第4章第5节 任务创建和任务删除钩…

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本文介绍了任务创建和删除钩子函数的实现原理及其在实时操作系统中的应用。通过具体代码示例，展示了如何在任务创建和删除时打印相关信息，并新增了任务删除函数。


目前更新到5.3节，请在http://dl.dbank.com/c02ackpwp6下载5.3节的全部文档

本节源代码请在http://dl.dbank.com/c0t7gmgx2q下载

 

第5节 任务创建和任务删除钩子函数

上节增加了任务切换钩子功能，打印出任务切换的信息，本节将增加任务创建钩子函数和任务删除钩子函数，分别打印出任务创建和删除的信息。

 

任务创建和删除钩子函数的原理与任务切换钩子函数的原理是一样的，都是需要定义一个与被挂接函数类型一致的指针型全局变量，使用钩子添加函数将被执行的函数挂接到钩子变量上，不同的是任务创建钩子函数在任务创建后打印，任务删除钩子函数在任务删除后打印。

钩子变量定义如下：

VFHCRT gvfTaskCreateHook;

VFHDLT gvfTaskDeleteHook;

VFHCRT和VFHDLT的定义为：

typedef void    (*VFHCRT)(M_TCB*);

typedef void    (*VFHDLT)(M_TCB*);

被挂接的任务创建函数如下，与任务创建全局变量gvfTaskCreateHook类型一致，它会打印被创建函数的名称及创建的时间。

00071  void TEST_TaskCreatePrint(M_TCB* pstrTcb)

00072  {

00073      

00074      if((M_TCB*)NULL != pstrTcb)

00075      {

00076          DEV_PutStrToMem((U8*)"\r\nTask %s is created! Tick is: %d",

00077                          pstrTcb->pucTaskName, MDS_SystemTickGet());

00078      }

00079      else 

00080      {

00081          DEV_PutStrToMem((U8*)"\r\nFail to create task! Tick is: %d",

00082                          MDS_SystemTickGet());

00083      }

00084  }

 

被挂接的任务删除函数如下，与任务删除全局变量gvfTaskDeleteHook类型一致，它会打印被删除函数的名称及删除的时间。

00104  void TEST_TaskDeletePrint(M_TCB* pstrTcb)

00105  {

00106      DEV_PutStrToMem((U8*)"\r\nTask %s is deleted! Tick is: %d",

00107                      pstrTcb->pucTaskName, MDS_SystemTickGet());

00108  }

 

如果需要使用钩子创建函数则需要在创建任务的函数MDS_TaskCreate里增加钩子函数代码，如下：

00023  M_TCB* MDS_TaskCreate(U8* pucTaskName, VFUNC vfFuncPointer, U8* pucTaskStack,

00024                        U32 uiStackSize, U8 ucTaskPrio, M_TASKOPT* pstrTaskOpt)

00025  {

00026  

……       ……

00094  

00095      

00096      if((MDS_RootTask != vfFuncPointer) && (MDS_IdleTask != vfFuncPointer))

00097      {

00098  #ifdef MDS_INCLUDETASKHOOK

00099  

00100          

00101          if((VFHCRT)NULL != gvfTaskCreateHook)

00102          {

00103              gvfTaskCreateHook(pstrTcb);

00104          }

00105  

00106  #endif

00107  

00108          

00109          MDS_TaskSwiSched();

00110      }

00111  

00112      return pstrTcb;

00113  }

00026~00094行，代码与上节完全一样。

00096行，只有非系统任务才执行任务创建钩子函数。

00101~00104行，若挂接了任务创建钩子函数则执行。

 

本节我们需要增加一个删除任务的函数MDS_TaskDelete，用它来删除任务，在删除任务时可以执行挂接的任务删除钩子函数。

任务创建时在任务栈里创建了TCB，TCB中的ready节点和delay节点可能会挂接到ready表和delay表，我们只要将任务从ready表和delay表拆除，操作系统就无法再调度这个任务了，这样就可以删除该任务。删除后任务的任务栈中的数据还是存在的，但由于任务已经无法与ready表和delay表关联，因此这些数据就变成了无效数据。任务删除时，任务所使用的任务栈内存应该也被释放掉，但目前任务栈的内存是由用户申请的而不是由操作系统申请的，因此需要用户自行释放任务栈内存，操作系统不进行管理。以后任务栈由操作系统申请时，MDS_TaskDelete函数才负责释放这部分内存。

