角色换装

本文介绍了一个基于Unity的游戏角色换装系统实现方案。该系统支持角色各部位的独立替换,并提供了合并渲染功能以优化渲染效率。文章详细描述了如何通过缓存SkinnedMeshRenderer组件来快速更换角色装备,并附带了完整的代码示例。

摘要生成于 C知道 ,由 DeepSeek-R1 满血版支持, 前往体验 >

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


namespace SwordmenWorld
{
    /// <summary>
    /// 角色换装处理器
    /// 
    /// 注意:
    /// 1.每个换装的部分都需要有SkinnedMeshRenderer组件
    /// 2.如果使用合并处理,材质上的贴图需要更改未可读写
    /// </summary>
    public class CharacterGenerator
    {
        protected Transform root;/*角色根节点*/
        protected bool isCombine = false;/*是否需要合并*/
        protected Dictionary<string, SkinnedMeshRenderer> rendsDict;/*缓存角色SkinnedMeshRenderer信息*/
        protected SkinnedMeshRenderer rootRend;
        public CharacterGenerator(Transform root, bool isCombine = false){
            this.root = root;
            this.isCombine = isCombine;
            rendsDict = new Dictionary<string, SkinnedMeshRenderer>();
            SkinnedMeshRenderer[] rends = root.GetComponentsInChildren<SkinnedMeshRenderer>();


            foreach (var item in rends)
            {
                if (!rendsDict.ContainsKey(item.name))
                    rendsDict.Add(item.name, item);
            }


            if (isCombine)
                Combine(root);
        }


        /// <summary>
        /// 更换
        /// </summary>
        /// <param name="partName"></param> 更换节点名称
        /// <param name="part"></param> 更换的物体
        public void Change(string partName, GameObject part)
        {
            SkinnedMeshRenderer rend = part.GetComponent<SkinnedMeshRenderer>();
            if (rend == null)
            {
                Debug.LogError("Missing Component  ____  SkinnedMeshRenderer");
                return;
            }


            if (!isCombine)
                ChangePart(partName, rend);
            else
                ChangeCombinePart(partName, rend);
        }


        void ChangePart(string partName, SkinnedMeshRenderer rend)
        {
            SkinnedMeshRenderer targetRend = rendsDict[partName];
            if (targetRend != null)
            {
                //rend 使用 targetRend 的骨骼信息
                rend.bones = GetBones(targetRend.bones, rend.bones);
                rend.transform.parent = targetRend.transform.parent;


                rendsDict[partName] = rend;
                GameObject.DestroyImmediate(targetRend.gameObject);
            }
        }


        void ChangeCombinePart(string partName, SkinnedMeshRenderer rend)
        {
            SkinnedMeshRenderer targetRend = rendsDict[partName];
            if (targetRend != null)
            {
                rend.transform.parent = targetRend.transform.parent;
                rendsDict[partName] = rend;
                GameObject.DestroyImmediate(targetRend.gameObject);


                foreach (var item in rendsDict.Values)
                {
                    item.gameObject.SetActive(true);
                }


                //更换部分后,重新合并
                Combine(root);
            }
        }




        void Combine(Transform root)
        {
            float startTime = Time.realtimeSinceStartup;


            if (rootRend == null)
                rootRend = root.gameObject.AddComponent<SkinnedMeshRenderer>();


            CombineSkinnedMeshRendererInfo info = GetNeedInfo(root);


            rootRend.sharedMesh = GetCombinMesh(info);
            rootRend.bones = info.boneList.ToArray();
            rootRend.material = info.material;


            rootRend.material.mainTexture = GetCombineTexture(info);
            rootRend.sharedMesh.uv = info.atlasUVs;


            Debug.Log("合并耗时:" + (Time.realtimeSinceStartup - startTime) * 1000 + " ms");
        }


        CombineSkinnedMeshRendererInfo GetNeedInfo(Transform root)
        {
            CombineSkinnedMeshRendererInfo info = new CombineSkinnedMeshRendererInfo();
            Transform[] transforms = root.GetComponentsInChildren<Transform>();
            SkinnedMeshRenderer[] rends = root.GetComponentsInChildren<SkinnedMeshRenderer>();


            foreach (var item in rends)
            {
                if (item == rootRend) continue;


                if (info.material == null)
                    info.material = GameObject.Instantiate(item.sharedMaterial);


                for (int i = 0; i < item.sharedMesh.subMeshCount; i++)
                {
                    CombineInstance ci = new CombineInstance();
                    ci.mesh = item.sharedMesh;
                    ci.subMeshIndex = i;
                    info.combineInstances.Add(ci);
                }


                info.uvList.Add(item.sharedMesh.uv);
                info.uvCount += item.sharedMesh.uv.Length;


                if (item.material.mainTexture != null)
                {
                    Texture main = item.GetComponent<Renderer>().material.mainTexture;
                    info.textures.Add(main as Texture2D);
                    info.width += main.width;
                    info.height += main.height;
                }


                foreach (Transform bone in item.bones)
                {
                    foreach (Transform trans in transforms)
                    {
                        if (trans.name != bone.name) continue;
                        info.boneList.Add(trans);
                        break;
                    }
                }


                item.gameObject.SetActive(false);
            }


            return info;
        }


        Mesh GetCombinMesh(CombineSkinnedMeshRendererInfo info)
        {
            Mesh mesh = new Mesh();
            mesh.CombineMeshes(info.combineInstances.ToArray(), true, false);
            return mesh;
        }


