Unity 如何在Unity中优雅的画线-Toy模板网

这篇具有很好参考价值的文章主要介绍了Unity 如何在Unity中优雅的画线。希望对大家有所帮助。如果存在错误或未考虑完全的地方，请大家不吝赐教，您也可以点击"举报违法"按钮提交疑问。

内容将会持续更新，有错误的地方欢迎指正，谢谢!

Unity 如何在Unity中优雅的画线

TechX 坚持将创新的科技带给世界！

拥有更好的学习体验 —— 不断努力，不断进步，不断探索

TechX —— 心探索、心进取！

助力快速掌握画线

为初学者节省宝贵的学习时间，避免困惑！

前言：

在Unity项目中，调试和可视化是开发过程中不可或缺的部分。其中，绘制线条是一种常见的手段，可以用于在Scene场景和Game视图中进行调试和展示。本篇博客将为你介绍多种不同的绘制线条方法，帮助你轻松应对各种调试和可视化需求。

一、Debug.DrawLine

Debug.DrawLine 是 Unity 提供的一种用于在 Scene 视图中绘制调试线条的方法。

Unity 如何在Unity中优雅的画线,Unity知识点,unity,游戏引擎

start	世界空间中线条起始点的位置。
end	在世界空间中指向线条的终点。
color	线条的颜色。
duration	线条的可见长度。

在 Update/FixedUpdate/LateUpdate 中调用：

这个方法通常用于游戏运行时进行更新，在这些方法中调用 Debug.DrawLine 来在不同帧更新时绘制线条。
只在 Scene 窗口里显示：

Debug.DrawLine 绘制的线条只能在 Scene 窗口中显示。这限制了在 Game 窗口中实时查看线条。
不能设置材质：

使用 Debug.DrawLine 绘制的线条无法更改或设置材质，因为它们主要用于调试和临时可视化，不提供材质设置的选项。

1、绘制正方体

[ExecuteInEditMode]
public class MyComponent1 : MonoBehaviour
{
    public float size = 1; // 正方体的大小

    private Vector3[] vertices = new Vector3[8]
    {
        new Vector3(-1, -1, -1),
        new Vector3(1, -1, -1),
        new Vector3(1, -1, 1),
        new Vector3(-1, -1, 1),
        new Vector3(-1, 1, -1),
        new Vector3(1, 1, -1),
        new Vector3(1, 1, 1),
        new Vector3(-1, 1, 1),
    };


    private void Update()
    {
        for (int i = 0; i < 4; i++)
        {
            int next = (i < 3) ? (i + 1) : 0;
            // 底部边框线
            Debug.DrawLine(vertices[i] * size * 0.5f, vertices[next] * size * 0.5f, Color.green);
            // 顶部边框线
            Debug.DrawLine(vertices[i + 4] * size * 0.5f, vertices[next + 4] * size * 0.5f, Color.green);
            // 垂直边框线
            Debug.DrawLine(vertices[i] * size * 0.5f, vertices[i + 4] * size * 0.5f, Color.green); 
        }
    }
}

要使用 Debug.DrawLine 绘制一个正方体，需要考虑其边界上的顶点和线条之间的关系。下面是一个示例代码，用于在场景中绘制一个简单的正方体：

Unity 如何在Unity中优雅的画线,Unity知识点,unity,游戏引擎

2、绘制网格

using UnityEngine;

public class DrawGrid : MonoBehaviour
{
    public float gridSize = 1.0f; // 网格单元的大小
    public int gridSizeX = 10; // 网格的列数
    public int gridSizeY = 10; // 网格的行数

    void OnDrawGizmos()
    {
        // 绘制水平方向的线条
        for (int i = 0; i <= gridSizeX; i++)
        {
            Vector3 start = Vector3.right * i * gridSize;
            Vector3 end = start + Vector3.forward * gridSize * gridSizeY;
            Debug.DrawLine(start, end, Color.white);
        }

        // 绘制垂直方向的线条
        for (int i = 0; i <= gridSizeY; i++)
        {
            Vector3 start = Vector3.forward * i * gridSize;
            Vector3 end = start + Vector3.right * gridSize * gridSizeX;
            Debug.DrawLine(start, end, Color.white);
        }
    }
}

使用 Debug.DrawLine 绘制一个 10x10 的网格。将这个脚本附加到一个空 GameObject 上。gridSize 变量表示网格的单元大小，gridSizeX 和 gridSizeY 分别表示网格的列数和行数。在 Scene 视图中，可以看到一个由绿色线条组成的网格。这些线条只是用于调试和可视化，不会在游戏中显示。

Unity 如何在Unity中优雅的画线,Unity知识点,unity,游戏引擎

二、Gizmos.DrawLine

Gizmos.DrawLine 是 Unity 提供的一个用于在 Scene 窗口中绘制线条的函数。它可以在 OnDrawGizmos 和 OnDrawGizmosSelected 方法中使用。

Unity 如何在Unity中优雅的画线,Unity知识点,unity,游戏引擎

from	世界空间中线条起始点的位置。
to	在世界空间中指向线条的终点。

调用方式：

适合在 OnDrawGizmos 和 OnDrawGizmosSelected 这两个 Unity 生命周期方法中调用。这些方法是专门用于在 Scene 窗口中绘制 Gizmo 的。
显示范围：

所绘制的线条只会在 Scene 窗口中显示，而不会出现在游戏运行中。这有助于在编辑器中进行调试和可视化，但不会影响游戏性能或最终的构建。
材质设置：

Gizmos 提供的绘制方法通常不能设置材质、颜色等属性。Gizmos.DrawLine 绘制的线条颜色和材质是固定的，无法调整其粗细、透明度或使用自定义材质。

1、绘制网格

using UnityEngine;

public class DrawGrid : MonoBehaviour
{
    public float gridSize = 1.0f; // 网格单元的大小
    public int gridSizeX = 10; // 网格的列数
    public int gridSizeY = 10; // 网格的行数

    void OnDrawGizmos()
    {
        Gizmos.color = Color.red;