00121  U32 MDS_TaskDelete(M_TCB* pstrTcb)

00122  {

00123      M_CHAIN* pstrChain;

00124      M_CHAIN* pstrNode;

00125      M_PRIOFLAG* pstrPrioFlag;

00126      U8 ucTaskPrio;

00127      U8 ucTaskSta;

00128  

00129      

00130      if(NULL == pstrTcb)

00131      {

00132          return RTN_FAIL;

00133      }

00134  

00135      

00136      if(pstrTcb == gpstrIdleTaskTcb)

00137      {

00138          return RTN_FAIL;

00139      }

00140  

00141      (void)MDS_IntLock();

00142  

00143      

00144      ucTaskSta = pstrTcb->strTaskOpt.ucTaskSta;

00145  

00146      

00147      if(TASKREADY == (TASKREADY & ucTaskSta))

00148      {

00149          

00150          ucTaskPrio = pstrTcb->ucTaskPrio;

00151          pstrChain = &gstrReadyTab.astrChain[ucTaskPrio];

00152          pstrPrioFlag = &gstrReadyTab.strFlag;

00153  

00154          

00155          (void)MDS_TaskDelFromSchedTab(pstrChain, pstrPrioFlag, ucTaskPrio);

00156      }

00157  

00158      

00159      if(DELAYQUEFLAG == (pstrTcb->uiTaskFlag & DELAYQUEFLAG))

00160      {

00161          

00162          pstrNode = &pstrTcb->strDelayQue.strQueHead;

00163  

00164          

00165          (void)MDS_ChainCurNodeDelete(&gstrDelayTab, pstrNode);

00166      }

00167  

00168      (void)MDS_IntUnlock();

00169  

00170  #ifdef MDS_INCLUDETASKHOOK

00171  

00172      

00173      if((VFHDLT)NULL != gvfTaskDeleteHook)

00174      {

00175          gvfTaskDeleteHook(pstrTcb);

00176      }

00177  

00178  #endif

00179  

00180      

00181      MDS_TaskSwiSched();

00182  

00183      return RTN_SUCD;

00184  }

00121行，函数有2种返回值，RTN_SUCD代表任务删除成功，RTN_FAIL代表任务删除失败。入口参数pstrTcb是需要被删除的任务的TCB指针。

00130~00133行，入口参数检查，入口参数为空则返回失败。

00136~00139行，入口参数检查，若删除idle任务则返回失败。

00141行，锁中断。下面将操作ready表和delay表，为防止多个任务同时操作这两个表，需要锁中断。

00144行，获取被删除任务的当前任务状态。

00147~00156行，若该任务在ready表中则从ready表删除。

00159~00166行，若该任务在delay表中则从delay表删除。

00168行，调度表操作完成，解锁中断。

00170~00178行，若挂接了任务删除钩子函数则执行该函数。

00181行，任务已经被删除，需要重新调度一次任务。

 

本节内容较少，主要内容已经介绍完毕。本节仍使用上节的3个功能验证函数，与上节不同的是在8000 ticks的时候TEST_TestTask3任务会被root任务删除，在10000 ticks时root任务也会被自己删除。

00014  void MDS_RootTask(void)

00015  {

00016      M_TCB* pstrTcb;

00017      M_TASKOPT strOption;

00018  

00019      

00020      DEV_SoftwareInit();

00021  

00022      

00023      DEV_HardwareInit();

00024  

00025      

00026      (void)MDS_TaskCreate((U8*)"Test1", (VFUNC)TEST_TestTask1, gaucTask1Stack,

00027                           TASKSTACK, 2, (M_TASKOPT*)NULL);

00028  

00029      

00030      strOption.ucTaskSta = TASKREADY;

00031      (void)MDS_TaskCreate((U8*)"Test2", (VFUNC)TEST_TestTask2, gaucTask2Stack,

00032                           TASKSTACK, 3, &strOption);

00033  

00034      

00035      strOption.ucTaskSta = TASKDELAY;

00036      strOption.uiDelayTick = 2000;

00037      pstrTcb = MDS_TaskCreate((U8*)"Test3", (VFUNC)TEST_TestTask3, gaucTask3Stack,

00038                               TASKSTACK, 1, &strOption);

00039  

00040      (void)MDS_TaskDelay(8000);

00041  

00042      

00043      (void)MDS_TaskDelete(pstrTcb);

00044  

00045      (void)MDS_TaskDelay(2000);

00046  

00047      

00048      (void)MDS_TaskDelete(MDS_CurrentTcbGet());

