unity官方教程 -- Hi Shader学习笔记 Chapter 1

最近unity开了一个shader的入门教程，感觉还是蛮不错的，趁着这个机会写一个学习笔记吧。

教程链接：Hi Shader - Unity中文课堂

一、一个Gameobject的基本属性

1.MeshFilter 网格过滤器与Mesh 网格

Mesh 是指模型的网格，建模就是建网格。细看Mesh，可以知道Mesh的主要属性内容包括顶点坐标，法线，纹理坐标，三角形绘制序列等其他有用属性和功能。

而MeshFilter中包含Mesh属性，感觉可以理解为是一个Mesh的控制器，我们输入的Mesh数据最终是通过MeshFilter去选择并呈现出来的。如上图，我们可以在MeshFilter的Mesh属性中选择其他类型的Mesh，最终模型会呈现出不同的形状。

可进一步参考：

Unity中Mesh Filter、Mesh Renderer的作用_穿行高原的博客-CSDN博客_meshfilter

一个Mesh通常会包含以下几种属性。

1）Vertices 顶点数组 Vector3[]

2）Topology 拓扑类型：可以理解为它是图形表面排列结构的组成方式，Unity给我们提供了5种拓扑类型，三角面、四边形、线条、虚线、点阵，最常用的则是三角面。往往由Index data 索引数据的个数决定是什么类型。

3）Indices 索引数组 int[]：它是每个三角面顶点 的索引，可以理解为他存储了构网格三角面所用到的顶点索引。

5）Normal 法线 Vector3[]

6）Tangent 切线 Vector3[]

7）UV 纹理坐标 Vector2[]：上面所说的UV坐标其实就是它，U增长的方向就是切线的方向，它和三维空间的X, Y, Z较为类似，它是一个二维的坐标系统，模型网格除了有三维空间的xyz坐标外，还有一个二维的UV坐标，在UV坐标中，U和V分别代表顶点在Texture水平和垂直方向上的采样坐标，这些坐标通常位于(0，0)和(1，1)之间，（0，0）代表最左下角，而（1，1）代表最右上角。这就跟平时装修房子贴墙纸一样，可以理解为它是Texture映射到模型表面的依据，模型顶点 会依据UV坐标对Texture进行采样。

8）Index data 索引数据：这个数据取决于拓扑类型，如果是三角面他储存的就是[0,1,2]，四边形储存的就是[0,1,2,3]，这个索引数值对应的就是顶点数组的下标。

2.MeshRenderer 网格渲染器与Material 材质球

可以说MeshFilter 网格过滤器与Mesh 网格决定了这个物体是什么形状的，而MeshRenderer与Material决定这个gameobject会呈现出怎么样的色彩变化，Mesh是骨骼，Material是皮肤。

与MeshFilter跟Mesh的关系类似。MeshRenderer 可以理解为是一个Material 的控制器，我们输入的Material 数据最终是通过MeshRenderer 去选择并呈现出来的。

二、用脚本构建出一个正方体

将下面的代码附在一个plane上，便可以看到通过脚本创建的正方体了。

using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;
 
public class CH1 : MonoBehaviour
{
	// 顶点数组 模型空间顶点坐标
	Vector3[] vertices =
	{
		                   // Front
		                   // point[1]
		                   new Vector3(-2.0f, 5.0f, -2.0f),//[0]
		                   // point[2]
		                   new Vector3(-2.0f, 0.0f, -2.0f),//[1]
		                   // point[3]
		                   new Vector3(2.0f, 0.0f, -2.0f),//[2]
				   // point[4]
		                   new Vector3(2.0f, 5.0f, -2.0f),//[3]
 
		                   // Left  
		                   new Vector3(-2.0f, 5.0f, -2.0f),//[4]
		                   new Vector3(-2.0f, 0.0f, -2.0f),//[5]
		                   new Vector3(-2.0f, 0.0f, 2.0f),//[6]
		                   new Vector3(-2.0f, 5.0f, 2.0f),//[7]
    
