前言
这几天琢磨着开发个个人作品的时候，发现原来unity3d官方没有提供圆锥体的创建功能，就自己做了个编辑器扩展。鉴于之前搜索mesh编程的时候很少有博客把自己的算法讲清楚，这里我抛砖引玉，尽我所能为一些初学者提供参考，当然，算法未必优，如有更好的算法并乐意知会我则不胜感激，我是大龄转行unity3d开发，一路行来都是自己琢磨，比较辛苦，先行谢过。
软件环境
win10 + unity3d 2017.3.0f3
正文
基本思路是以原点为圆锥体底部圆的中心点，以其正上方1单元处的点为圆锥体锥尖顶点，其他点参照cylinder为分布在半径为0.5单元的圆上，每20度一个点，这样总共加起来的顶点数量是38个，三角形索引数组数量是108个（锥体可以看作底部圆心上移，所以这两部分的三角形数量是相等的，而底部每20度一个点，那么就有18个三角形，所以结果就是18∗3∗2=10818∗3∗2=108）。
下面开始逐步分解实现。
编辑器扩展
首先，扩展编辑器，在gameobject/3d object下新建一个cone菜单，为了假装是亲生的，就和cube等原生菜单放在一起好了。
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[menuitem("gameobject/3d object/cone",false,priority = 7)]public static void createcone(){ spawnconeinhierarchy();} |
这里主要就是利用menuitem特性来实现的，其中false表示该菜单不需要有效性验证，priority=7控制菜单显示的位置，可以参考这里： unity扩展hierachry的右键菜单
方便起见，我把图贴下面：
接下来实现spawnconeinhierarchy方法：
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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); } } |
这里分两种情况，如果没有在hierarchy面板选中任何物体，那么就在根目录下生成一个名字为”cone”的gameobject，如果有选中物体，则生成的”cone”会变为选中项的子物体。
ps:这里有个bug，如果同时选中了多个物体，又是采用的hierarchy面板右键菜单的方式，那么会在每个选中物体下都生成与选中物体数量相同的子物体，见下图。这个bug应该不仅限于版本2017.3，因为我在网上有搜到一个同情况的帖子，时间是2016年8月。
目前这个bug我已经提交给官方确认了，他们已转交给qa，不过不影响使用，避免办法就是不用右键菜单，而是点击菜单栏”gameobject”下的菜单。
到此为止，我们已经扩展了编辑器菜单，但是生成出来的是空物体，接下来我们实现setmesh方法以创建mesh，让圆锥体显示出来。
创建mesh
分两部，首先绘出底部的圆。
绘制圆形底部
圆心已经确定为原点，半径为0.5f，圆上分布共20个点，那么每个点的坐标就可以用三角函数算出。
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private static void setmesh(gameobject go) { if (null == go) return; //仿cylinder参数 float myradius = 0.5f; int myanglestep = 20; vector3 mytopcenter = new vector3(0, 1, 0); vector3 mybottomcenter = vector3.zero; //构建顶点数组和uv数组 //每20度一个顶点，再加上圆心，得出顶点数组长度 vector3[] myvertices = new vector3[360 / myanglestep + 1]; //因为uv数组和顶点数组是一一对应的，所以这里同时计算uv数组 vector2[] myuv = new vector2[myvertices.length]; //将圆心作为第一个顶点，对应的uv设置为贴图正中 myvertices[0] = mybottomcenter; myuv[0] = new vector2(0.5f, 0.5f); //循环计算其他顶点坐标 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); //顶点坐标范围是[-0.5,0.5]，而uv坐标范围是[0,1],所以要进行转换 myuv[i] = new vector2(curx + 0.5f, curz + 0.5f); } |
接下来，构建三角形索引数组，19个顶点，共18个三角形，所以数组长度是18 * 3 = 54。
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int[] mytriangle = new int[(myvertices.length - 1) * 3]; //每三个索引（即顶点数组中的顶点索引值）为一个三角形索引组 for (int i = 0; i <= mytriangle.length - 3; i = i+3) { //每组都以圆心起始 mytriangle[i] = 0; //为能从圆锥底部看见物体，这里按逆时针顺序排列，也就是(0 1 2 0 2 3...) mytriangle[i + 1] = i / 3 + 1; //最后一个三角形时终点索引应为1 mytriangle[i + 2] = i + 2 == mytriangle.length / 2 - 1 ? 1 : i / 3 + 2; } } |
最后，分配mesh，赋值材质后就可以看到一个圆形物体了。
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//构建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; //分配材质 meshrenderer mr = go.addcomponent<meshrenderer>(); material mymat = new material(shader.find("standard")); mr.sharedmaterial = mymat; |
因为底部没光照，所以看起来是黑的，另外，上面的代码是我从最终代码中手动修改得到的，可能有错误，只是用于理解思路，完整代码会在最后给出。
完善锥体
底部圆既然已经绘制成功，锥体可以理解为将圆心上移即可，在顶点数量上，三角形索引数组上都相当于double了一份即可。
这里有个情况说明一下，我本来是想共用圆上顶点的，这样整个锥体的顶点数就是20，但经过测试是不可以的，我参考了cube，顶点数是24，说明不同面的顶点是不能共用的，可能是因为法线方向等因素吧。
修改后的完整代码如下:
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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参数 float myradius = 0.5f; int myanglestep = 20; vector3 mytopcenter = new vector3(0, 1, 0); vector3 mybottomcenter = vector3.zero; //构建顶点数组和uv数组 vector3[] myvertices = new vector3[360 / myanglestep * 2 + 2]; // vector2[] myuv = new vector2[myvertices.length]; //这里我把锥尖顶点放在了顶点数组最后一个 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); //因为圆上顶点坐标相同，只是索引不同，所以这里循环一般长度即可 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); } //构建三角形数组 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 { //绘制锥体部分，索引组起始点都为锥尖 mytriangle[i] = myvertices.length - 1; //锥体最后一个三角形的中间顶点索引值为19 mytriangle[i + 1] = i == mytriangle.length - 3 ? 19 : i / 3 + 2; mytriangle[i + 2] = i / 3 + 1; } } //构建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; //分配材质 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; //设置创建操作可撤销 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; //设置创建操作可撤销 undo.registercreatedobjectundo(cone, "undo creating cone"); setmesh(cone); } }} |
ps：这里的uv设置比较简单，所以对贴图也特定要求，不然图片会比较扭曲，需要的朋友可以自行修改。
结果
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