        Texture2D GetCombineTexture(CombineSkinnedMeshRendererInfo info)
        {
            Texture2D atlas = new Texture2D(Get2Pow(info.width), Get2Pow(info.height));
            Rect[] packingResult = atlas.PackTextures(info.textures.ToArray(), 0);
            info.atlasUVs = new Vector2[info.uvCount];
            int j = 0;
            for (int i = 0; i < info.uvList.Count; i++)
            {
                foreach (Vector2 uv in info.uvList[i])
                {
                    info.atlasUVs[j].x = Mathf.Lerp(packingResult[i].xMin, packingResult[i].xMax, uv.x);
                    info.atlasUVs[j].y = Mathf.Lerp(packingResult[i].yMin, packingResult[i].yMax, uv.y);
                    j++;
                }
            }
            return atlas;
        }


        int Get2Pow(int into)
        {
            int outo = 1;
            for (int i = 0; i < 10; i++)
            {
                outo *= 2;
                if (outo > into)
                {
                    break;
                }
            }


            return outo;
        }


        Transform[] GetBones(Transform[] trans1, Transform[] trans2)
        {
            List<Transform> bones = new List<Transform>();


            foreach (Transform item in trans2)
            {
                foreach (Transform bone in trans1)
                {
                    if (bone.name.Equals(item.name))
                    {
                        bones.Add(bone);
                        break;
                    }
                }
            }
            return bones.ToArray();
        }


    }






    public class CombineSkinnedMeshRendererInfo
    {
        public List<CombineInstance> combineInstances;
        public Material material = null;
        public List<Transform> boneList;


        public List<Texture2D> textures;
        public int width = 0;
        public int height = 0;
        public int uvCount = 0;
        public List<Vector2[]> uvList;
        public Vector2[] atlasUVs;


        public CombineSkinnedMeshRendererInfo()
        {
            combineInstances = new List<CombineInstance>();
            boneList = new List<Transform>();


