脚本创建和修改3D模型的重要脚本类。

本文以自定义编译器菜单的方式，实现了Unity创建正二十面体的功能扩展。

添加了各种Shader材质球+Halo的效果图：

关于Mesh编程相关内容网上有很多资料，这里就不再赘述了。

步骤一：

创建Editor文件夹（若有就不用），将以下源代码保存为MyEditor.cs文件，存入文件夹中。

步骤二：

在菜单中选择

GameObject -> Create Other -> 正二十面体

创建正二十面体游戏对象。

步骤三：

可根据喜好添加材质，选择Shander以及其他效果。

/// <summary>
/// Mesh网格编程 —— 点击拓展菜单，创建正二十面体
/// Created by 杜子兮(duzixi.com) 2015.2.20
/// www.lanou3g.com All Rights Reserved.
/// </summary>

using UnityEngine;
using UnityEditor;          // 使用编译器类
using System.Collections;

public class MyEditor : EditorWindow {

// 注意：该类继承EditorWindow，只能包含静态成员

static Mesh mesh;            // 网格
static Vector3[] Vs;         // 模型顶点坐标数组
static Vector2[] UVs;        // UV贴图坐标
static Vector3[] normals;    // 法线
static Vector4[] tangents;   // 切线
static int[] Ts;             // 三角形的点序列

// 添加菜单项，并放置最顶端
[MenuItem("GameObject/Create Other/正二十面体", false, -30)]
static void CreateRegular(){
// 先按12个顶点开辟顶点数组
Vs = new Vector3[12];

// 正二十面体顶点公式（度娘可查）
float m = Mathf.Sqrt(50 - 10 * Mathf.Sqrt(5)) / 10;
float n = Mathf.Sqrt(50 + 10 * Mathf.Sqrt(5)) / 10;

// 按公式顺序对顶点坐标赋值
Vs[0] = new Vector3( m, 0, n);
Vs[1] = new Vector3( m, 0,-n);
Vs[2] = new Vector3(-m, 0, n);
Vs[3] = new Vector3(-m, 0,-n);
Vs[4] = new Vector3( 0, n, m);
Vs[5] = new Vector3( 0,-n, m);
Vs[6] = new Vector3( 0, n,-m);
Vs[7] = new Vector3( 0,-n,-m);
Vs[8] = new Vector3( n, m, 0);
Vs[9] = new Vector3(-n, m, 0);
Vs[10] = new Vector3( n,-m, 0);
Vs[11] = new Vector3(-n,-m, 0);

// 正二十面体三角形的点序列
Ts = new int[] {6,4,8, 9,4,6, 6,3,9, 6,1,3, 6,8,1,
8,10,1, 8,0,10, 8,4,0, 4,2,0, 4,9,2,
9,11,2, 9,3,11, 3,1,7, 1,10,7, 10,0,5,
0,2,5, 2,11,5, 3,7,11, 5,11,7, 10,5,7};

// 根据面的顺序，重新创建新的顶点数组，用于计算顶点法线
Vector3[] newVs = new Vector3[Ts.Length];
for (int i = 0; i < newVs.Length; i++) {
Debug.Log(Vs[Ts[i]]);
newVs[i] = Vs[Ts[i]];
}
Vs = newVs;
UVs = new Vector2[Vs.Length];
normals = new Vector3[Vs.Length];
tangents = new Vector4[Vs.Length];

// 根据新的点，设置三角面的顶点ID并计算点法线
for (int i = 0; i < Ts.Length - 2; i+=3) {
Vector3 normal = Vector3.Cross(Vs[i + 1] - Vs[i], Vs[i + 2] - Vs[i]);  // 计算点的法线
for (int j = 0; j < 3; j++) {
Ts[i + j] = i + j;        // 重新设置面的顶点ID
normals[i + j] = normal;  // 点的法线赋值
}
}

// 设置每个点的切线和UV
for (int i = 0; i < Vs.Length; i++) {
tangents[i] = new Vector4(-1, 0, 0, -1);    // 切线
UVs[i] = new Vector2(Vs[i].x, Vs[i].y);     // UV坐标
}

// 调用创建对象函数
CreateObjectByMesh("Icosahedron");
}

// 创建对象函数（这个功能提出来，方便以后扩展）
static void CreateObjectByMesh(string name) {
GameObject regular = new GameObject();  // 创建游戏对象
regular.name = name;                    // 根据参数命名
regular.AddComponent<MeshFilter>();     // 添加MeshFilter组件
regular.AddComponent<MeshRenderer>();   // 添加MeshRenderer组件

mesh = new Mesh();                      // 创建网格
mesh.vertices = Vs;                     // 网格的顶点
mesh.triangles = Ts;	                // 网格的三角形
mesh.uv = UVs;                          // 网格的UV坐标
mesh.normals = normals;                 // 网格的法线
mesh.tangents = tangents;               // 网格的切线
regular.GetComponent<MeshFilter>().mesh = mesh; // 添加网格
}

}

后语

正二十面体的实现有一个比较特别的地方，就是顶点数组创建了两次。

因为空间上的规律比较难搞，所以第一次是手动录入的。

但是考虑到要计算好多点法线，第二次顶点数组是根据第一次三角形顶点序列自动生成的。

此外，本例的UV坐标和切线没有太多的处理，贴图相关的功能还有待改善。