Unity3D官方换装demo中网格合并研究

为了实现游戏人物外形的定制，专门研究了Unity官方换装demo 。

1.基础
BuildPipeline.BuildAssetBundle  把gameobject生成包，可以用于替换和更新
www.assetBundle  动态载入包
SkinnedMeshRenderer 骨骼模型渲染器，美术导出的时候每个子模型都带SkinnedMeshRenderer

2.基础模型生成
基础模型是从characters目录下找fbx模型（名称里面不带@），如果找到（如female.fbx)，则把模型下所有有SkinnedMeshRenderer的gameobject删除，然后给模型本身加了个SkinnedMeshRenderer。
因为female是带animation的，所以这样一个基础模型就生成了，此模型带animations, 并且带一个SkinnedMeshRenderer。

3.子模型包的生成
子模型包是根据前面找到的fbx模型的子模型，主要包括face, eye, shoes, top ,pants, hair几个部分，子模型包包括三个部分：一个pretab，用到的所有的material, bonenames, 

4.生成过程
生成过程主要在两个函数：
public GameObject Generate()                                  //生成基础模型    
public GameObject Generate(GameObject root)         //生成root下的子模型
每一个子模型包对应的类是CharacterElement，整个模型的构成过程，就是集合所有子模型SkinnedMeshRenderer的materials, mesh的CombineInstance,还有bonenames,
SkinnedMeshRenderer r = root.GetComponent<SkinnedMeshRenderer>();
        r.sharedMesh = new Mesh();
        r.sharedMesh.CombineMeshes(combineInstances.ToArray(), false, false);
        r.bones = bones.ToArray();
        r.materials = materials.ToArray();
全部赋值到了基础模型的SkinnedMeshRenderer上

5. SkinedMeshRender：该对象负责网格绘制。主要数据成员包括

var bones : Transform[] 骨骼
var materials : Material[] 材质
var sharedMesh : Mesh 网格
其中Mesh的主要成员是
vertices : Vector3[] 顶点
boneWeights : BoneWeight[] 骨骼权重
boneWeights数组与vertices数组对应，表示对应下标的顶点运动受骨骼影响的权重。BoenWeight结构记录了骨骼在SkinedMeshRender.bones数组中的索引。

6.网格和材质的对应关系
      一张实际的网格只能施加一个材质。因此，当render所使用的mesh包含多个实际网格（sub mesh），它对每个sub mesh所施加的材质实际上是materials数组中对应下标的材质。
7. 合并网格（CombineMeshes）函数的第二个参数是设置是否将多个子网格合并成一张实际的网格。正如前面所述，一个实际的网格只能施加一个材质， 所以只有被合并的所有网格原来使用的就是同一个材质（即共享材质）时，将它们真正合并才能正确应用材质。否则，应该将该参数置为false，表示不实际合 并这些sub mesh，而是将它们作为被合并后Mesh对象的sub mesh。
四、数组对应问题：网格顶点和骨骼、sub mesh和材质之间的对应都是通过数组下标进行的，所以操作时保证新生成的个数组下标对应关系正确是非常重要的。

这是例子中组合创建模型的主要函数，我将自己理解后的备注添加在里面。

复制代码

1. // Creates a character based on the currentConfiguration recycling a
2. // character base, this way the position and animation of the character
3. // are not changed.
4. // 这个函数实际上并没有将各部分的子网格合并成一张网，而只是将他们合并到
5. // 同一个Mesh下作为sub mesh。因为一张网格只能用一个材质，只有所有子网格
6. // 都共享同一个材质时，合并成一张网才能保证材质应用正确。
8. public GameObject Generate(GameObject root) {
10.     // The SkinnedMeshRenderers that will make up a character will be
11.     // combined into one SkinnedMeshRenderers using multiple materials.
12.     // This will speed up rendering the resulting character.
13.     List<CombineInstance> combineInstances = new List<CombineInstance>();
14.     List<Material> materials = new List<Material>();
15.     List<Transform> bones = new List<Transform>();
17.     //获得构成骨架的所有Transform
18.     Transform[] transforms = root.GetComponentsInChildren<Transform>();
19.     
20.     //一次处理构成身体的各部分
21.     foreach (CharacterElement element in currentConfiguration.Values)
22.     {
23.         //GetSkinnedMeshRenderer()内部Instantiat了一个由该部分肢体Assets构成的
24.         //GameObject，并返回Unity自动为其创建SinkedMeshRender。
25.         SkinnedMeshRenderer smr = element.GetSkinnedMeshRenderer();
27.         //注意smr.materials中包含的材质数量和顺序与下面的sub mesh是对应的
28.         materials.AddRange(smr.materials);
29.         for (int sub = 0; sub < smr.sharedMesh.subMeshCount; sub++)
30.         {
31.             CombineInstance ci = new CombineInstance();
32.             ci.mesh = smr.sharedMesh;
33.             ci.subMeshIndex = sub;
34.             combineInstances.Add(ci);
35.         }
37.         // As the SkinnedMeshRenders are stored in assetbundles that do not
38.         // contain their bones (those are stored in the characterbase assetbundles)
39.         // we need to collect references to the bones we are using
40.         // 网格点与骨骼的对应关系是通过Mesh数据结构中的BoneWeight数组来实现的。该数组
41.         // 与网格顶点数组对应，记录了每个网格点受骨骼（骨骼记录在SinkedMeshRender的bones
42.         // 数组中，按下标索引）影响的权重。
43.         // 而此处，示例程序提供的肢体Assets并不包含骨骼，而是返回骨骼名称。因此，推断
44.         // GetBoneNames()返回的骨骼名称应该与实际骨骼数组的顺序相同。
45.         foreach (string bone in element.GetBoneNames())
46.         {
47.             foreach (Transform transform in transforms)
48.             {
49.                 //通过名字找到实际的骨骼
50.                 if (transform.name != bone) continue;
51.                 bones.Add(transform);
52.                 break;
53.             }
54.         }
56.         Object.Destroy(smr.gameObject);
57.     }
59.     // Obtain and configure the SkinnedMeshRenderer attached to
60.     // the character base.
61.     // 至此，combineInstances、bones和materials三个数组中的数据对应关系是正确的。
62.     // 合并时，第二个参数是fals，表示保持子网格不变，只不过将它们统一到一个Mesh里
63.     // 来管理，这样只需采用一个SkinedMeshRender绘制，效率较高。
64.     SkinnedMeshRenderer r = root.GetComponent<SkinnedMeshRenderer>();
65.     r.sharedMesh = new Mesh();
66.     r.sharedMesh.CombineMeshes(combineInstances.ToArray(), false, false);
67.     r.bones = bones.ToArray();
68.     r.materials = materials.ToArray();
69.     
70.     return root;
71. }