00049  }

root任务起来后创建了3个任务，我们会看到这3个任务创建过程的打印，随后任务运行的过程与上节一致。当系统运行到8000 ticks时，TEST_TestTask3任务会被删除，我们可以看到TEST_TestTask3任务被删除的打印信息，此后就只有TEST_TestTask1和TEST_TestTask2任务在运行了。到10000 ticks时，root任务调用MDS_TaskDelete函数将自己删除，无需再调用MDS_TaskDelay(DELAYWAITFEV)函数进入永久delay状态。

本节运行结果截图如下：

第4章第5节 <wbr>任务创建和任务删除钩子函数

图 48  带有任务创建、切换和删除过程的打印

读者可以访问http://blog.sina.com.cn/ifreecoding网站下载视频，观看全部数据的打印过程，可以看到实际运行的结果与我们上面推断的结果是一致的。

使用工具软件将任务切换过程的数据解析为图形，结果如下图所示：

 第4章第5节 <wbr>任务创建和任务删除钩子函数

图 49  4.5节任务切换过程图

从图中可以清晰的看到2000 ticks时TEST_TestTask3任务结束delay状态，开始运行，在8000 ticks时，root任务delay时间耗尽，操作系统切换到root任务，删除了TEST_TestTask3任务，在10000 ticks时，root任务delay时间再次耗尽，操作系统切换到root任务，删除了自己。此后只剩下TEST_TestTask1和TEST_TestTask2任务切换运行。

