网格（Mesh）基础

Posted 2023-04-09 热心市民亮仔

1.Mesh概念与组成

Unity中想要显示一个3D模型，必须要知道该模型的形状，这个形状其实就是mesh数据。有了mesh数据后，再通过Mesh Filter组件将mesh数据发送给Mesh Renderer组件进行渲染。Mesh Filter组件不一定每个gameObject对象都有，但是Mesh Rnderer组件是一定有的。我们也可以自定义mesh的数据，然后挂上一个Mesh Renderer组件从而渲染出我们想要的效果。

Mesh概念：Mesh是模型的网格，通过点构成线，再由线构成三角形，最后由三角形构成面，然后通过材质来进行网格表面的表达，如阴影，贴图等。Unity除了ui的mesh，其他都需要MeshFilter来确定网格形状，通过Material以及MeshRenderer来进行网格渲染。

Mesh组成：

1.顶点坐标（vertex）：顶点是网格最基础的组成部分，可通过mesh.vertices获取和赋值。
mesh.vertices是一个Vector3的数组，每个Vector3为此顶点与此游戏物体的相对坐标(local position)。
顶点的位置，数量没有任何限制。几个同样的顶点可以组合成若干不同形状，不同数量的三角形。

2.法线（normal）：法线就是垂直于面的一条线，它有方向，没有大小。可通过mesh.normals获取和赋值。法线数组存放mesh每个顶点的法线，大小与顶点坐标对应，normal[i]对应顶点vertex[i]的法线。法线向外的面就是正面，相反的就是背面，一般来讲，从正面看才能看到面，背面看面是看不到的。可以通过mesh.RecalculateNormals()来计算。

3.纹理坐标（uv）：Unity中想要显示一个3D模式，必须要知道该模式的形状，这个形状其实就是mesh数据。有了mesh数据后，再通过Mesh Filter组件将mesh数据发送给Mesh Renderer组件进行渲染。Mesh Filter组件不一定每个gameObject对象都有，但是Mesh Rnderer组件是一定有的。那么我们就可以自定义mesh的数据，然后挂上一个Mesh Renderer组件从而渲染出我们想要的效果。
uv值用处很多，例如材质texture的采样，或是利用它的一些特性（范围0-1；同一个uv区域每个像素的uv值皆不同）进行GPU内的一些计算。mesh.uv作为一个Vector2数组与mesh.vertices的长度必须一致，每个uv的顺序与vertices的顺序也是一一对应，既uv[0]代表的是vertices[0]的uv值。而与三角形组成的顺序无关。当每个顶点被赋予uv值后，在片段着色阶段，片段着色器将会根据顶点的uv值将此三角形覆盖的每个像素的uv值进行自动插值。uv插值是以三角形为单位进行的，既三角形ABC内各个像素的uv值与其他周边三角形各顶点的uv值是无关的。

4.三角形序列（triangle）：triangles是一个int数组，这个数组是包含顶点数组索引的三角形列表。
三角形数组的大小是3的倍数，每三个int代表的是由哪三个顶点并由什么顺序（朝向）来组成一个三角形。
mesh.triangles决定了网格中的三角形的形状和朝向。三角形的渲染顺序与三角形的正面法线呈左手螺旋定则。三角形的三个点顺时针的是朝向我们，逆时针则背对我们。

5.MeshFilter（网格过滤器）：MeshFilter含有一个Public成员 Mesh。在Mesh中存储着三维模型的数据（uv,triangle,vertex等）

二.四边形Mesh源码

using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;

public class QuadMeshTest:MeshTest

    //2 * size
    public int size = 20;

  	//顶点
    protected override Vector3[] Vertices
    
        get
        
            Vector3[] vertices = new Vector3[4];
            vertices[0] = new Vector3(-1, 1, 0) * size;
            vertices[1] = new Vector3(-1, -1, 0) * size;
            vertices[2] = new Vector3(1, -1, 0) * size;
            vertices[3] = new Vector3(1, 1, 0) * size;
            return vertices;
        
    

    //三角形序列
    protected override int[] Triangles
    
        get
        
            //顺时针面向
            int[] triangles = new int[6]
            
                1, 0, 3, 3, 2, 1
            ;
            
            // //逆时针背对
            // int[] triangles = new int[6]
            // 
            //     1, 2, 3, 3, 0, 1,
            // ;
            //
            // //双面网格
            // int[] triangles = new int[12]
            // 
            //     1, 2, 3, 3, 0, 1, 1, 0, 3, 3, 2, 1
            // ;
            
            return triangles;
        
    

    protected override string MeshName
    
        get
        
            return "QuadMesh";
        
    

  	//纹理坐标
    protected override Vector2[] Uvs
    
        get
        
            Vector2[] uvs = new Vector2[4];
            uvs[0] = new Vector2(0, 1);
            uvs[1] = new Vector2(0, 0);
            uvs[2] = new Vector2(1, 0);
            uvs[3] = new Vector2(1, 1);
            
            return uvs;
        
    

  	//法线
    protected override Vector3[] Normals
    
        get
        
            mesh.RecalculateNormals();
            return mesh.normals;

        
    

MATLAB绘图—三维网格绘图（mesh)

MATLAB绘图—三维网格绘图（mesh)

MATLAB基础代码/优化技术探讨：WX: ZB823618313

原创不易，路过的各位大佬请点个赞

《MATLAB绘图—三维绘图-I》博客主要讲了三维曲线图的绘制，本博客主要讲
三维网格图
三维曲线绘图
三维曲面图
https://blog.csdn.net/weixin_44044161/article/details/116741630
柱面和球面图
三维图形等值线
https://blog.csdn.net/weixin_44044161/article/details/116742144

一、三维网格图

1、mesh命令

该命令生成X Y Z 指定的网线面，使用格式见下面：

首先介绍meshgrid函数的用途和语法：

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x=-4:0.25:4;
y=x;
[X,Y]=meshgrid(x,y);
Z=-X.^4+Y.^5;
mesh(Z)
title('网格面')
xlabel('x'),ylabel('y'),zlabel('z')

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 t=-4:0.1:4;
 [X,Y]=meshgrid(t);
 Z=peaks(X,Y);
 mesh(X,Y,Z)
 title('显示网格')

2、meshc和meshz命令

meshc：加等高线
meshz：曲面图与零平面的网格图

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 t=-4:0.1:4;
 [X,Y]=meshgrid(t);
 Z=peaks(X,Y);hidden off
 subplot(1,2,1)
 meshc(X,Y,Z)
 title('meshc')
subplot(1,2,2)
 meshz(X,Y,Z)
 title('meshz')

3、ezmesh命令

该命令是专门用来绘制符号函数$f(x,y)$的网格图，语法如下

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 syms x y
 f=sin(x)*exp(y)-cos(y)*exp(x)+ exp(x)+ exp(y);
 ezmesh(f,[-pi,pi],30)
 title('带网格线的三维表面图')