Megacity Metro角色定制系统：SkinnedMeshRenderer与材质替换方案

Megacity Metro角色定制系统：SkinnedMeshRenderer与材质替换方案

【免费下载链接】megacity-metro 项目地址: https://gitcode.com/GitHub_Trending/me/megacity-metro

角色定制是提升玩家沉浸感的核心功能，在Megacity Metro项目中，通过结合SkinnedMeshRenderer组件与多材质动态替换技术，实现了高效灵活的角色外观定制系统。本文将详解实现原理、核心代码与最佳实践。

技术架构概览

系统采用实体组件系统（ECS） 架构，通过以下模块协同工作：

• 材质标记系统：MultiMaterialObjectTagAuthoring.cs 标记需要动态替换材质的实体
• 颜色属性组件：LayeredLitBaseColor3.cs 存储材质颜色属性
• 玩家颜色系统：PlayerColorSystem.cs 处理多材质对象的颜色更新

核心数据流

1. 预制体加载时通过MultiMaterialObjectTag标记需要定制的实体
2. 系统检测到标记后自动添加材质属性组件
3. 根据玩家ID生成确定性颜色并应用到对应材质属性

材质替换实现方案

1. 多材质对象标记

通过MultiMaterialObjectTagAuthoring MonoBehaviour为预制体添加标记，烘焙时自动转换为ECS组件：

public class MultiMaterialObjectTagAuthoring : MonoBehaviour
{
    private class MultiMaterialObjectTagBaker : Baker<MultiMaterialObjectTagAuthoring>
    {
        public override void Bake(MultiMaterialObjectTagAuthoring authoring)
        {
            var entity = GetEntity(authoring.gameObject, TransformUsageFlags.Dynamic);
            AddComponent(entity, default(MultiMaterialObjectTag));
        }
    }
}

2. 材质属性组件定义

使用[MaterialProperty]特性将组件字段与Shader属性绑定：

[MaterialProperty("_Color_MatChannel_Blue")]
public struct LayeredLitBaseColor3 : IComponentData
{
    public float4 Value; // RGBA颜色值
}

3. 颜色应用系统

PlayerColorSystem负责将玩家颜色应用到所有子网格材质：

// 为所有子网格添加材质属性组件
foreach (var (_, entity) in Query<RefRO<MultiMaterialObjectTag>>().WithNone<MultiMaterialUpdated>())
{
    for (var i = 0; i < GetBuffer<Child>(entity).Length; i++)
    {
        commandBuffer.AddComponent<LayeredLitBaseColor3>(child[i].Value);
    }
}

// 应用玩家颜色
var deterministicColor = PlayerColor.Get(ghostOwner.ValueRO.NetworkId);
foreach (var linkedEntity in linkedEntityGroup)
{
    if (HasComponent<LayeredLitBaseColor3>(linkedEntity.Value))
    {
        commandBuffer.SetComponent(linkedEntity.Value, 
            new LayeredLitBaseColor3 {Value = deterministicColor});
    }
}

角色模型与材质组织

预制体结构

角色/载具预制体采用多MeshRenderer结构，每个可定制部分作为独立子对象：

• bion_ship_001.prefab
  • 主体网格（车身）
  • 装饰网格（贴纸/标志）
  • 玻璃网格（透明材质）

材质资源组织

材质文件按类型分类存储于Assets/Art/Materials/目录：

Materials/
├── Vehicles/           # 载具基础材质
│   ├── Vehicle_HoverCar_A/
│   └── Vehicle_HoverBus_A/
├── Environment/        # 环境物体材质
└── Holograms/          # 全息效果材质

性能优化策略

1. 批处理兼容设计

• 所有可定制材质使用同一Shader变体
• 子网格共享相同材质实例以减少DrawCall

2. 系统资源清理

处理完成后自动移除临时标记组件：

// 清理不再需要的标记组件
foreach (var (_, entity) in Query<RefRO<MultiMaterialObjectTag>>().WithAll<MultiMaterialUpdated>())
{
    commandBuffer.RemoveComponent<MultiMaterialObjectTag>(entity);
    commandBuffer.RemoveComponent<MultiMaterialUpdated>(entity);
}

3. 确定性颜色生成

根据玩家NetworkId生成唯一颜色，确保多人游戏中表现一致：

// PlayerColor.Get()实现伪代码
public static float4 Get(int networkId)
{
    var hash = new Unity.Mathematics.Random((uint)networkId).NextUInt();
    return Color.HSVToRGB((hash % 360)/360f, 0.7f, 0.9f);
}

部署与扩展建议

多平台适配

• 移动端：降低材质层级数量至2层以内
• PC端：支持4-6层材质叠加实现复杂效果

扩展方向

1. 增加材质变体系统：Assets/Art/Materials/Vehicles/
2. 实现纹理置换功能：结合LayeredLitBaseColor3扩展纹理UV偏移
3. 添加自定义贴纸系统：参考Holograms/实现动态纹理

官方文档：multiplayer-setup.md
材质资源：Assets/Art/Materials/
系统源码：Assets/Scripts/Utils/Graphics/

通过这套方案，Megacity Metro实现了高效、灵活的角色定制系统，兼顾视觉表现与性能优化。后续可进一步扩展材质库与定制选项，为玩家提供更多个性化可能。

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