IsoMesh 项目使用教程

1. 项目介绍

IsoMesh 是一个用于 Unity 的工具集，主要用于将网格转换为带符号距离场数据（Signed Distance Field, SDF），进行带符号距离场的光线行进（Raymarching），以及通过表面网（Surface Nets）或双轮廓（Dual Contouring）将带符号距离场数据提取回网格。所有工作都在 GPU 上并行化使用计算着色器完成。

项目的主要动机是为了在游戏中实现网格的变形和操作，这种方法非常适合这类任务。IsoMesh 项目目前正在 Unity 2021.2.0f1 上开发和测试。

2. 项目快速启动

2.1 安装与配置

1. 克隆项目：

   git clone https://github.com/EmmetOT/IsoMesh.git
   

2. 导入 Unity 项目： 将克隆的项目导入到 Unity 中，确保使用 Unity 2021.2.0f1 或更高版本。

2.2 基本使用

1. 添加网格： 打开 Unity 编辑器，选择 Tools > Mesh to SDF，选择一个网格并设置采样大小（建议 64）。

2. 生成 SDF 数据： 点击生成按钮，等待计算完成。生成的 SDF 数据将用于后续的光线行进和网格提取。

3. 光线行进： 在场景中添加一个 SDFGroupRaymarcher 组件，用于可视化 SDF 数据。

4. 网格提取： 添加一个 SDFGroupMeshGenerator 组件，用于将 SDF 数据提取回网格。

2.3 示例代码

以下是一个简单的示例代码，展示如何在 Unity 中使用 IsoMesh 进行网格转换和光线行进：

using UnityEngine;

public class IsoMeshExample : MonoBehaviour
{
    public Mesh meshToConvert;
    public int sampleSize = 64;

    void Start()
    {
        // 将网格转换为 SDF 数据
        SDFMeshAsset sdfMesh = MeshToSDF.Convert(meshToConvert, sampleSize);

        // 创建一个 SDFGroupRaymarcher 进行光线行进
        GameObject raymarcherObj = new GameObject("Raymarcher");
        SDFGroupRaymarcher raymarcher = raymarcherObj.AddComponent<SDFGroupRaymarcher>();
        raymarcher.sdfGroup = new SDFGroup();
        raymarcher.sdfGroup.Add(sdfMesh);

        // 创建一个 SDFGroupMeshGenerator 进行网格提取
        GameObject meshGeneratorObj = new GameObject("MeshGenerator");
        SDFGroupMeshGenerator meshGenerator = meshGeneratorObj.AddComponent<SDFGroupMeshGenerator>();
        meshGenerator.sdfGroup = new SDFGroup();
        meshGenerator.sdfGroup.Add(sdfMesh);
    }
}

3. 应用案例和最佳实践

3.1 地形编辑

IsoMesh 可以用于实时地形编辑，通过将地形网格转换为 SDF 数据，用户可以实时修改地形并立即看到效果。这对于游戏开发中的地形生成和编辑非常有用。

3.2 物体变形

在游戏中，物体变形是一个常见的需求。使用 IsoMesh，开发者可以轻松地将物体转换为 SDF 数据，并通过光线行进和网格提取实现复杂的变形效果。

3.3 物理交互

IsoMesh 还支持物理交互，通过生成小型的碰撞器，可以在游戏中实现物体之间的物理碰撞和交互。

4. 典型生态项目

4.1 Unity 2021.2.0f1

IsoMesh 项目目前主要在 Unity 2021.2.0f1 上开发和测试，建议使用相同版本的 Unity 以确保兼容性。

4.2 Inigo Quilez 的 SDF 教程

Inigo Quilez 是带符号距离场（SDF）领域的知名专家，他的教程和资源对于理解和使用 IsoMesh 非常有帮助。

4.3 MudBun

MudBun 是另一个与 IsoMesh 类似的项目，专注于在 Unity 中实现 SDF 和网格操作。开发者可以参考 MudBun 的实现来进一步优化和扩展 IsoMesh 的功能。

通过以上内容，您应该能够快速上手并使用 IsoMesh 项目进行网格转换、光线行进和网格提取。希望这篇教程对您有所帮助！