unity3d - 在 Unity 中平滑动态生成的网格？

Question

给定 Unity 和 C# 中的网格(它本身是通过合并更简单的基础网格实时创建的)，我们如何在运行时* 将它变成一个平滑的，几乎就像包裹在布中一样的网格版本？不是完全凸出的版本，而是更圆润、柔化锋利边缘、弥合深缝隙等。当“平滑角度”法线设置应用于导入的对象时，表面看起来也很理想。谢谢!


草图前后

*网格设置是由人制作的，其细节事先未知。虽然它的所有基本形状部分(在我们合并它们之前)都是已知的。如果这有助于解决方案，基础部分也可能保持未合并状态，如果有一个运行时解决方案可以快速应用包装混搭，即使基础部分随着时间的推移改变它们的变换，但静态一次性转换，那将是非常棒的也会很棒。

(一些相关的关键字可能是:行进立方体算法和元球、骨骼上方的皮肤、网格过滤器转换、平滑着色器、软化、顶点分割。)

Answer 1

有很多方法可以获得类似的东西，所以你可以选择你喜欢的一种:

行军方块

这个算法很容易使用，但结果总是继承了它的块状“风格”。如果这是您想要的外观，请使用它。如果您需要更平滑和/或像素完美的东西，请寻找其他方法。

射线行进和有符号距离函数

这是一个非常有趣的技术，可以给你很多控制。您可以使用简单的立方体/圆柱体等来表示您的基础部件。方程并用简单的数学将它们混合在一起。

在这里你可以看到一些例子:
http://iquilezles.org/www/articles/distfunctions/distfunctions.htm

这里最好的事情是设置非常简单，您甚至不需要合并基础部分，您只需将数据推送到渲染器。更糟糕的是，渲染部分可能会变得难以计算。

旧学校网格修改

在这里，您有最多的选择，但也最复杂。您从自己没有太多数据的基础部分开始，因此您可能应该使用 CSG 联合操作将它们连接到一个网格中。

有了这个网格，你可以为你的基元计算邻居数据:

为每个顶点找到包含它的三角形。

为每个顶点找到包含它的边。

对于每条边，找到包含它的三角形。

等等。

使用此类数据，您可以执行以下操作:

找到并切割一些尖锐的顶点。

找到并切割一些锋利的边缘。

移动顶点以最小化它创建的三角形/边之间的角度。

等等...

确实有很多细节可能对你有用，你只需要测试一些看看哪个给出了首选的结果
.

我会从一件简单的事情开始:

对于每个顶点，找到通过任何边连接到它的所有顶点。

计算所有这些顶点的平均位置。

使用 [0,1] 范围内的一些 alpha 参数来混合初始顶点位置和平均位置。

实现该算法的多次迭代并为其添加参数。

试验 alpha 和迭代次数。

使用这种方式，您也有两个不同的阶段:计算和渲染，因此使用动画可能会变得太慢，但仅渲染网格会比使用 Ray Marching 方法更快。

希望这可以帮助。

编辑:

不幸的是，我从来没有这样的需求，所以我没有任何示例代码，但是这里有一些伪代码可以帮助您:

你有你的网格:

Mesh mesh;

顶点邻居数组:

对于任何顶点索引 N , triNeighbors[N]将存储由边连接的其他顶点的索引

List<HashSet<int>>     triNeighbors = new List<HashSet<int>>();

int[] meshTriangles = mesh.triangles;
// iterate vert indices per triangle and store neighbors
for( int i = 0; i < meshTriangles.Length; i += 3 ) {
    // three indices making a triangle
    int v0 = meshTriangles[i];
    int v1 = meshTriangles[i+1];
    int v2 = meshTriangles[i+2];
    int maxV = Mathf.Max( Mathf.Max( v0, v1 ), v2 );

    while( triNeighbors.Count <= maxV )
        triNeighbors.Add( new HashSet<int>() );

    triNeighbors[v0].Add( v1 );
    triNeighbors[v0].Add( v2 );

    triNeighbors[v1].Add( v0 );
    triNeighbors[v1].Add( v2 );

    triNeighbors[v2].Add( v0 );
    triNeighbors[v2].Add( v1 );
}

现在，对于任何单个顶点，索引为 N您可以计算其新的平均位置，例如:

int counter = 0;
int N = 0;
Vector3 sum = Vector3.zero;
if( triNeighbors.Count > N && triNeighbors[N] != null )
{
    foreach( int V in triNeighbors[N] ) {
        sum += mesh.vertices[ V ];
        counter++;
    }
    sum /= counter;
}

这段代码可能有一些错误，我刚刚补上了，但你应该明白这一点。