摘要

今天在做水渲染时，需要手动创建一个顶点数很多的Mesh让波形更加精准，写一个MeshCreater脚本，其中遇到了一些Unity限制的问题。

MeshCreater

首先了解Unity的Mesh

每一个GameObj 拥有两个组件MeshFilter和MeshRender，MeshFilter存储Mesh，MeshRender渲染Mesh

1.Mesh类

包含变量

Vector3[] vertices 顶点信息

Vector2[] uv 每个顶点对应的uv信息

int[] triangles 三角形包含的顶点的下标(构成面)

2.MeshFilter类

继承自Component，需要挂到GameObj上

包含变量

Mesh (可以是assert直接赋值，或者程序赋值)

3.MeshRender类

继承自Component，需要挂到GameObj上

自动获取Menfilter中的mesh信息，进行渲染，其中可以为各个submesh添加独立material

问题

在制作MeshCreater时，制作了个showvertex的脚本用于显示mesh的顶点，发现以下问题

每个Mesh只是一个独立的模型信息，Mesh的Vertex不会随着物体的Transform改变，需要对vertex进行Transform.transformPoint(vertex)处理后才能和游戏物体的vetex重合。
使用OnDrawGizmos 内用Gizmos绘制物体可以在Editor下进行辅助绘制，这些绘制不会再Game中出现

另一个问题，即Unity单个mesh绘制的顶点数不能超过65535，如果超过则必须拆分绘制使用SetTriangles

在进行水渲染的时候需要大量密集的mesh顶点，超过65000很正常

拆分绘制中遇到很多问题

此时我的基本理解是，一个triangles[]中的最大和最小下标的差值不能超过65000

submesh共用vertices，使用独立的triangles，根据baseVertex对triangles中的值进行偏移
- 拆分成多少个submesh，每个submesh中的三角形数据如何取？
  - 如果按照60000为一个submesh，也就是直接将mesh中前编号为0~60000的顶点作为一个triangles,编号为后面的继续分组，那么如何确定细分的这个vetices对应的triangles的大小呢？如16个顶点，2x8的顶点对应1x7=7个正方形，需7x2x3=42大小的triangle，4x4的顶点对应3x3=9个正方形，需9x2x3=54大小的triangle，这还是规则情况下，如果60000个顶点由13*1000的mesh分割开来，必定是一个多矩形和，更加复杂。舍弃该方法。
  - 按长宽关系分割，除了某些情况如长宽大于60000，根本无法分割成整宽或者整长的mesh
    
    分割出来的mesh只有长宽值为1无法构成正方形，根本无法构成三角形。
- 多个submesh之间的triangle信息缺失
  
  这里对Unity内部的处理caculateBounds = true 之后和其为false值究竟有什么区别？还是有疑问

上次讲到在创建均匀的正方形Mesh时，如果长宽乘积超过65535就会出现问题，所以尝试使用SubMesh来多次绘制，在取各个SubMesh的Triangles值时遇到很多问题。下面来解决

设置缓冲区格式

最简单的方法莫过于修改这个65535的限制

mesh.indexFormat = UnityEngine.Rendering.IndexFormat.UInt32

一般默认的indexFormat设置的是16位对应最大值就是65535 2^16-1（index是无符号的）

修改为32位后最大值变为4294967295即2^32-1

这样做对于每个mesh来说存储空间更大了，在有大量mesh时会消耗更多的资源，同时不是所有的设备平台的GPU都支持32位索引，在使用时需要慎重。

SubMesh.SetTriangles

官方文档提供的方案是使用该函数使用对超过65535索引值的顶点进行访问，具体通过参数baseVertex对索引值进行偏移

public void SetTriangles (int[] triangles, int submesh, bool calculateBounds= true, int baseVertex= 0);

现在问题是在生成width*height个顶点的矩形场景下取triangles

创建mesh流程

设置trianglesGroup[] []
遍历Mesh的每个正方形，将每个正方形的顶点索引转化为2个三角形即6个triangles值放在trianglesGroup[GIndex] [index]下

如何控制GIndex 和 Index 使得 trianglesGroup中的所有值都在65535范围内，且可以设置对应的Vertex偏移。

尝试解决思路

一旦出现一个三角形内的两个顶点索引之差＞65535则问题必无法解决，因为其需要共用同一个Vertex偏移，无论如何控制都无法保证其中两个值在0~65535范围内。所以使用该方法无法从根本上解决问题。所以最终方案不会选择该方法，下面只是为了好玩尝试在限制条件内尝试解决一下。
为了防止边界问题，可以修改为生成width*height宽高的矩形，
- 对应(width+1) x (height+1)个顶点，width x height 个小正方形，对应width x height x 6 个triangle
- 每个小正方形看做独立单元，不考虑顶点重合和不重合的情况
- 当索引到第index个小正方形，index > 65000时切换到另一个triangles数组存储值
- 为了为每个triangles分配空间，需要提前计算出每个triangles数组的大小（如果用交错数组的话）
  - 每个正方体占用6大小的triangles
  - 先计算出总共需要squireSize个正方形，则需要squireSize * 4 / 65000 + 1个triangles，
- 新的问题，实际上(x,y)的正方形其包含的四个顶点的下标最大值为y x (width+1) + x ,并不是第x个正方形的顶点最大值为(y x width + x）*4 , 所以该方法根本无法使用：( 不过采用正方体的width和height更加便于理解，保留该设置。
在进行vertex生成时就对编号进行处理，使得每个正方形的四个角的编号相同
- 这样做的后果是，必须每个正方形单独分配4个顶点，否则根本无法实现(或者实现起来非常复杂)