如何在Unity实现自定义UI网格

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如何在Unity实现自定义UI网格

Published 6 months ago

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Unity China

你是否想要为自己的Unity UI创建自定义网格，但却发现缺少可以参考的资料？

本文将由Hallgrim Games分享以下内容：
如何实现一个简单的自定义Unity UI网格
导致UI无法显示或网格不存在的常见错误原因
 
下载本文完整代码示例，请访问：
https://gist.github.com/halgrimmur/bbe50a7bb2621f0a577524edb663669f
 
关键知识点
下面是我们在本文中将要涉及的关键知识点：
想要实现自定义UI网格，我们将从MaskableGraphic派生并实现OnPopulateMesh()函数。
在改动纹理或调整其它影响UI元素的编辑器设置属性时，会触发重新渲染，所以调整后请记得调用SetVerticesDirty和SetMaterialDirty。
不要忘记设置UIVertex的颜色，否则由于UI的alpha=0，你将无法看到UI，即完全透明。
 
在Unity UI中渲染小地图
我想为自己的解谜游戏项目《Puzzle Pelago》创建关卡预览，并且想尝试基于自定义UI网格制作简单的平铺系统。
我的要求是，小地图应该和其它Unity UI元素有一致的行为，即它应该匹配自己的RectTransform，并在遮罩的ScrollView中使用，而且它还要对禁用状态的着色做出响应，因为它会由一个按钮控制。 
最后得到的效果如下。
 
小地图的效果和行为就跟普通UI元素一样。我还处理了关卡按钮，现在它的效果好多了。开发过程不算非常艰难，但是这个过程仍然很有受挫感，因为网络上可以参考的资料实在太少。
所以我打算构建一个简单示例，通过使用脚本，在UI元素中渲染纹理四边形的网格。本文中所涉及内容应该能处理构建UI几何时所遇到的所有困难。
Unity场景设置
让我们按下面的步骤设置场景。
打开将要使用的Unity项目和场景。如果场景中还没有画布，请创建一个画布。本文中，所有属性保留默认值。
在画布中创建ScrollView，我们将检查新UI组件是否在该视图中正常工作。
在层级窗口的ScrollView > Viewport > Content中，创建新的空白游戏对象，命名为MyUiElement。
给新游戏对象添加CanvasRenderer组件，然后添加新脚本MyUiElement。
在代码编辑器中打开新脚本，然后回到Unity场景。
为了使处理过程更简单，我们要设置场景视图的渲染模式为Shaded Wireframe，这样就能仔细地查看UI网格几何。切换为2D视角也很有效，选择MyUiElement对象并按下F，这样Unity就会正确缩放对象。
 
 
用C#代码实现自定义Unity UI网格脚本
接下来，我们要实现新C#脚本。
首先，新脚本需要派生自Graphic类。但是，如果需要运行ScrollViews中的遮罩，我们最好让脚本派生自MaskableGraphic类。否则，图形会在遮罩外渲染。 
此外，我们希望在编辑器中设置网格单元的尺寸，因此所以我们要为其添加公共字段。
public class MyUiElement : MaskableGraphic
{    public float GridCellSize = 40f;
然后，我们要为UI元素使用纹理。通过查看Unity的实现方法，我们发现常用的方法是：
定义Texture/Material栏为属性，从而当纹理在检视窗口修改时，我们可以触发Unity UI进行重新渲染，即使处于编辑模式。该过程可以通过调用SetMaterialDirty()和SetVerticesDirty()实现。
将mainTexture实现为默认重写属性，从而在未提供纹理时，返回默认白色纹理。
 [SerializeField]
   Texture m_Texture;    
   // 每当在检视窗口修改纹理时，Unity都会触发UI元素的重新绘制。   
 public Texture texture
   {        get
       {            return m_Texture;
       }        set
       {            if (m_Texture == value)                return;

