前言
這幾天琢磨著開發個個人作品的時候，發現原來Unity3D官方沒有提供圓錐體的創建功能，就自己做了個編輯器擴展。鑒于之前搜索Mesh編程的時候很少有博客把自己的算法講清楚，這里我拋磚引玉，盡我所能為一些初學者提供參考，當然，算法未必優，如有更好的算法并樂意知會我則不勝感激，我是大齡轉行Unity3D開發，一路行來都是自己琢磨，比較辛苦，先行謝過。
軟件環境
Win10 + Unity3D 2017.3.0f3
正文
基本思路是以原點為圓錐體底部圓的中心點，以其正上方1單元處的點為圓錐體錐尖頂點，其他點參照Cylinder為分布在半徑為0.5單元的圓上，每20度一個點，這樣總共加起來的頂點數量是38個，三角形索引數組數量是108個（錐體可以看作底部圓心上移，所以這兩部分的三角形數量是相等的，而底部每20度一個點，那么就有18個三角形，所以結果就是18∗3∗2=10818∗3∗2=108）。
下面開始逐步分解實現。
編輯器擴展
首先，擴展編輯器，在GameObject/3D Object下新建一個Cone菜單，為了假裝是親生的，就和Cube等原生菜單放在一起好了。
[MenuItem("GameObject/3D Object/Cone",false,priority = 7)]
public static void CreateCone()
{
SpawnConeInHierarchy();
}
這里主要就是利用MenuItem特性來實現的，其中false表示該菜單不需要有效性驗證，priority=7控制菜單顯示的位置，可以參考這里： Unity擴展Hierachry的右鍵菜單
方便起見，我把圖貼下面：
接下來實現SpawnConeInHierarchy方法：
private static void SpawnConeInHierarchy()
{
Transform[] selections = Selection.GetTransforms(SelectionMode.TopLevel | SelectionMode.ExcludePrefab);
if (selections.Length <= 0)
{
GameObject cone = new GameObject("Cone");
cone.transform.position = Vector3.zero;
cone.transform.rotation = Quaternion.identity;
cone.transform.localScale = Vector3.one;
//SetMesh(cone);
return;
}
foreach (Transform selection in selections)
{
GameObject cone = new GameObject("Cone");
cone.transform.SetParent(selection);
cone.transform.localPosition = Vector3.zero;
cone.transform.localRotation = Quaternion.identity;
cone.transform.localScale = Vector3.one;
//SetMesh(cone);
}
}
這里分兩種情況，如果沒有在Hierarchy面板選中任何物體，那么就在根目錄下生成一個名字為”Cone”的GameObject，如果有選中物體，則生成的”Cone”會變為選中項的子物體。
PS:這里有個Bug，如果同時選中了多個物體，又是采用的Hierarchy面板右鍵菜單的方式，那么會在每個選中物體下都生成與選中物體數量相同的子物體，見下圖。這個Bug應該不僅限于版本2017.3，因為我在網上有搜到一個同情況的帖子，時間是2016年8月。
目前這個Bug我已經提交給官方確認了，他們已轉交給QA，不過不影響使用，避免辦法就是不用右鍵菜單，而是點擊菜單欄”GameObject”下的菜單。
到此為止，我們已經擴展了編輯器菜單，但是生成出來的是空物體，接下來我們實現SetMesh方法以創建Mesh，讓圓錐體顯示出來。
創建Mesh
分兩部，首先繪出底部的圓。
繪制圓形底部
圓心已經確定為原點，半徑為0.5f，圓上分布共20個點，那么每個點的坐標就可以用三角函數算出。
private static void SetMesh(GameObject go)
{
if (null == go)
return;
//仿Cylinder參數
float myRadius = 0.5f;
int myAngleStep = 20;
Vector3 myTopCenter = new Vector3(0, 1, 0);
Vector3 myBottomCenter = Vector3.zero;
//構建頂點數組和UV數組
//每20度一個頂點，再加上圓心，得出頂點數組長度
Vector3[] myVertices = new Vector3[360 / myAngleStep + 1];
//因為uv數組和頂點數組是一一對應的，所以這里同時計算uv數組
Vector2[] myUV = new Vector2[myVertices.Length];
//將圓心作為第一個頂點，對應的uv設置為貼圖正中
myVertices[0] = myBottomCenter;
myUV[0] = new Vector2(0.5f, 0.5f);
//循環計算其他頂點坐標
for (int i = 1; i <= myVertices.Length / 2; i++)
{
float curAngle = i * myAngleStep * Mathf.Deg2Rad;
float curX = myRadius * Mathf.Cos(curAngle);
float curZ = myRadius * Mathf.Sin(curAngle);
myVertices[i] = new Vector3(curX, 0, curZ);
//頂點坐標范圍是[-0.5,0.5]，而uv坐標范圍是[0,1],所以要進行轉換
myUV[i] = new Vector2(curX + 0.5f, curZ + 0.5f);
}
接下來，構建三角形索引數組，19個頂點，共18個三角形，所以數組長度是18 * 3 = 54。
int[] myTriangle = new int[(myVertices.Length - 1) * 3];
//每三個索引（即頂點數組中的頂點索引值）為一個三角形索引組
for (int i = 0; i <= myTriangle.Length - 3; i = i+3)
{
//每組都以圓心起始
myTriangle[i] = 0;
//為能從圓錐底部看見物體，這里按逆時針順序排列，也就是(0 1 2 0 2 3...)
