[Unity] GPU动画实现——网格合并

Posted 2023-03-30 Zhidai_

使用GPU合批的必要条件是只有一个material，因此网格合并不仅是为了将mesh合成一个，同时也是为了将texture合成一张。

网格合并

网格合并主要用于将多mesh对象合并成单mesh对象，这样做的好处是只需要在一个对象上面进行渲染就足够了。

对于MeshFilter或是SkinnedMeshRanderer，其合并的大致步骤都是一样的，这里以MeshFilter为例，其大致步骤如下：

1.收集子对象组件

2.设置mesh属性

3.合并mesh

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收集子对象组件

GetComponentsInChildren<MeshRenderer>();

GetComponentsInChildren<MeshFilter>();

可以通过上面的接口获取自身和子对象所有对应类型的组件，在这里需要先获取MeshRenderer组件，为了得到其material的情况，应对单一Mesh多mat的情况。

//材质球数组
        List<Material> materials = new List<Material>();
        foreach(var i in meshRenderers)
		
            foreach(var j in i.sharedMaterials)
			
                materials.Add(j);
            
        

设置Mesh信息

这里直接上代码

// 合并 Mesh
        // 后去自身和子物体中所有 MsehFilter 组件
        MeshFilter[] meshFilters = GetComponentsInChildren<MeshFilter>();

        List<CombineInstance> combines = new List<CombineInstance>();

        foreach(var i in meshFilters)
		
            var l = i.GetComponent<MeshRenderer>().sharedMaterials.Length;
            for(int j = 0;j < l; j++)
			
                var ci = new CombineInstance();
                ci.mesh = i.sharedMesh;
                ci.subMeshIndex = j;// 设置材质球索引
                ci.transform = i.transform.localToWorldMatrix;// 坐标系转换
                combines.Add(ci);
            
            i.gameObject.SetActive(false);
        

开始进入正题，获取子对象所有的meshfilter获取到Mesh之后，我们根据其mat数量来添加对应数量的CombineInstance，这是一个坑点，如果一个Mesh对应多个mat的话，必须设置好subMeshIndex，否则会表现异常。同时设置好Mesh的transform，防止因坐标系不同导致模型错位。

合并Mesh

这里调用Unity自带的接口Mesh.CombineMeshes进行合并

        // 给 MeshFilter 组件的 mesh 赋值
        meshFilter.sharedMesh = new Mesh();
        //合并Mesh， 第二个参数 false，表示并不合并为一个网格，而是一个自网格列表
        meshFilter.sharedMesh.CombineMeshes(combines.ToArray(), false);

第二个参数传入false，因为这里我们还没有进行材质合并，因此最后我们还需要将上面收集的mats赋值给当前对象。

        // 为合并后的新Mesh 指定材质
        MeshRenderer meshRender = transform.GetComponent<MeshRenderer>();
        if (meshRender == null)
        
            meshRender = gameObject.AddComponent<MeshRenderer>();
        
        meshRender.sharedMaterials = materials.ToArray();

最后，我们还可以通过AssetDatabase.CreateAsset接口将生成的Mesh保存下来。

AssetDatabase.CreateAsset(meshFilter.sharedMesh, $"Assets/Resources/CombineMesh.asset");

当尝试合并网格或者材质时可能会报错

Not allowed to access uv on mesh 'xxx' (isReadable is false; Read/Write must be enabled in import settings)

只需要在对应Mesh、Material或者模型处勾选Read/Write Enabled即可

 

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完整源码，直接拖拽到模型的父节点上，运行游戏后按空格调用合并材质查看效果。

public class Combine : MonoBehaviour


    // Update is called once per frame
    void Update()
    

        if (Input.GetKeyDown(KeyCode.Space))
        
            CombineMesh();
        
    

    private void CombineMesh()
    
        //获取自身和所有子物体中所有的 MeshRenderer 组件
        MeshRenderer[] meshRenderers = GetComponentsInChildren<MeshRenderer>();

        //材质球数组
        List<Material> materials = new List<Material>();
        foreach(var i in meshRenderers)
		
            foreach(var j in i.sharedMaterials)
			
                materials.Add(j);
            
        
        // 合并 Mesh
        // 后去自身和子物体中所有 MsehFilter 组件
        MeshFilter[] meshFilters = GetComponentsInChildren<MeshFilter>();

        List<CombineInstance> combines = new List<CombineInstance>();

        foreach(var i in meshFilters)
		
            var l = i.GetComponent<MeshRenderer>().sharedMaterials.Length;
            for(int j = 0;j < l; j++)
			
                var ci = new CombineInstance();
                ci.mesh = i.sharedMesh;
                ci.subMeshIndex = j;// 设置材质球索引
                ci.transform = i.transform.localToWorldMatrix;// 坐标系转换
                combines.Add(ci);
            
            i.gameObject.SetActive(false);
        
        // 重新生成mesh
        MeshFilter meshFilter = transform.GetComponent<MeshFilter>();
        if (meshFilter == null)
        
            meshFilter = gameObject.AddComponent<MeshFilter>();
        

        // 给 MeshFilter 组件的 mesh 赋值
        meshFilter.sharedMesh = new Mesh();
        //合并Mesh， 第二个参数 false，表示并不合并为一个网格，而是一个自网格列表
        meshFilter.sharedMesh.CombineMeshes(combines.ToArray(), false);
        transform.gameObject.SetActive(true);

        // 为合并后的新Mesh 指定材质
        MeshRenderer meshRender = transform.GetComponent<MeshRenderer>();
        if (meshRender == null)
        
            meshRender = gameObject.AddComponent<MeshRenderer>();
        
        meshRender.sharedMaterials = materials.ToArray();
    

Unity 网格合并MeshBaker

使用MeshBaker合并相同材质网格，并导出新网格。

1：新建MeshBaker对象。

2：打开操作面板。

3：选中你要合并的网格对象。

4：添加到列表中，如果添加成功会，显示出所有的可合并对象。

5：指定生成新的Material的保存路径。(如果不需要，可忽略)

6：开始生成新的Material

7:生成新的网格，可指定新生成的合并对象的父节点(注意父节点的Scale必须等于1，否则会错位)，可指定将合并后的网格保存到指定的新Mesh上(注意，如果不保存第二个合并会冲丢第一次的合并)。

8：用来保存合并的Mesh，可以通过Output = Bake Mesh Assets in Place 保存到指定文件夹后，复用这个导出的Mesh。（千万不要用别的模型的Mesh复制一个来用，重载入场景会丢失Mesh数据）