【Unity开发】Mesh创建 & 射线碰撞检测，返回所有碰撞结果

本篇实现了简化面片txt在unity中的读取，网格创建，碰撞器添加，射线检测。

参考文献

前置知识

Mesh

在Unity3D中创建一个Object，在Inspector可以看到其中含有MeshFilter、MeshRenderer组件。

MeshFilter含有一个Public成员 Mesh。

在Mesh中存储着三维模型的数据：vertices（顶点数据数组Vector3[]）、triangles（三角形顶点索引数组，int[])、normals（法线向量数组，Vector3[])、uv（纹理坐标数组，Vector2[])。

一般情况下，Mesh都是由三角面片构成，但在立体空间中，三角形有两面，正面可见，背面不可见。三角形的渲染顺序与三角形的正面法线呈左手螺旋定则。

这就决定了，如果我们需要渲染如下一个正方形面，那么就需要保证组成这个正方形的两个小三角形的正面法线都是指向屏幕外的。

在程序中的顶点顺序为，三角形1: 0->3->1，三角形2: 0->2->3 。

MeshCollider与Boxcollider

MeshCollider的精度非常高，但是渲染需要消耗巨大资源。 BoxCollider的误差随高度变化而变化，但是资源消耗极少。

在我们的项目中，模型非常复杂，但我们追求的是检测的准确，因此考虑在面片简化后，使用meshcollider。

Unity中的射线检测

unity中的射线检测在Physics类中，Raycast()和RaycastAll()区别：Raycast()只检测当前游戏物体，RaycastAll()检测前方所有游戏物体(返回一个数组)

mesh创建代码

//made by Keenster
public void BuildMesh(string pointPath,string triPath)
    {
        string[] temp = pointPath.Split('_')[0].Split('/');
        string meshname = temp[temp.Length - 1];
        GameObject meshobj = new GameObject(meshname);
        meshobj.transform.SetParent(this.transform);
        MeshFilter mf = meshobj.AddComponent<MeshFilter>();
        MeshRenderer mr = meshobj.AddComponent<MeshRenderer>();
        List<Vector3> points = new List<Vector3>();
        points = ReadData(pointPath);//因读取的文件类型而异，自行编写
        mf.mesh.Clear();
        mf.mesh.SetVertices(points);
        int[] triangles = ReadTriangle2Int(triPath);//因读取的文件类型而异，自行编写，注意：如果索引不是按规范创建的，可以每行顺着读取一次，倒着读取一次，生成的mesh就可以两面接受碰撞检测
        mf.mesh.triangles = triangles;
        mf.mesh.RecalculateBounds();
        mf.mesh.RecalculateNormals();
        mf.mesh.RecalculateTangents();
        mr.material.SetColor(0, Color.white);
        mr.material.name = meshname;
        meshobj.AddComponent<MeshCollider>().sharedMesh = mf.mesh;
    }

射线检测类

using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using System.Text;
using UnityEngine;
// Keenster 20200911
// Inspiration: https://www.pianshen.com/article/3847739271/
public class RayMeshCollision : MonoBehaviour
{
    public float maxDistance=10000;//最大检测距离
    System.Diagnostics.Stopwatch sw;
    void Start()
    {
        sw = new System.Diagnostics.Stopwatch();
    }
    // Update is called once per frame
    void Update()
    {
        if (Input.GetMouseButtonUp(0))
        {
            sw.Restart();
            //RaycastHit hit;
            Ray ray = Camera.main.ScreenPointToRay(Input.mousePosition);
            //if (Physics.Raycast(ray, out hit, 10000))//仅检测第一个
            RaycastHit[] hits = Physics.RaycastAll(ray, maxDistance);//返回所有射线碰撞
            sw.Stop();
            if (hits.Length>0)
            {
                StringBuilder sb = new StringBuilder(20);
                foreach(RaycastHit hit in hits)
                {
                    //拾取三角面前提是物体含有一个MeshCollider碰撞器
                    MeshCollider collider = hit.collider as MeshCollider;
                    if (collider == null || collider.sharedMesh == null)
                        continue;
                    //获取碰撞器所在物体的Mesh网格
                    Mesh mesh0 = collider.sharedMesh;
                    sb.Append(mesh0.name);
                    sb.Append(", ");
                }
                
                
                Debug.Log(hits[0].point+" mesh:"+sb.ToString());//输出第一次碰撞的零件以及所有碰撞零件的名称
                Debug.Log(sw.Elapsed);//输出从检测开始到生成结果所需的时间
            }
        }
    }
}

速度还是可以的。

KEENSTER.CN