myTriangle[i + 1] = i / 3 + 1;
//最后一個三角形時終點索引應為1
myTriangle[i + 2] = i + 2 == myTriangle.Length / 2 - 1 ? 1 : i / 3 + 2;
}
}
最后，分配mesh，賦值材質后就可以看到一個圓形物體了。
//構建mesh
Mesh myMesh = new Mesh();
myMesh.name = "Cone";
myMesh.vertices = myVertices;
myMesh.triangles = myTriangle;
myMesh.uv = myUV;
myMesh.RecalculateBounds();
myMesh.RecalculateNormals();
myMesh.RecalculateTangents();
//分配mesh
MeshFilter mf = go.AddComponent<MeshFilter>();
mf.mesh = myMesh;
//分配材質
MeshRenderer mr = go.AddComponent<MeshRenderer>();
Material myMat = new Material(Shader.Find("Standard"));
mr.sharedMaterial = myMat;
因為底部沒光照，所以看起來是黑的，另外，上面的代碼是我從最終代碼中手動修改得到的，可能有錯誤，只是用于理解思路，完整代碼會在最后給出。
完善錐體
底部圓既然已經繪制成功，錐體可以理解為將圓心上移即可，在頂點數量上，三角形索引數組上都相當于double了一份即可。
這里有個情況說明一下，我本來是想共用圓上頂點的，這樣整個錐體的頂點數就是20，但經過測試是不可以的，我參考了Cube，頂點數是24，說明不同面的頂點是不能共用的，可能是因為法線方向等因素吧。
修改后的完整代碼如下:
using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;
using UnityEditor;
using System;
public class ConeCreatorEditor
{
[MenuItem("GameObject/3D Object/Cone",false,priority = 7)]
public static void CreateCone()
{
SpawnConeInHierarchy();
}
private static void SetMesh(GameObject go)
{
if (null == go)
return;
//仿Cylinder參數
float myRadius = 0.5f;
int myAngleStep = 20;
Vector3 myTopCenter = new Vector3(0, 1, 0);
Vector3 myBottomCenter = Vector3.zero;
//構建頂點數組和UV數組
Vector3[] myVertices = new Vector3[360 / myAngleStep * 2 + 2];
//
Vector2[] myUV = new Vector2[myVertices.Length];
//這里我把錐尖頂點放在了頂點數組最后一個
myVertices[0] = myBottomCenter;
myVertices[myVertices.Length - 1] = myTopCenter;
myUV[0] = new Vector2(0.5f, 0.5f);
myUV[myVertices.Length - 1] = new Vector2(0.5f,0.5f);
//因為圓上頂點坐標相同，只是索引不同，所以這里循環一般長度即可
for (int i = 1; i <= (myVertices.Length -2) / 2; i++)
{
float curAngle = i * myAngleStep * Mathf.Deg2Rad;
float curX = myRadius * Mathf.Cos(curAngle);
float curZ = myRadius * Mathf.Sin(curAngle);
myVertices[i] = myVertices[i + (myVertices.Length - 2) / 2] = new Vector3(curX, 0, curZ);
myUV[i] = myUV[i + (myVertices.Length - 2) / 2] = new Vector2(curX + 0.5f, curZ + 0.5f);
}
//構建三角形數組
int[] myTriangle = new int[(myVertices.Length - 2) * 3];
for (int i = 0; i <= myTriangle.Length - 3; i = i+3)
{
if (i + 2 < myTriangle.Length / 2)
{
myTriangle[i] = 0;
myTriangle[i + 1] = i / 3 + 1;
myTriangle[i + 2] = i + 2 == myTriangle.Length / 2 - 1 ? 1 : i / 3 + 2;
}
else
{
//繪制錐體部分，索引組起始點都為錐尖
myTriangle[i] = myVertices.Length - 1;
//錐體最后一個三角形的中間頂點索引值為19
myTriangle[i + 1] = i == myTriangle.Length - 3 ? 19 : i / 3 + 2;
myTriangle[i + 2] = i / 3 + 1;
}
}
//構建mesh
Mesh myMesh = new Mesh();
myMesh.name = "Cone";
myMesh.vertices = myVertices;
myMesh.triangles = myTriangle;
myMesh.uv = myUV;
myMesh.RecalculateBounds();
myMesh.RecalculateNormals();
myMesh.RecalculateTangents();
//分配mesh
MeshFilter mf = go.AddComponent<MeshFilter>();
mf.mesh = myMesh;
//分配材質
MeshRenderer mr = go.AddComponent<MeshRenderer>();
Material myMat = new Material(Shader.Find("Standard"));
mr.sharedMaterial = myMat;
}
private static void SpawnConeInHierarchy()
{
Transform[] selections = Selection.GetTransforms(SelectionMode.TopLevel | SelectionMode.ExcludePrefab);
if (selections.Length <= 0)
{
GameObject cone = new GameObject("Cone");
cone.transform.position = Vector3.zero;
cone.transform.rotation = Quaternion.identity;
cone.transform.localScale = Vector3.one;
//設置創建操作可撤銷
Undo.RegisterCreatedObjectUndo(cone, "Undo Creating Cone");
SetMesh(cone);
return;
}
foreach (Transform selection in selections)
{
GameObject cone = new GameObject("Cone");
cone.transform.SetParent(selection);
cone.transform.localPosition = Vector3.zero;
cone.transform.localRotation = Quaternion.identity;
cone.transform.localScale = Vector3.one;
//設置創建操作可撤銷
Undo.RegisterCreatedObjectUndo(cone, "Undo Creating Cone");
SetMesh(cone);
}
}
}
PS：這里的uv設置比較簡單，所以對貼圖也特定要求，不然圖片會比較扭曲，需要的朋友可以自行修改。
結果
以上就是本文的全部內容，希望對大家的學習有所幫助，也希望大家多多支持億速云。
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