游戏开发进阶Unity网格(Mesh\动态合批\骨骼动画\蒙皮)_相关技巧_

一、前言

嗨，大家好，我是新发。
有同学私信我让我写一篇Unity网格相关的教程，

那我就带大家来一次Unity的网格探险之旅吧~

二、Hello Mesh

我背着旅行背包走在Unity的场景中，突然眼前出现了一棵树，

我走近一看，这棵树身上挂着MeshFilter和MeshRenderer组件，根据Unity探险手册记载，这个MeshFilter是网格过滤器，它会引用一个网格资源，我顺腾摸瓜，找到了对应的网格，

实在太美了，我久久伫立，这就是网格啊！
正当我欣赏着网格三角形时，突然世界暗了下来，眼前出现了一团火，

我又拿出了Unity探险手册，啊，这一定就是粒子系统了！它可以动态生成网格。

天外传来一阵打字声，场景中出现了一行看起来像文字的网格，作为一个具有多年Hello World经验的程序员，我看出了第一个单词应该是Hello，第二个单词…我知道了，

是Hello Mesh！

（此处为震撼人心的入场音乐）

三、萌新初识Mesh

1、引擎内置的Mesh

网格的英文名是Mesh，Unity萌新最先接触的网格应该就是引擎内置的Cube（正方体）、Capsule（胶囊体）、Cylinder（圆柱体）、Plane（平面）、Sphere（球体）、Quad（四边形），如下

事实上，我们在Unity场景中，所有能被渲染出来的物体都会带有网格，比如3D模型、粒子特效、UI、文字等等。

2、Mesh是什么

从概念上讲，网格是图形硬件用来绘制复杂内容的构造。它至少包含一组定义3D空间中点的顶点，以及一组连接这些点的三角形，实际上还包含法线、顶点颜色纹理坐标等信息，这些三角形构成了网格所代表的任何表面。

我们可以看下Unity的Mesh类，Mesh的属性和方法很多，我这里列举几个比较常用的，如下

 // 顶点坐标数组 public Vector3[] vertices { get; set; } // 法线向量数组 public Vector3[] normals { get; set; } // 顶点颜色数组 public Color[] colors { get; set; } // 三角形序列数组，每三个数字为一组 public int[] triangles { get; set; } // uv坐标数组 public Vector2[] uv { get; set; } // 重新计算法线，在修改完顶点后，通常会更新法线来反映新的变化，注意，法线是根据共享的顶点计算出来的。 public void RecalculateNormals(); // 从法线和纹理坐标重新计算网格的切线。修改网格的顶点和法线之后，如果网格使用引用法线贴图的着色器进行渲染，则切线需要更新。 public void RecalculateTangents(); // 重新计算从网格包围体的顶点, 在修改顶点后需要这个函数以确保包围体是正确的，赋值三角形将自动重新计算这个包围体。 public void RecalculateBounds(); 

画个图，方便大家有个直观印象，

三、Mesh的创建方式

1、第三方建模软件

建模本质上就是建网格，我们可以事先通过第三方建模软件来创建模型网格，

常见的建模软件比如

3DS MAX官网：https://www.autodesk.com/products/3ds-max/overview

MAYA官网：https://www.autodesk.com/products/maya/overview

blender官网：https://www.blender.org/

2、Unity建模插件：ProBuilder

Unity官方提供了一个可以用来创建和自定义几何体的工具ProBuilder，我们可以在Unity的Package Manager中下载到这个插件，

使用ProBuilder我们可以直接在Unity中创建或编辑简单的几何体，不用通过第三方建模软件，提升了效率，方便快速搭建场景原型，

3、程序动态生成网格

网格也可以是程序动态生成的，比如粒子系统的网格就是动态生成的，

又比如文字，也是程序动态生成网格，

文章后面我还会手把手教你如何使用纯代码来构建网格，这里先不急着写代码，我们继续探寻网格的秘密先~

四、Unity中如何显示网格

在Unity中，我们要显示一个网格，需要用到两个组件：MeshFilter和MeshRenderer。

注：你也可以直接使用SkinnedMeshRenderer组件，与MeshFilter和MeshRenderer的区别我下文会讲。

1、MeshFilter：网格过滤器

MeshFilter是网格过滤器，我们需要通过它设置引用的网格资源，比如这里引用的是一个Cube（正方体）网格。

我们可以看下MeshFilter.cs的源码，

 [RequireComponent(typeof(Transform))] [NativeHeader("Runtime/Graphics/Mesh/MeshFilter.h")] public sealed partial class MeshFilter : Component { [RequiredByNativeCode] // MeshFilter is used in the VR Splash screen. private void DontStripMeshFilter() {} extern public Mesh sharedMesh { get; set; } extern public Mesh mesh {[NativeName("GetInstantiatedMeshFromScript")] get; [NativeName("SetInstantiatedMesh")] set; } } 

MeshFilter只有两个属性：mesh和sharedMesh，
我们查看Unity的官方手册，看看mesh与sharedMesh的区别：https://docs.unity3d.com/ScriptReference/MeshFilter.html

我来解读一下，mesh访问的是一个Mesh资源的实例（副本），这意味着我们修改这个mesh并不会修改到原始资源本身，改的只是Mesh的实例（副本）。
而sharedMesh是原始资源的引用，如果修改了sharedMesh，比如修改顶点坐标，那么原始资源也会被修改。
画成图大概是这样子：

这里我顺手写个随机修改Mesh顶点坐标的脚本，如下，将下面这个RandoMeshmVertices脚本挂到MeshFilter组件所在的物体上即可，

 // RandoMeshmVertices.cs // 随机修改Mesh顶点坐标 using UnityEngine; public class RandoMeshmVertices: MonoBehaviour { // Mesh的实例 MeshFilter meshFilt
                
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