使用 ArrayMesh

本教程将介绍使用 ArrayMesh 的基础知识。

为此，我们将使用函数 add_surface_from_arrays() ，它最多需要五个参数。前两个参数是必须的，后三个参数是可选的。

第一个参数是 PrimitiveType（图元类型），这是 OpenGL 中的概念，用于指示 GPU 如何根据给定的顶点来安排图元，即它们表示的是三角形、线、还是点等等。可选项见 Mesh.PrimitiveType。

第二个参数 arrays 是存储网格信息的实际 Array。该数组是一个普通的 Godot 数组，用空括号 [] 构造。它为每一种类型的信息存储一个 Packed**Array（如 PackedVector3Array、PackedInt32Array等），用于构建表面。

arrays 可能包含下列元素，另外还必须在 arrays 中包含位置信息。有关完整列表，另请参阅 Mesh.ArrayType。

在大多数情况下，创建网格时，我们通过顶点位置来定义网格。因此，顶点数组（位于索引 0 处）通常是必需的，而索引数组（位于索引 12 处）是可选的，只有在它被包含时才会使用。也可以只创建索引数组而不创建顶点数组，但这超出了本教程的范围。事实上，我们根本不会使用索引数组。

其他所有数组包含的都是关于顶点的信息。它们也是可选的，只有在包含时才会用到。有些数组（例如 ARRAY_COLOR`）用每个顶点一个元素的形式来提供额外的顶点信息。它们的大小必须与顶点数组一致。另一些数组（例如 ARRAY_TANGENT）用四个元素来描述一个顶点。它们必须正好是顶点数组的四倍。

正常的使用场景下，add_surface_from_arrays() 的最后三个参数通常都是留空的。

设置 ArrayMesh

在编辑器中，创建一个 MeshInstance3D ，并在检查器中为其添加一个 ArrayMesh。通常，在编辑器里添加 ArrayMesh 没什么用，但这里可以让我们免去用代码创建的麻烦，直接使用这个 ArrayMesh。

接下来，在 MeshInstance3D 上添加一个脚本。

在 _ready() 下创建一个新的数组。

GDScriptC#

var surface_array = []

var surfaceArray = new Godot.Collections.Array();

这将是保存表面信息的数组——将保存表面需要的所有数据数组。Godot 希望它的大小是 Mesh.ARRAY_MAX，所以要相应地调整。

GDScriptC#

var surface_array = []
surface_array.resize(Mesh.ARRAY_MAX)

var surfaceArray = new Godot.Collections.Array();
surfaceArray.Resize((int)Mesh.ArrayType.Max);

接下来, 为你将使用的每种数据类型创建数组.

GDScriptC#

var verts = PackedVector3Array()
var uvs = PackedVector2Array()
var normals = PackedVector3Array()
var indices = PackedInt32Array()

var verts = new List<Vector3>();
var uvs = new List<Vector2>();
var normals = new List<Vector3>();
var indices = new List<int>();

一旦你用几何体填充了你的数据数组, 就可以通过将每个数组添加到 surface_array , 然后提交到网格中来创建网格.

GDScriptC#

surface_array[Mesh.ARRAY_VERTEX] = verts
surface_array[Mesh.ARRAY_TEX_UV] = uvs
surface_array[Mesh.ARRAY_NORMAL] = normals
surface_array[Mesh.ARRAY_INDEX] = indices
# No blendshapes, lods, or compression used.
mesh.add_surface_from_arrays(Mesh.PRIMITIVE_TRIANGLES, surface_array)

surfaceArray[(int)Mesh.ArrayType.Vertex] = verts.ToArray();
surfaceArray[(int)Mesh.ArrayType.TexUV] = uvs.ToArray();
surfaceArray[(int)Mesh.ArrayType.Normal] = normals.ToArray();
surfaceArray[(int)Mesh.ArrayType.Index] = indices.ToArray();
var arrMesh = Mesh as ArrayMesh;
if (arrMesh != null)
{
    // No blendshapes, lods, or compression used.
    arrMesh.AddSurfaceFromArrays(Mesh.PrimitiveType.Triangles, surfaceArray);
}

备注

在这个例子中，使用了 Mesh.PRIMITIVE_TRIANGLES，但你也可以使用网格所提供的任何图元类型。

把这些放到一起，完整的代码是这样的：

GDScriptC#

extends MeshInstance3D
func _ready():
    var surface_array = []
    surface_array.resize(Mesh.ARRAY_MAX)
    # PackedVector**Arrays for mesh construction.
    var verts = PackedVector3Array()
    var uvs = PackedVector2Array()
    var normals = PackedVector3Array()
    var indices = PackedInt32Array()
    #######################################
    ## Insert code here to generate mesh ##
    #######################################
    # Assign arrays to surface array.
    surface_array[Mesh.ARRAY_VERTEX] = verts
    surface_array[Mesh.ARRAY_TEX_UV] = uvs
    surface_array[Mesh.ARRAY_NORMAL] = normals
    surface_array[Mesh.ARRAY_INDEX] = indices
    # Create mesh surface from mesh array.
    # No blendshapes, lods, or compression used.
    mesh.add_surface_from_arrays(Mesh.PRIMITIVE_TRIANGLES, surface_array)