		                   // Back
		                   new Vector3(-2.0f, 5.0f, 2.0f),//[8]
		                   new Vector3(-2.0f, 0.0f, 2.0f),//[9]
		                   new Vector3(2.0f, 0.0f, 2.0f),//[10]
		                   new Vector3(2.0f, 5.0f, 2.0f),//[11]
         
		                   // Right  
		                   new Vector3(2.0f, 5.0f, 2.0f),//[12]
		                   new Vector3(2.0f, 0.0f, 2.0f),//[13]
		                   new Vector3(2.0f, 0.0f, -2.0f),//[14]
		                   new Vector3(2.0f, 5.0f, -2.0f),//[15]
 
		                   // Top
		                   new Vector3(-2.0f, 5.0f, 2.0f),//[16]
		                   new Vector3(2.0f, 5.0f, 2.0f),//[17]
		                   new Vector3(2.0f, 5.0f, -2.0f),//[18]
		                   new Vector3(-2.0f, 5.0f, -2.0f),//[19]
    
		                   // Bottom
		                   new Vector3(-2.0f, 0.0f, 2.0f),//[20]
		                   new Vector3(2.0f, 0.0f, 2.0f),//[21]
		                   new Vector3(2.0f, 0.0f, -2.0f),//[22]
		                   new Vector3(-2.0f, 0.0f, -2.0f),//[23]
		               };
	// 索引数组
	int[] triangles =
	{
		                   // Front
		                   2,1,0,
						   0,3,2,
        
		                   // Left
		                   4,5,6,
						   4,6,7,
        
		                   // Back
		                   9,11,8,
						   9,10,11,
        
		                   // Right
		                   12,13,14,
						   12,14,15,
        
		                   // Top
		                   16,17,18,
						   16,18,19,
        
		                   // Buttom
		                   21,23,22,
						   21,20,23,
					   };
	// UV数组
	Vector2[] uvs =
	{
		                   // point[1]
		                   new Vector2(0.0f, 1.0f),
		                   // point[2]
		                   new Vector2(0.0f, 0.0f),
		                   // point[3]
		                   new Vector2(1.0f, 0.0f),
		                   // point[4]
		                   new Vector2(1.0f, 1.0f),
		                   
		                   // Left
		                   new Vector2(1.0f, 1.0f),
						   new Vector2(1.0f, 0.0f),
						   new Vector2(0.0f, 0.0f),
						   new Vector2(0.0f, 1.0f),
		                   
		                   // Back
		                   new Vector2(1.0f, 1.0f),
						   new Vector2(1.0f, 0.0f),
						   new Vector2(0.0f, 0.0f),
						   new Vector2(0.0f, 1.0f),
		                   
		                   // Right
		                   new Vector2(1.0f, 1.0f),
						   new Vector2(1.0f, 0.0f),
						   new Vector2(0.0f, 0.0f),
						   new Vector2(0.0f, 1.0f),
		                   
		                   // Top
		                   new Vector2(0.0f, 1.0f),
						   new Vector2(1.0f, 1.0f),
						   new Vector2(1.0f, 0.0f),
						   new Vector2(0.0f, 0.0f),
 
		                   // Bottom
		                   new Vector2(0.0f, 0.0f),
						   new Vector2(1.0f, 0.0f),
						   new Vector2(1.0f, 1.0f),
						   new Vector2(0.0f, 1.0f),
					   };
	// Start is called before the first frame update
	void Start()
    {
		GameObject g = new GameObject("MyCube");
		g.AddComponent();
		g.AddComponent();
		// 新建一个Mesh
		Mesh mesh = new Mesh();
		// 用构建的数据初始Mesh
		mesh.vertices = vertices;
		mesh.triangles = triangles;
		mesh.uv = uvs;
		// 法线是根据顶点数据计算出来的,所以在修改完顶点后,需要更新一下法线
		mesh.RecalculateNormals();
		// 将构建好的Mesh替换上
		g.GetComponent().mesh = mesh;
		g.GetComponent().material = gameObject.GetComponent().material;
	}
}