           m_Texture = value;
           SetVerticesDirty();
           SetMaterialDirty();
       }
   }    public override Texture mainTexture
   {        get
       {            return m_Texture == null ? s_WhiteTexture : m_Texture;
       }
   }
接下来，我们要重写OnPopulateMesh()来执行渲染。该函数会获取VertexHelper工具辅助对象作为参数来构建网格。
辅助对象会跟踪顶点索引并添加顶点、UV和三角形，而且不必处理大量数组运算和索引跟踪。在构建新网格前，必须用Clear()函数处理该对象。
 用于生成四边形的辅助函数AddQuad()非常实用，代码如下。
//  AddQuad()是可以为UI网格轻松创建四边形的辅助函数。除此以外，你还可以用它来制作任何基于三角形的几何体 
   void AddQuad(VertexHelper vh, Vector2 corner1, Vector2 corner2, Vector2 uvCorner1, Vector2 uvCorner2)
   {        var i = vh.currentVertCount;
           
       UIVertex vert = new UIVertex();
       vert.color = this.color;  // 别忘了设置this
        vert.position = corner1;
       vert.uv0 = uvCorner1;
       vh.AddVert(vert);

       vert.position = new Vector2(corner2.x, corner1.y);
       vert.uv0 = new Vector2(uvCorner2.x, uvCorner1.y);
       vh.AddVert(vert);

       vert.position = corner2;
       vert.uv0 = uvCorner2;
       vh.AddVert(vert);

       vert.position = new Vector2(corner1.x, corner2.y);
       vert.uv0 = new Vector2(uvCorner1.x, uvCorner2.y);
       vh.AddVert(vert);
           
       vh.AddTriangle(i+0,i+2,i+1);
       vh.AddTriangle(i+3,i+2,i+0);
   }    // 更新网格
   protected override void OnPopulateMesh(VertexHelper vh)
   {        
     // 确保不会进入无限循环
       if (GridCellSize <= 0)
       {
           GridCellSize = 1f;
           Debug.LogWarning("GridCellSize must be positive number. Setting to 1 to avoid problems.");            
       }        
       //清除顶点辅助对象来重置顶点和索引等信息
       vh.Clear();        
       //  UI元素RectTransform的左下角部分 
       var bottomLeftCorner = new Vector2(0,0) - rectTransform.pivot;
       bottomLeftCorner.x *= rectTransform.rect.width;
       bottomLeftCorner.y *= rectTransform.rect.height;      
      //  根据UI RectTransform，以现有GridCellSize尽可能放入多个方形网格平铺
       for (float x = 0; x < rectTransform.rect.width-GridCellSize; x += GridCellSize)
       {            for (float y = 0; y < rectTransform.rect.height-GridCellSize; y += GridCellSize)
           {
               AddQuad(vh, 
                   bottomLeftCorner + x*Vector2.right + y*Vector2.up,
                   bottomLeftCorner + (x+GridCellSize)*Vector2.right + (y+GridCellSize)*Vector2.up,
                   Vector2.zero, Vector2.one); // UVs
           }
       }
       
       Debug.Log("Mesh was redrawn!");
   }
请注意，在AddQuad()函数中，我们设置了位置、UV和颜色。因为在UI材质中，纹理会默认乘以颜色。
保留默认设置，即(r=0,g=0,b=0,a=0)，将会得到完全透明的材质。所以如果你无法看到UI部分，或许这就是原因所在。这里我们使用组件的继承颜色栏。
因为我们希望在RectTransform重新调整大小时更新网格，我们还要重写OnRectTransformDimensionsChange()，代码如下。
   protected override void OnRectTransformDimensionsChange()
   {        base.OnRectTransformDimensionsChange();
       SetVerticesDirty();
       SetMaterialDirty();
   }
这样应该就好了。现在回到Unity场景，我们会在RectTransform中看到白色方形的网格。为了修改该效果，我们可以在Texture中选择并设置Unity默认纹理。
 
通过调整RectTransform的大小或Grid Cell Size数值，我们可以发现网格现在会自动更新。进入运行模式后，我们可以拖动滚动视图的内容，并正确地遮罩网格。
 
 
小结
本文介绍的功能不仅限于渲染四边形，因为我们在本文中创建的基本几何体包含三角形，所以任意2D网格应该都能绘制，而且它还可以用来设置动画。
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