Unity 动态创建Mesh 基础方法与高级方法

最近在做项目优化，注意到动态创建Mesh时，Unity提供了一套高级方法用于快速创建模型，特此记录学习一下。

前言

关于Mesh的基本概念再次不在阐述，可以参考Unity Mesh 官方文档，介绍的很详细，其中

基础方法包括：SetVertices、SetNormals、SetUVs、SetTriangles、SetIndices、SetColors、SetTangents、SetBoneWeights
高级方法包括：SetVertexBufferParams、SetVertexBufferData、SetIndexBufferParams、SetIndexBufferData、SetSubMesh。

优势

1. 使用基础方法有个限制，就是Mesh的最大顶点数量不能超过65535，而高级方法则没有这个限制。
2. 高级方法跳过了一些检查，创建速度更快，尤其模型顶点数量较多的情况下，有性能提升，实测时间缩短将近1/3。

示例

基础方法

需要提前准备好模型的数据

	//创建Mesh，并赋值，相当于调用SetVertices、SetNormals、SetTriangles、SetUVs
	Mesh mesh = new Mesh();
	mesh.vertices = myMeshes[i].vertices;
	mesh.normals = myMeshes[i].normals;
	mesh.triangles = myMeshes[i].triangles;
	mesh.uv = myMeshes[i].uv;
	
	//将Mesh赋值给MeshFilter组件
	GameObject gameObject = new GameObject();
	MeshFilter mf = gameObject.AddComponent<MeshFilter>();
	mf.sharedMesh = mesh;
	
	//给模型赋予材质
	MeshRenderer mr = gameObject.AddComponent<MeshRenderer>();
	mr.material = material;

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高级方法（推荐）

同上，先准备好模型的基础数据

	//
	//顶点属性描述中，添加该模型具有哪些属性，该例中有顶点、法线、一个uv，其中
	//顶点坐标  Position 用 3 个 Float32 数据表示
	//法线向量   Normal  用 3 个 Float32 数据表示
	//纹理坐标 TexCoord0 用 2 个 Float32 数据表示
	//
	VertexAttributeDescriptor[] vertexAttributes = new[]{
	    new VertexAttributeDescriptor(VertexAttribute.Position, VertexAttributeFormat.Float32, 3),
	    new VertexAttributeDescriptor(VertexAttribute.Normal, VertexAttributeFormat.Float32, 3),
	    new VertexAttributeDescriptor(VertexAttribute.TexCoord0, VertexAttributeFormat.Float32, 2)
	};
	
	//
	// 根据顶点数量创建缓冲区
	// 
	// 假设创建一个四方面片，则缓冲区数据如下
	//       顶点          法线           uv
	//    -5, -5,  0,    0, 0, -1,      0, 0,    //第 1 个顶点
	//    -5,  5,  0,    0, 0, -1,      0, 1,    //第 2 个顶点
	//     5, -5,  0,    0, 0, -1,      1, 0,    //第 3 个顶点
	//     5,  5,  0,    0, 0, -1,      1, 1     //第 4 个顶点
	//
	int vertexCount = myMeshes[i].vertices.Length;
	int bufferLength = 3 + 3 + 2;
	int vertexAttributeBufferLength = vertexCount * bufferLength;
	float[] vertexAttributeBuffer = new float[vertexAttributeBufferLength];
	
	//
	// 将准备好的模型数据填充到缓冲区
	//
	Vector3[] vertices = myMeshes[i].vertices;
	Vector3[] normals = myMeshes[i].normals;
	Vector2[] uv = myMeshes[i].uv;
	for (int j = 0; j < vertexCount; j++)
	{
	    int start = j * bufferLength;
		
		//此处 +0 ... +7 的原由。观察四方面片示例
	    vertexAttributeBuffer[start + 0] = vertices[j].x;
	    vertexAttributeBuffer[start + 1] = vertices[j].y;
	    vertexAttributeBuffer[start + 2] = vertices[j].z;
	
	    vertexAttributeBuffer[start + 3] = normals[j].x;
	    vertexAttributeBuffer[start + 4] = normals[j].y;
	    vertexAttributeBuffer[start + 5] = normals[j].z;
	
	    vertexAttributeBuffer[start + 6] = uv[j].x;
	    vertexAttributeBuffer[start + 7] = uv[j].y;
	}
	
	//将顶点缓冲区写入Mesh
	Mesh mesh = new Mesh();
	mesh.SetVertexBufferParams(vertexCount, vertexAttributes);
	mesh.SetVertexBufferData(vertexAttributeBuffer, 0, 0, vertexAttributeBufferLength, 0);
	
	//将顶点索引写入索引缓冲区
	int[] triangles = myMeshes[i].triangles;
	int indexCount = triangles.Length;
	mesh.SetIndexBufferParams(indexCount, IndexFormat.UInt32);
	mesh.SetIndexBufferData(triangles, 0, 0, indexCount);
	
	//每个Mesh至少包含一个SubMesh，也可将上面的缓冲区分开赋值，分别设置到不同的SubMesh
	mesh.subMeshCount = 1;
	SubMeshDescriptor subMeshDescriptor = new SubMeshDescriptor(0, indexCount);
	mesh.SetSubMesh(0, subMeshDescriptor);
	
	//高级方法由于跳过Unity检查，缺失Bounds信息，当任意三角面超过相机的裁剪区域时，整个模型会被裁剪掉（消失不见）
	mesh.RecalculateBounds();
	
	//将Mesh赋值给MeshFilter组件
	GameObject gameObject = new GameObject();
	MeshFilter mf = gameObject.AddComponent<MeshFilter>();
	mf.sharedMesh = mesh;
	
	//给模型赋予材质
	MeshRenderer mr = gameObject.AddComponent<MeshRenderer>();
	mr.material = material;

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注意！！！

      大家可以做一下测试，使用高级方法创建出来的Mesh，在Scene窗口旋转预览相机（或调整相机的size，在Game视图观察），当模型有三角面超过可视区域后，会突然消失不见！

      这是因为，使用高级方法创建出来的Mesh，由于跳过了Unity的检查，Mesh的Bounds信息缺失，这会导致一个现象，当模型的任意三角面不在相机的裁剪区域内时，模型会突然消失（被相机裁剪掉），因此需要调用RecalculateBounds方法计算一下模型的Bounds。

      基础方法创建出来的Mesh，Unity默认会对其进行Bounds计算（不需要调用RecalculateBounds方法），所以不会出现上述情况。

      因此可以推测，当修改了Mesh的顶点位置后，都需要调用一下RecalculateBounds方法，重新计算Bounds。

备注

此处为了展示高级方法的用法，因此未直接创建完整缓冲区数据，多执行一次数据的组装（即vertexAttributeBuffer数组）。实际应用时，会直接将缓冲区数据准备好（而不是分开存储vertices、normals、uv、triangles），直接调用SetXXXBufferParams、SetXXXBufferData。

参考：其他博主的文章Unity3D学习笔记4——创建Mesh高级接口