public partial class MyMeshInstance3D : MeshInstance3D
{
    public override void _Ready()
    {
        var surfaceArray = new Godot.Collections.Array();
        surfaceArray.Resize((int)Mesh.ArrayType.Max);
        // C# arrays cannot be resized or expanded, so use Lists to create geometry.
        var verts = new List<Vector3>();
        var uvs = new List<Vector2>();
        var normals = new List<Vector3>();
        var indices = new List<int>();
        /***********************************
        * Insert code here to generate mesh.
        * *********************************/
        // Convert Lists to arrays and assign to surface array
        surfaceArray[(int)Mesh.ArrayType.Vertex] = verts.ToArray();
        surfaceArray[(int)Mesh.ArrayType.TexUV] = uvs.ToArray();
        surfaceArray[(int)Mesh.ArrayType.Normal] = normals.ToArray();
        surfaceArray[(int)Mesh.ArrayType.Index] = indices.ToArray();
        var arrMesh = Mesh as ArrayMesh;
        if (arrMesh != null)
        {
            // Create mesh surface from mesh array
            // No blendshapes, lods, or compression used.
            arrMesh.AddSurfaceFromArrays(Mesh.PrimitiveType.Triangles, surfaceArray);
        }
    }
}

中间可以放你想要的任何代码。下面我们会给出一些示例代码，用于生成球体。

生成几何体

这是生成球体的示例代码。尽管代码是用 GDScript 编写的，但是 Godot 并没有指定用特定的方式来实现它。这种实现方式与 ArrayMesh 无关，仅仅是一种通用的生成球体的方式。如果你觉得这比较难以理解，或者想更全面地了解程序式几何体，可以在网上寻找相关的教程进行学习。

GDScriptC#

extends MeshInstance3D
var rings = 50
var radial_segments = 50
var radius = 1
func _ready():
    # Insert setting up the PackedVector**Arrays here.
    # Vertex indices.
    var thisrow = 0
    var prevrow = 0
    var point = 0
    # Loop over rings.
    for i in range(rings + 1):
        var v = float(i) / rings
        var w = sin(PI * v)
        var y = cos(PI * v)
        # Loop over segments in ring.
        for j in range(radial_segments):
            var u = float(j) / radial_segments
            var x = sin(u * PI * 2.0)
            var z = cos(u * PI * 2.0)
            var vert = Vector3(x * radius * w, y * radius, z * radius * w)
            verts.append(vert)
            normals.append(vert.normalized())
            uvs.append(Vector2(u, v))
            point += 1
            # Create triangles in ring using indices.
            if i > 0 and j > 0:
                indices.append(prevrow + j - 1)
                indices.append(prevrow + j)
                indices.append(thisrow + j - 1)
                indices.append(prevrow + j)
                indices.append(thisrow + j)
                indices.append(thisrow + j - 1)
        if i > 0:
            indices.append(prevrow + radial_segments - 1)
            indices.append(prevrow)
            indices.append(thisrow + radial_segments - 1)
            indices.append(prevrow)
            indices.append(prevrow + radial_segments)
            indices.append(thisrow + radial_segments - 1)
        prevrow = thisrow
        thisrow = point
  # Insert committing to the ArrayMesh here.

public partial class MyMeshInstance3D : MeshInstance3D
{
    private int _rings = 50;
    private int _radialSegments = 50;
    private float _radius = 1;
    public override void _Ready()
    {
        // Insert setting up the surface array and lists here.
        // Vertex indices.
        var thisRow = 0;
        var prevRow = 0;
        var point = 0;
        // Loop over rings.
        for (var i = 0; i < _rings + 1; i++)
        {
            var v = ((float)i) / _rings;
            var w = Mathf.Sin(Mathf.Pi * v);
            var y = Mathf.Cos(Mathf.Pi * v);
            // Loop over segments in ring.
            for (var j = 0; j < _radialSegments; j++)
            {
                var u = ((float)j) / _radialSegments;
                var x = Mathf.Sin(u * Mathf.Pi * 2);
                var z = Mathf.Cos(u * Mathf.Pi * 2);
                var vert = new Vector3(x * _radius * w, y * _radius, z * _radius * w);
                verts.Add(vert);
                normals.Add(vert.Normalized());
                uvs.Add(new Vector2(u, v));
                point += 1;
                // Create triangles in ring using indices.
                if (i > 0 && j > 0)
                {
                    indices.Add(prevRow + j - 1);
                    indices.Add(prevRow + j);
                    indices.Add(thisRow + j - 1);
                    indices.Add(prevRow + j);
                    indices.Add(thisRow + j);
                    indices.Add(thisRow + j - 1);
                }
            }
            if (i > 0)
            {
                indices.Add(prevRow + _radialSegments - 1);
                indices.Add(prevRow);
                indices.Add(thisRow + _radialSegments - 1);
                indices.Add(prevRow);
                indices.Add(prevRow + _radialSegments);
                indices.Add(thisRow + _radialSegments - 1);
            }
            prevRow = thisRow;
            thisRow = point;
        }
        // Insert committing to the ArrayMesh here.
    }
}

保存

最后，我们可以使用 ResourceSaver 类来保存该 ArrayMesh。当你想生成一个网格，然后在以后使用它而不需要重新生成时，这个方法很有用。

GDScriptC#

# Saves mesh to a .tres file with compression enabled.
ResourceSaver.save(mesh, "res://sphere.tres", ResourceSaver.FLAG_COMPRESS)

// Saves mesh to a .tres file with compression enabled.
ResourceSaver.Save(Mesh, "res://sphere.tres", ResourceSaver.SaverFlags.Compress);

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