本日はMRMT枠です。
今回はUV情報をスクリプトベースでメッシュに組み込む方法を調べていきます。
〇UnityC#でUVを含むメッシュを生成する
C#で頂点情報に加えUV情報を基にメッシュを構築する方法は次のようになります。
using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;
public class CubeMeshGenerator : MonoBehaviour
{
// メッシュの頂点座標
private Vector3[] vertices = new Vector3[]
{
// 前面 (Front)
new Vector3(-0.5f, -0.5f, 0.5f), // 左下
new Vector3(0.5f, -0.5f, 0.5f), // 右下
new Vector3(0.5f, 0.5f, 0.5f), // 右上
new Vector3(-0.5f, 0.5f, 0.5f), // 左上
// 後面 (Back)
new Vector3(0.5f, -0.5f, -0.5f), // 右下
new Vector3(-0.5f, -0.5f, -0.5f), // 左下
new Vector3(-0.5f, 0.5f, -0.5f), // 左上
new Vector3(0.5f, 0.5f, -0.5f) // 右上
};
// メッシュの三角形インデックス
private int[] triangles = new int[]
{
// 前面 (Front)
0, 1, 2,
2, 3, 0,
// 後面 (Back)
4, 5, 6,
6, 7, 4,
// 左側 (Left)
5, 0, 3,
3, 6, 5,
// 右側 (Right)
1, 4, 7,
7, 2, 1,
// 上面 (Top)
3, 2, 7,
7, 6, 3,
// 底面 (Bottom)
0, 5, 4,
4, 1, 0
};
// メッシュのUV座標
private Vector2[] uvs = new Vector2[]
{
// 前面 (Front)
new Vector2(0f, 0f),
new Vector2(1f, 0f),
new Vector2(1f, 1f),
new Vector2(0f, 1f),
// 後面 (Back)
new Vector2(1f, 0f),
new Vector2(0f, 0f),
new Vector2(0f, 1f),
new Vector2(1f, 1f)
};
private void Start()
{
// メッシュを作成して割り当てる
Mesh mesh = new Mesh();
mesh.vertices = vertices;
mesh.triangles = triangles;
mesh.uv = uvs;
// メッシュを表示するオブジェクトに割り当てる
MeshFilter meshFilter = GetComponent<MeshFilter>();
MeshRenderer meshRenderer = GetComponent<MeshRenderer>();
meshFilter.mesh = mesh;
}
}
頂点の配列とUVの配列していることを確認しMeshクラスのuvにデータを代入することでuvを持ったメッシュを生成できます。
例えば上記の例の場合は最初の頂点であるVector3(-0.5f, -0.5f, 0.5f)に対応するUVはVector2(0f, 0f)となります。
上記のコードを実行した場合前面と背面にUVが持たれており、ほかの面にUV情報を持たせるためにはUV情報を与える必要があります。
しかし頂点数とUV数は一致している必要があるため面ごとにUVを追加した場合はOutOfRangeのエラーが出てしまいます。
では一度UVと頂点と面について関係を負荷彫りしていきます。
〇UV情報と頂点情報の関連
UV情報は一般的に頂点1つに対して1つ(U,Vの2次元ベクトル)のデータが格納されます。
しかし実際のUVはBlenderのUVEditorを見るとわかるのですが、各面に依存しており、面をシェアしている頂点で複数のUVを持つようなことになります。
つまり実際のUVは頂点ではなく面に依存しています。
これを処理するためには次のようにfor文でcubeTrianglesの数＝メッシュのインデックスの数実行します。
この時、Unityではメッシュを三角ポリゴンとして処理するため３の倍数でfor文を回していきます。
正しくUVと頂点を適応するには次のような処理になります。
// UV座標を計算して設定
for (int i = 0; i < cubeTriangles.Length; i += 3)
{
//頂点とインデックスの対応 ＝メッシュの作成
Vector3 v0 = cubeVertices[cubeTriangles[i]];
Vector3 v1 = cubeVertices[cubeTriangles[i + 1]];
Vector3 v2 = cubeVertices[cubeTriangles[i + 2]];
//メッシュの法線を取得
Vector3 normal = Vector3.Cross(v1 - v0, v2 - v0).normalized;
//それぞれの頂点に格納されているuv情報
Vector2 uv0 = new Vector2(0f, 0f);
Vector2 uv1 = new Vector2(1f, 0f);
Vector2 uv2 = new Vector2(1f, 1f);
// List<Vector2> uvs = new List<Vector2>()のリストに追加
uvs.Add(uv0);
uvs.Add(uv1);
uvs.Add(uv2);
vertices.Add(v0);
vertices.Add(v1);
vertices.Add(v2);
triangles.Add(i);
triangles.Add(i + 1);
triangles.Add(i + 2);
}
//メッシュにuvを適応
mesh.uv = uvs.ToArray();
これを実行すると次のように6面すべてにUVが適応され画像が張られるようになります。
以上でC#でUVが適応されるキューブを生成できました。
〇コード一覧
今回使用したコードは次のようになります。
using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;
public class CubeMeshGenerator : MonoBehaviour
{
private void Start()
{
Mesh mesh = new Mesh();
GetComponent<MeshFilter>().mesh = mesh;
List<Vector3> vertices = new List<Vector3>();
List<int> triangles = new List<int>();
List<Vector2> uvs = new List<Vector2>();
// 頂点座標
Vector3[] cubeVertices = new Vector3[]
{
new Vector3(-0.5f, -0.5f, 0.5f),
new Vector3(0.5f, -0.5f, 0.5f),
new Vector3(0.5f, 0.5f, 0.5f),
new Vector3(-0.5f, 0.5f, 0.5f),
new Vector3(0.5f, -0.5f, -0.5f),
new Vector3(-0.5f, -0.5f, -0.5f),
new Vector3(-0.5f, 0.5f, -0.5f),
new Vector3(0.5f, 0.5f, -0.5f)
};
// 三角形インデックス
int[] cubeTriangles = new int[]
{
0, 1, 2, 2, 3, 0,
4, 5, 6, 6, 7, 4,
5, 0, 3, 3, 6, 5,
1, 4, 7, 7, 2, 1,
3, 2, 7, 7, 6, 3,
5, 4, 1, 1, 0, 5
};
// UV座標を計算して設定
for (int i = 0; i < cubeTriangles.Length; i += 3)
{
Vector3 v0 = cubeVertices[cubeTriangles[i]];
Vector3 v1 = cubeVertices[cubeTriangles[i + 1]];
Vector3 v2 = cubeVertices[cubeTriangles[i + 2]];
Vector3 normal = Vector3.Cross(v1 - v0, v2 - v0).normalized;
Vector2 uv0 = new Vector2(0f, 0f);
Vector2 uv1 = new Vector2(1f, 0f);
Vector2 uv2 = new Vector2(1f, 1f);
uvs.Add(uv0);
uvs.Add(uv1);
uvs.Add(uv2);
vertices.Add(v0);
vertices.Add(v1);
vertices.Add(v2);
triangles.Add(i);
triangles.Add(i + 1);
triangles.Add(i + 2);
}
mesh.vertices = vertices.ToArray();
mesh.triangles = triangles.ToArray();
mesh.uv = uvs.ToArray();
}
}
なお上記コードでわかるように頂点数が元から増える形となり、これによって頂点数＝uv数が守られるようになっています。