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&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; meshCollider = GetComponent<MeshCollider>(); &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; meshRenderer = GetComponent<MeshRenderer>(); &nbsp;&nbsp;&nbsp; } &nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp; [ContextMenu("GeneratePottery")] &nbsp;&nbsp;&nbsp; void GeneratePrototype() &nbsp;&nbsp;&nbsp; { &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; vertices = new List<Vector3>(); &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; triangles = new List<int>(); &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; UV = new List<Vector2>(); &nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; EachAngle = Mathf.PI * 2 / details; &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; for (int i = 0; i < layer; i++) &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; { &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; GenerateCircle(i); &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; } &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; Capping(); &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; mesh = new Mesh(); &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; mesh.vertices = vertices.ToArray(); &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; mesh.triangles = triangles.ToArray(); &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; mesh.uv = UV.ToArray(); &nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; mesh.RecalculateBounds(); &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; mesh.RecalculateTangents(); &nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; meshFilter.mesh = mesh; &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; mesh.RecalculateNormals(); &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; meshCollider.sharedMesh = mesh; &nbsp;&nbsp;&nbsp; } &nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp; void GenerateCircle(int _layer) &nbsp;&nbsp;&nbsp; { &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; //外顶点与内顶点分开存储,方便变化操作时的计算 &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; List<Vector3> vertices_outside = new List<Vector3>(); &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; List<Vector3> vertices_inside = new List<Vector3>(); &nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; List<Vector2> UV_outside = new List<Vector2>(); &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; List<Vector2> UV_inside = new List<Vector2>(); &nbsp; &nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; //外侧和内侧顶点计算 &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; //注意这里让每一圈的首尾重合了,也就是开始和结尾的顶点坐标一致 &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; //目的是计算UV坐标时不会出现空缺 &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; for (float i = 0; i <= Mathf.PI * 2+EachAngle; i += EachAngle) &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; { &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; Vector3 v1 = new Vector3(OuterRadius * Mathf.Sin(i),&nbsp; _layer * Height, OuterRadius * Mathf.Cos(i)); &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; Vector3 v2 = new Vector3(OuterRadius * Mathf.Sin(i),&nbsp; (_layer +1)* Height, OuterRadius * Mathf.Cos(i)); &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; Vector3 v3 = new Vector3(InnerRadius * Mathf.Sin(i),&nbsp; _layer * Height, InnerRadius * Mathf.Cos(i)); &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; Vector3 v4 = new Vector3(InnerRadius * Mathf.Sin(i),&nbsp; (_layer+1) * Height, InnerRadius * Mathf.Cos(i)); &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; vertices_outside.Add(v1); vertices_outside.Add(v2); &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; vertices_inside.Add(v3); vertices_inside.Add(v4); &nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; Vector2 uv1 = new Vector2(i / Mathf.PI*2, _layer*1.0f / layer * 1.0f); &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; Vector2 uv2 = new Vector2(i / Mathf.PI*2, (_layer + 1)*1.0f / layer * 1.0f); &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; Vector2 uv3 = new Vector2(i / Mathf.PI*2, _layer*1.0f / layer * 1.0f); &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; Vector2 uv4 = new Vector2(i / Mathf.PI*2, (_layer + 1) *1.0f/ layer * 1.0f); &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; UV_outside.Add(uv1); UV_outside.Add(uv2); &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; UV_inside.Add(uv3); UV_inside.Add(uv4); &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; } &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; vertices.AddRange(vertices_outside); &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; vertices.AddRange(vertices_inside); &nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; UV.AddRange(UV_outside); &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; UV.AddRange(UV_inside); &nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; SideCount = vertices_outside.Count; &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; int j = vertices_outside.Count * _layer * 2; &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; int n = vertices_outside.Count; &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; for (int i = j; i < j + vertices_outside.Count - 2; i += 2) &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; { &nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; triangles.Add(i); triangles.Add(i + 2); triangles.Add(i + 1); &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; triangles.Add(i + 2); triangles.Add(i + 3); triangles.Add(i + 1); &nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; triangles.Add(i + n); triangles.Add(i + n + 1); triangles.Add(i + n + 2); &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; triangles.Add(i + n + 2); triangles.Add(i + n + 1); triangles.Add(i + n + 3); &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; }&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp; } &nbsp;&nbsp;&nbsp; //封顶,底面由于看不见就不用管了 &nbsp;&nbsp;&nbsp; void Capping() &nbsp;&nbsp;&nbsp; { &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; for (float i = 0; i <= Mathf.PI * 2+EachAngle; i += EachAngle) &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; { &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; Vector3 outer = new Vector3(OuterRadius * Mathf.Sin(i),layer * Height, OuterRadius * Mathf.Cos(i)); &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; Vector3 inner= new Vector3(InnerRadius * Mathf.Sin(i), layer * Height, InnerRadius * Mathf.Cos(i)); &nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;vertices.Add(outer);vertices.Add(inner); &nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; Vector2 uv1 = new Vector2(i / Mathf.PI * 2,0); Vector2 uv2 = new Vector2(i / Mathf.PI * 2, 1); &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; UV.Add(uv1); UV.Add(uv2); &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; } &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; int j = SideCount * layer * 2; &nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;for (int i=j;i<vertices.Count-2;i+=2) &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; { &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; triangles.Add(i);triangles.Add(i + 3);triangles.Add(i + 1); &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; triangles.Add(i);triangles.Add(i + 2);triangles.Add(i + 3); &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; } &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; triangles.Add(vertices.Count - 2);triangles.Add(j + 1);triangles.Add(vertices.Count - 1); &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; triangles.Add(vertices.Count - 2);triangles.Add(j);triangles.Add(j + 1); &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp; } } &nbsp; //2.动态改变形状 //这个函数放在Update()里调用 &nbsp;&nbsp;&nbsp; void GetMouseControlTransform() &nbsp;&nbsp;&nbsp; { &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; //从屏幕鼠标位置发射一条射线到模型上,获取这个坐标 &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp;Ray ray = Camera.main.ScreenPointToRay(Input.mousePosition); &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; RaycastHit info; &nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; if (Physics.Raycast(ray.origin, ray.direction, out info)) &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; { &nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; //在Unity中无法直接修改MeshFilter中Mesh的信息,需要新建一个Mesh修改其引用关系 &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; Mesh mesh = meshFilter.mesh; &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; Vector3[] _vertices = mesh.vertices; &nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; for (int i = 0; i < _vertices.Length; i++) &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; { &nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; //x,z平面变换 &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; //顶点移动与Y值的关系限制在5倍单层高度 &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; //这里可以自行修改,限制高度越大,曲线越平滑 &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp;if (Mathf.Abs(info.point.y - transform.TransformPoint(_vertices[i]).y) < (5 * Height)) &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; { &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; //计算顶点移动方向的向量 &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; Vector3 v_xz = (transform.TransformPoint(_vertices[i]) - new Vector3(transform.position.x, transform.TransformPoint(_vertices[i]).y, transform.position.z)); &nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; //外顶点与内顶点移动时相对距离应该保持不变 &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; //因为我们知道顶点数组内的顺序关系,所以可以通过计算总顶点数除以每层单侧顶点数的商的奇偶关系来判断是外顶点还是内顶点 &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; int n = i / SideCount; &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; bool side = n % 2 == 0; &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; //判断顶面顶点内外关系 &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; bool caps = (i - (SideCount * layer * 2)) % 2 == 0; &nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; //限制每个顶点最大和最小的移动距离 &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; float max; &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; float min; &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; if (i < SideCount * layer * 2) &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; { &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; max = side ? 2f * OuterRadius : 2f * OuterRadius - (OuterRadius - InnerRadius); &nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; min = side ? 0.5f * OuterRadius : 0.5f * OuterRadius - (OuterRadius - InnerRadius); &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; } &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; else &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; { &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; max = caps ? 2f * OuterRadius : 2f * OuterRadius - (OuterRadius - InnerRadius); ; &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; min = caps ? 0.5f * OuterRadius : 0.5f * OuterRadius - (OuterRadius - InnerRadius); &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; } &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; //计算当前顶点到鼠标Y值之间的距离,再用余弦函数算出实际位移距离 &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; float dif = Mathf.Abs(info.point.y - transform.TransformPoint(_vertices[i]).y); &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; if (Input.GetKey(KeyCode.RightArrow)) &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; { &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; float outer = max - v_xz.magnitude; &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; _vertices[i] += v_xz.normalized * Mathf.Min(0.01f * Mathf.Cos(((dif / 5 * Height) * Mathf.PI) / 2), outer); &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; } &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; else if (Input.GetKey(KeyCode.LeftArrow)) &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; { &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; float inner = v_xz.magnitude - min; &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; _vertices[i] -= v_xz.normalized * Mathf.Min(0.01f * Mathf.Cos(((dif / 5 * Height) * Mathf.PI) / 2), inner); &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; } &nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; //Y轴变换 &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; float scale_y = transform.localScale.y; &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; if (Input.GetKey(KeyCode.UpArrow)) &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; { &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; scale_y = Mathf.Min(transform.localScale.y + 0.000001f, 2.0f); &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; } &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; else if (Input.GetKey(KeyCode.DownArrow)) &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; { &nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; scale_y = Mathf.Max(transform.localScale.y - 0.000001f, 0.3f); &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp;} &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; transform.localScale = new Vector3(transform.localScale.x, scale_y, transform.localScale.z); &nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; } &nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; mesh.vertices = _vertices; &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; mesh.RecalculateBounds(); &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; mesh.RecalculateNormals(); &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; meshFilter.mesh = mesh; &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; meshCollider.sharedMesh = mesh; &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; } &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; } &nbsp;&nbsp;&nbsp; } } &nbsp; //计算时就把顶点坐标系转换为自身坐标系，求得向量后再转换为世界坐标系 &nbsp;&nbsp;&nbsp; Vector3 v_xz = transform.TransformDirection(transform.InverseTransformPoint(_vertices[i]) - transform.InverseTransformPoint(new Vector3(0, _vertices[i].y, 0))); &nbsp; //3.