            textures = new List<Texture2D>();
            uvList = new List<Vector2[]>();
        }
    }
}
<think>好的,我现在需要帮用户介绍一下Unity中的角色换装系统。首先,我得回想一下自己之前学过的Unity知识,确保信息的准确性。用户可能是一个刚开始学习Unity的开发者,或者是有一定基础但想了解换装系统的实现方法的人。他们可能想知道如何实现角色换装备,比如衣服、武器等,以及相关的技术细节。 首先,我应该明确角色换装的基本概念。角色换装通常指的是在游戏中动态更角色的外观,比如更服装、发型、武器等。这在很多RPG或换装游戏中很常见。接下来,我需要考虑Unity中实现换装的几种常见方法。 一种常见的方法是使用Skinned Mesh Renderer。这需要将角色的不同部分(如身体、头部、手部)作为单独的Skinned Mesh,并且这些部分共享同一个骨骼结构。这样在更部件时,新部件的骨骼可以与原角色骨骼匹配,保持动画的一致性。这可能需要用户有一定的骨骼绑定的知识,我需要解释清楚步骤,比如如何准备模型、配置Skinned Mesh Renderer,以及如何通过脚本动态更网格。 另一种方法是使用蒙版(Material Swap),这种方法适用于只更材质而不改变模型的情况,比如颜色或贴图。这可能比较简单,只需要替材质球即可,但功能有限,只能改变外观颜色或纹理,不能改变模型形状。 还有一种是基于预制体(Prefab)的替,适用于部件独立性强的换装,比如武器。用户可能需要实例化不同的武器预制体,并附加到角色的手上。这时候需要注意坐标和旋转的调整,确保武器正确放置在角色手中。 接下来,用户可能需要了解如何具体实现这些方法。例如,使用Skinned Mesh Renderer时,需要将各个部件分开并确保骨骼匹配。可能需要提到在建模软件中如何准备角色,导出时保持骨骼结构一致。然后,在Unity中如何通过脚本获取Skinned Mesh Renderer组件,并替其中的mesh和materials。 此外,换装系统的优化也是需要考虑的。比如,合并网格减少Draw Call,使用GPU Instancing,或者对象池技术来管理频繁更的部件。这些优化方法能提升游戏性能,尤其是在移动设备上。 用户可能还会遇到常见问题,比如换装后部件错位、动画不匹配或者性能下降。需要给出解决这些问题的建议,比如检查骨骼名称是否一致,使用Profiler分析性能瓶颈,或者调整合批设置。 最后,我应该总结一下不同方法的适用场景,帮助用户根据项目需求选择最合适的方案。比如,Skinned Mesh Renderer适合需要复杂换装的情况,而材质替或预制体更则适合简单的需求。 在组织回答时,结构要清晰,分步骤说明每种方法的实现流程,并给出代码示例,比如如何编写脚本来更Skinned Mesh。同时,提醒用户注意性能优化和常见问题,确保他们能够顺利实现功能而不踩坑。 需要确认所有技术术语使用正确,比如Skinned Mesh Renderer、Material、Prefab等,并且用中文准确表达。另外,确保LaTeX格式正确,虽然用户的问题中可能不涉及数学公式,但如果有提及数值计算或公式,要正确使用$$格式。不过在这个主题中可能用不上,但还是要遵循用户的系统级指令,检查是否有需要格式化的地方。 可能还需要补充一些实际项目中的经验,比如推荐使用哪些工具或插件来简化换装流程,比如Unity的Animator组件,或者第三方插件如Dynamic Bone等,但需要说明这些是可选的,不是必须的。 总之,我需要从基本概念开始,逐步介绍不同的实现方法,详细说明步骤,给出代码示例,讨论优化和问题解决,最后总结应用场景,帮助用户全面理解Unity角色换装的实现方式。</think>### Unity角色换装系统详解 #### 一、基础概念 角色换装是游戏中动态更角色外观(如服装、武器、发型等)的功能,核心目标是通过代码控制模型或材质的切换,同时保持动画和骨骼系统的正常运行。 --- #### 二、实现方案与步骤 ##### 方案1:Skinned Mesh Renderer(骨骼蒙皮换装) **适用场景**:需更带骨骼动画的复杂部件(如衣服、发型)。 **实现步骤**: 1. **模型准备** - 在建模软件中将角色拆分为多个独立部件(身体、头部、武器等),**确保所有部件共享同一骨骼结构**。 - 导出为FBX格式,导入Unity后检查骨骼名称是否一致。 2. **组件配置** - 为每个部件添加`Skinned Mesh Renderer`组件(Unity自动添加)。 - 将角色的骨骼层级结构(Armature)设置为所有部件的父物体。 3. **动态换装脚本** ```csharp public class SkinnedMeshSwitcher : MonoBehaviour { public SkinnedMeshRenderer targetRenderer; // 目标部位(如身体) // 更新网格和材质 public void SwitchEquipment(Mesh newMesh, Material[] newMaterials) { targetRenderer.sharedMesh = newMesh; targetRenderer.materials = newMaterials; } } ``` ##### 方案2:材质替(Material Swap) **适用场景**:仅需更颜色或纹理(如皮肤、盔甲颜色)。 **实现步骤**: 1. 准备多套材质球(如`Material_RedArmor`, `Material_BlueArmor`)。 2. 通过脚本替材质: ```csharp public Renderer characterRenderer; // 角色Renderer组件 public Material newMaterial; // 新材质 void ChangeMaterial() { characterRenderer.material = newMaterial; } ``` ##### 方案3:预制体替(Prefab Instantiation) **适用场景**:独立部件换装(如武器、饰品)。 **实现步骤**: 1. 创建武器预制体(如`Sword.prefab`, `Axe.prefab`)。 2. 动态生成并绑定到角色骨骼: ```csharp public Transform handBone; // 角色手部骨骼 public GameObject newWeaponPrefab; void EquipWeapon() { GameObject weapon = Instantiate(newWeaponPrefab, handBone); weapon.transform.localPosition = Vector3.zero; // 调整位置 weapon.transform.localRotation = Quaternion.identity; } ``` --- #### 三、性能优化技巧 1. **合批处理** - 使用`CombineMeshes`合并相同材质的网格,减少Draw Call。 ```csharp List<SkinnedMeshRenderer> renderers = new List<SkinnedMeshRenderer>(); // 添加所有需合并的部件... SkinnedMeshRenderer combinedRenderer = character.AddComponent<SkinnedMeshRenderer>(); combinedRenderer.BakeMesh(new Mesh()); CombineInstance[] combine = new CombineInstance[renderers.Count]; // ...合并逻辑 ``` 2. **GPU Instancing** - 在材质中启用`Enable GPU Instancing`,批量渲染相同网格。 3. **对象池管理** - 对频繁更的部件(如武器)使用对象池,避免频繁Instantiate/Destroy。 --- #### 四、常见问题与解决 1. **部件错位** - 检查骨骼父子关系是否正确,确保新部件的骨骼名称与原角色完全一致。 2. **动画失效** - 确认换装后未破坏Animator组件,必要时重新绑定骨骼权重。 3. **性能下降** - 使用`Profiler`分析,若因Draw Call过高,优先合并网格或启用LOD。 --- #### 五、方案对比 | 方案 | 优点 | 缺点 | |--------------------|-----------------------|-----------------------| | Skinned Mesh | 支持复杂动画 | 需严格匹配骨骼 | | 材质替 | 实现简单 | 仅限颜色/纹理变化 | | 预制体替 | 适合独立部件 | 需手动调整坐标 | --- #### 六、扩展建议 - **使用插件加速开发** - **UMotion**:优化骨骼动画编辑。 - **Dynamic Bone**:实现更自然的物理摆动(如头发、披风)。 通过合理选择方案并优化性能,可实现高效的角色换装系统。
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