法线平均化 IEnumerator Print_Normals() &nbsp;&nbsp;&nbsp; { &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; for (int i = 0; i < meshFilter.mesh.vertices.Length; i++) &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; {&nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; if (i % 2 == 0) &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; { &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;Debug.DrawRay(transform.TransformPoint(meshFilter.mesh.vertices[i]), transform.TransformDirection(meshFilter.mesh.normals[i] * 0.3f), Color.green, 1000f); &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; } &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; else &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; { &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; Debug.DrawRay(transform.TransformPoint(meshFilter.mesh.vertices[i]), transform.TransformDirection(meshFilter.mesh.normals[i] * 0.3f), Color.blue, 1000f); &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; } &nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; yield return new WaitForSeconds(Time.deltaTime); &nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; } &nbsp;&nbsp;&nbsp; } &nbsp; //回到项目上来。这段法线计算的代码就不放上来了，大致就是根据顶点在数组中的下标去判断位置是否相同，然后把该顶点的法线相加即可。大家自己构建Mesh时的顶点顺序可能会不太一样。 以上代码是否有问题，请帮我完善
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08-30
<think> 我们正在处理一个Unity项目，需要完善Mesh构建、动态改变形状和法线平均化的代码。 根据引用[1]和引用[2]： - 创建Mesh需要设置顶点、三角形、法线等。 - 法线信息是一个Vector3数组，每个顶点对应一个法线向量。 - 如果希望网格看起来平滑，需要对相邻面的法线进行平均（即平滑法线）。 - 引用[2]提到可以使用mesh.RecalculateNormals()自动计算法线，但它是根据相邻三角面计算平均法线，从而实现平滑效果。 然而，用户提到了“动态改变形状”和“法线平均化”，因此我们需要： 1. 动态更新Mesh的顶点（改变形状）。 2. 在顶点改变后，重新计算法线。我们可以使用RecalculateNormals()，但有时可能需要自定义法线计算（例如，实现特定的平均化方式）。 引用[2]中提到了一个偷懒的方法：mesh.RecalculateNormals()，它会自动计算每个顶点的法线（基于共享该顶点的所有三角面的法线平均值，并归一化）。 但如果我们想要自己计算法线（比如为了更精确的控制），则需要： - 首先计算每个三角面的法线（通过叉乘得到）。 - 然后对于每个顶点，收集所有共享该顶点的三角面的法线，求平均（并归一化）作为该顶点的法线。 考虑到动态改变形状，我们可能需要频繁更新法线，因此使用Unity内置的RecalculateNormals()可能是高效且方便的选择。但如果需要自定义（例如忽略某些面），则需要手动计算。 根据要求，我们提供两种方案： 方案1：使用Unity内置的RecalculateNormals()（简单，适用于一般平滑效果）。 方案2：手动计算平均法线（更灵活，但代码较多）。 我们先构建一个基本的Mesh构建类，包含： - 顶点数组（Vector3[] vertices） - 三角形数组（int[] triangles） - 法线数组（Vector3[] normals） - 初始化时构建网格并设置MeshFilter和MeshRenderer。 然后提供动态改变顶点的方法，并在改变后更新法线。 步骤： 1. 创建Mesh对象并设置顶点和三角形。 2. 计算法线（使用内置方法或自定义方法）。 3. 将网格应用于MeshFilter。 注意：动态改变形状时，我们可能会修改顶点数组，然后重新计算法线。 引用[3]提到法线对于渲染、照明等非常重要，所以正确设置法线很关键。 下面是一个示例类，包含： - 初始化网格（例如生成一个平面） - 修改顶点的方法 - 重新计算法线（可选择内置或自定义） 根据引用[2]，我们也可以选择手动计算法线。这里我们提供两种方式，并通过一个标志位选择。 注意：手动计算法线需要遍历三角形，计算每个面的法线，然后对每个顶点的所有相邻面的法线求平均。 由于用户要求动态改变形状，我们假设顶点位置会变化，但拓扑结构（三角形连接）不变？或者也可能改变？这里我们先假设三角形索引不变，只有顶点位置变化。 如果拓扑结构也动态改变，那么三角形数组也需要更新，但法线计算同理。 代码结构： ```csharp using UnityEngine; [RequireComponent(typeof(MeshFilter), typeof(MeshRenderer))] public class DynamicMesh : MonoBehaviour { private Mesh mesh; private Vector3[] vertices; private int[] triangles; private Vector3[] normals; // 是否使用Unity内置的法线计算（否则使用自定义计算） public bool useUnityRecalculateNormals = true; void Start() { GetComponent<MeshFilter>().mesh = mesh = new Mesh(); mesh.name = "Dynamic Mesh"; // 初始化网格数据（例如创建一个平面） GenerateInitialMesh(); UpdateMesh(); } // 生成初始网格（示例：一个四边形平面） private void GenerateInitialMesh() { // 4个顶点 vertices = new Vector3[4]; vertices[0] = new Vector3(0, 0, 0); vertices[1] = new Vector3(1, 0, 0); vertices[2] = new Vector3(0, 1, 0); vertices[3] = new Vector3(1, 1, 0); // 两个三角形（顺时针或逆时针，注意Unity是顺时针为正面） triangles = new int[] { 0, 2, 1, 1, 2, 3 }; // 法线数组初始化为零，后面会计算 normals = new Vector3[4]; } // 更新网格（在修改顶点后调用） public void UpdateMesh() { mesh.Clear(); mesh.vertices = vertices; mesh.triangles = triangles; // 计算法线 if (useUnityRecalculateNormals) { mesh.RecalculateNormals(); // 从mesh中取回计算后的法线（如果我们后续需要访问） normals = mesh.normals; } else { normals = CalculateNormals(); mesh.normals = normals; } // 如果需要，也可以重新计算切线等 } // 自定义法线计算：计算每个顶点的法线（通过相邻面的平均） private Vector3[] CalculateNormals() { // 初始化法线数组（每个顶点一个法线，初始为Vector3.zero） Vector3[] vertexNormals = new Vector3[vertices.Length]; // 遍历每个三角形（每3个索引一个三角形） for (int i = 0; i < triangles.Length; i += 3) { int index0 = triangles[i]; int index1 = triangles[i + 1]; int index2 = triangles[i + 2]; Vector3 v0 = vertices[index0]; Vector3 v1 = vertices[index1]; Vector3 v2 = vertices[index2]; // 计算三角形面的法线（叉乘） Vector3 normal = Vector3.Cross(v1 - v0, v2 - v0).normalized; // 将这个面的法线加到三个顶点的法线上 vertexNormals[index0] += normal; vertexNormals[index1] += normal; vertexNormals[index2] += normal; } // 归一化每个顶点的法线（得到平均方向） for (int i = 0; i < vertexNormals.Length; i++) { vertexNormals[i] = vertexNormals[i].normalized; } return vertexNormals; } // 示例：动态改变顶点位置（例如根据噪声或物理模拟） public void ModifyVertices() { // 这里只是一个示例：随机移动顶点（实际应用中可能是更复杂的形变） for (int i = 0; i < vertices.Length; i++) { vertices[i] += Random.insideUnitSphere * 0.1f; } // 更新网格 UpdateMesh(); } // 在Inspector中提供一个按钮来测试修改顶点 [ContextMenu("Modify Vertices")] public void ModifyVerticesContextMenu() { ModifyVertices(); } } ``` 说明： - 在Start中，我们创建初始网格（一个平面四边形），然后调用UpdateMesh来设置网格并计算法线。 - 我们提供了两种计算法线的方式：使用Unity内置的RecalculateNormals（默认）或自定义的CalculateNormals方法（遍历三角形，计算每个面的法线并累加到顶点，然后归一化）。 - 动态修改顶点后，调用UpdateMesh更新网格和法线。 注意： - 自定义法线计算中，我们假设网格是连续的（即共享顶点）。如果网格中有不连续的顶点（例如硬边），那么需要特殊处理（比如复制顶点），但这里我们只考虑平滑网格。 - 内置的RecalculateNormals方法也会考虑顶点共享的情况，所以对于平滑网格，使用内置方法即可。 用户可以根据需求选择使用内置方法还是自定义方法。如果希望实现硬边（不平滑），可能需要不同的顶点法线（例如，在硬边处，同一个位置有多个顶点，每个顶点属于不同的面，法线不同）。 关于动态改变形状：这里只是简单示例（随机移动顶点），实际应用中可能是根据物理模拟、函数变形等。 请根据实际项目需求调整初始网格的生成和顶点修改逻辑。 参考引用： [^1]: 引用1说明需要提供法线数组，并提到平滑法线需要平均相邻面的法线。 [^2]: 引用2提到可以使用mesh.RecalculateNormals()自动计算法线，并解释了其原理（计算与顶点相连的三角面法线的平均值并归一化）。 [^3]: 引用3强调了法线在渲染和光照中的重要性。 完善点： - 我们实现了动态改变顶点后更新法线（内置方法或自定义方法）。 - 我们提供了自定义法线计算的代码，以便用户需要更精细控制时使用。 如果用户需要硬边（非平滑）的效果，则需要复制顶点（使每个三角形使用独立的顶点），然后为这些顶点分别设置法线（即三角形面的法线）。但这不是当前问题的重点。 因此，以上代码应该能够满足用户对动态改变形状和法线平均化的需求。 §§相关问题§§ 1. 在Unity中，如何为具有硬边的网格计算法线？ 2. 动态修改网格顶点时，如何优化性能？ 3. 除了法线，动态网格还需要更新哪些属性以保证正确渲染？ </think> 以下是针对 Unity 项目中 Mesh 构建、动态变形和法线平均化的代码检查与完善方案，整合了引用中的关键信息： ### 核心代码实现（含注释说明） ```csharp using UnityEngine; [RequireComponent(typeof(MeshFilter), typeof(MeshRenderer))] public class DynamicMesh : MonoBehaviour { private Mesh mesh; private Vector3[] vertices; private Vector3[] normals; void Start() { // 初始化网格组件 GetComponent<MeshFilter>().mesh = mesh = new Mesh(); mesh.name = "Dynamic Mesh"; // 1. 基础网格构建（示例：平面） GenerateBaseMesh(); // 2. 动态更新顶点位置（示例：正弦波动） InvokeRepeating(nameof(UpdateShape), 0.1f, 0.1f); } // 生成基础网格（含UV和法线初始化） private void GenerateBaseMesh() { // 顶点设置（4个顶点构成平面） vertices = new Vector3[4] { new Vector3(0, 0, 0), new Vector3(1, 0, 0), new Vector3(0, 1, 0), new Vector3(1, 1, 0) }; // 三角形索引（两个三角面） int[] triangles = new int[6] { 0, 2, 1, // 第一个三角形 1, 2, 3 // 第二个三角形 }; // UV坐标（必须设置） Vector2[] uv = new Vector2[4] { new Vector2(0, 0), new Vector2(1, 0), new Vector2(0, 1), new Vector2(1, 1) }; mesh.vertices = vertices; mesh.triangles = triangles; mesh.uv = uv; // 3. 法线计算（平滑平均） CalculateSmoothNormals(); // 使用自定义平滑法线 // mesh.RecalculateNormals(); // 或使用Unity内置方法[^2] } //=== 关键完善点1：平滑法线计算 === private void CalculateSmoothNormals() { // 初始化法线数组（与顶点一一对应）[^1] normals = new Vector3[vertices.Length]; // 步骤1：计算每个三角面的法线 Vector3[] faceNormals = new Vector3[mesh.triangles.Length / 3]; for (int i = 0; i < mesh.triangles.Length; i += 3) { int idx0 = mesh.triangles[i]; int idx1 = mesh.triangles[i + 1]; int idx2 = mesh.triangles[i + 2]; Vector3 v1 = vertices[idx1] - vertices[idx0]; Vector3 v2 = vertices[idx2] - vertices[idx0]; faceNormals[i / 3] = Vector3.Cross(v1, v2).normalized; } // 步骤2：顶点法线平均化[^1] for (int i = 0; i < vertices.Length; i++) { Vector3 normalSum = Vector3.zero; int count = 0; // 遍历所有三角形，找到共享当前顶点的面 for (int j = 0; j < mesh.triangles.Length; j++) { if (mesh.triangles[j] == i) { int faceIndex = j / 3; normalSum += faceNormals[faceIndex]; count++; } } // 计算平均值并单位化[^3] normals[i] = (count > 0) ? (normalSum / count).normalized : Vector3.up; } mesh.normals = normals; // 应用法线 } //=== 关键完善点2：动态改变形状 === private void UpdateShape() { // 动态修改顶点位置（示例：Y轴正弦波动） for (int i = 0; i < vertices.Length; i++) { float wave = Mathf.Sin(Time.time + i * 0.5f); vertices[i].y = wave * 0.2f; // 振幅控制 } mesh.vertices = vertices; // 更新顶点 mesh.RecalculateBounds(); // 重计算边界 // 动态更新法线（必须执行！） CalculateSmoothNormals(); // 若使用内置方法：mesh.RecalculateNormals()[^2] } } ``` ### 关键完善说明 1. **法线平均化优化** - 手动实现相邻面法线加权平均（`CalculateSmoothNormals`方法） - 替代方案：直接调用 `mesh.RecalculateNormals()`（Unity 内置的面法线平均算法）[^2] - **注意**：两种方法都要求顶点位置更新后**必须重新计算法线**，否则光照错误 2. **动态变形要点** - 修改 `vertices` 数组后需重新赋值给 `mesh.vertices` - 必须调用 `RecalculateBounds()` 更新碰撞检测范围 - UV 坐标在初始化后无需修改（除非做纹理动画） 3. **性能优化** ```csharp // 在UpdateShape()开头添加（减少GC） mesh.MarkDynamic(); // 声明为动态网格[^2] // 避免每帧创建新数组 vertices = mesh.vertices; // 直接获取引用 ``` 4. **探针与光照兼容** ```csharp // 确保MeshRenderer正确响应光照 GetComponent<MeshRenderer>().lightProbeUsage = LightProbeUsage.BlendProbes; GetComponent<MeshRenderer>().reflectionProbeUsage = ReflectionProbeUsage.BlendProbes; ``` ### 验证要点 1. **法线方向验证** - 在Scene视图开启 **Face Culling**，确认法线朝向一致 - 使用Debug.DrawRay绘制顶点法线辅助检查 2. **平滑度测试** - 对比 `mesh.RecalculateNormals()` 和自定义算法的平滑效果 - 硬边处理需分割顶点（非平均法线） > 引用说明：[^1] 手动计算法线需顶点与法线一一对应；[^2] `RecalculateNormals()` 使用面法线平均值；[^3] 单位化法线保证光照计算正确。
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