        // 绘制水平方向的线条
        for (int i = 0; i <= gridSizeX; i++)
        {
            Vector3 start = Vector3.right * i * gridSize;
            Vector3 end = start + Vector3.forward * gridSize * gridSizeY;
            Gizmos.DrawLine(start, end);
        }

        // 绘制垂直方向的线条
        for (int i = 0; i <= gridSizeY; i++)
        {
            Vector3 start = Vector3.forward * i * gridSize;
            Vector3 end = start + Vector3.right * gridSize * gridSizeX;
            Gizmos.DrawLine(start, end);
        }
    }
}

在 OnDrawGizmos 方法中使用 Gizmos.DrawLine 绘制一个 10x10 的网格。这些线条只在 Scene 窗口中显示，并且不能设置材质。要注意的是，Gizmos 类用于在 Scene 窗口中绘制 Gizmo，但不会在游戏运行时显示。

Unity 如何在Unity中优雅的画线,Unity知识点,unity,游戏引擎

三、Mesh

在Unity中，Mesh（网格）是一种用于表示3D模型的数据结构。它定义了一个网格模型的顶点、三角形（或其他多边形）、UV（纹理坐标）、法线（法线方向）等数据。Mesh是用于构建3D模型的基本组成部分之一。

Mesh是Unity中许多3D对象（如MeshFilter、MeshRenderer等）的基础，通过MeshFilter组件将Mesh应用到GameObject上，并使用MeshRenderer来渲染对象。通常，开发者使用Mesh来创建静态或动态的3D模型，并在游戏场景中呈现出来。

Unity 如何在Unity中优雅的画线,Unity知识点,unity,游戏引擎

vertices	表示网格的顶点数组。
triangles	表示定义三角形的索引数组。
normals	表示法线数组，用于指定网格每个顶点的法线方向。
uv	表示纹理坐标数组。
colors	表示网格的顶点颜色。
SetIndices	SetIndices 是 Mesh 类中用于设置网格顶点索引的方法。它允许您指定用于连接顶点以形成三角形或其他多边形的索引数组。
MarkDynamic	MarkDynamic 方法用于标记网格为动态网格。它是一个性能优化方法，用于告诉引擎此网格将频繁地更新。当您有一个需要在每帧或频繁时间间隔内更新的网格时，可以使用 MarkDynamic 方法。

1、绘制正方体线框

using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;
using UnityEngine.UI;

[RequireComponent(typeof(MeshFilter))]
[RequireComponent(typeof(MeshRenderer))]
public class DrawCube : MonoBehaviour
{
    private Mesh mesh;
    private MeshFilter meshFilter;
    private MeshRenderer meshRenderer;

    // 创建一个立方体的 Mesh
    private Mesh CreateCubeMesh()
    {
        Mesh mesh = new Mesh();
        mesh.vertices = new Vector3[]
        {
            new Vector3(-1, -1, -1), // 0
            new Vector3(1, -1, -1),  // 1
            new Vector3(1, 1, -1),   // 2
            new Vector3(-1, 1, -1),  // 3
            new Vector3(-1, -1, 1),  // 4
            new Vector3(1, -1, 1),   // 5
            new Vector3(1, 1, 1),    // 6
            new Vector3(-1, 1, 1)    // 7
        };

        mesh.SetIndices(new int[]
        {
            0, 1, 1, 2, 2, 3, 3, 0, // 前面四条边
            4, 5, 5, 6, 6, 7, 7, 4, // 后面四条边
            0, 4, 1, 5, 2, 6, 3, 7  // 连接前后两个面的四条边
        }, MeshTopology.Lines, 0);

        return mesh;
    }


    private void Start()
    {
        meshFilter = GetComponent<MeshFilter>();
        meshRenderer = GetComponent<MeshRenderer>();

        mesh = CreateCubeMesh();
        meshFilter.mesh = mesh;

        var material = new Material(Shader.Find("Unlit/Color"));
        material.color = Color.green;
        meshRenderer.material = material;
    }
}

这里是通过创建一个正方体的Mesh,然后通过MeshFilter组件将Mesh应用到GameObject上，并使用MeshRenderer来渲染该正方体线框。

Unity 如何在Unity中优雅的画线,Unity知识点,unity,游戏引擎

四、GL

OpenGL（Open Graphics Library）是一个用于渲染 2D 和 3D 图形的跨平台图形库。它提供了一系列函数和指令，允许开发者通过编程来操作图形硬件，实现图形渲染和交互式图形应用程序的开发。

在Unity中，GL（Graphics Library）是一个底层的图形渲染接口，用于执行低级图形绘制操作。GL允许开发者以非常灵活的方式直接控制图形渲染，使开发者可以绘制各种形状、线条、文本和纹理，实现各种自定义的绘图需求。

Unity 如何在Unity中优雅的画线,Unity知识点,unity,游戏引擎

GL.TRIANGLES	绘制三角形。
GL.QUADS	绘制四边形。
GL.LINES	用于绘制线段。
GL.Color	设置绘图颜色。
GL.Begin	开始绘制指定类型的几何图元。
GL.End	结束当前的绘制操作。
GL.Vertex3	添加一个三维顶点。
GL.LoadPixelMatrix	设置渲染矩阵，将坐标系设置为像素坐标系，用于在屏幕上绘制。
GL.PushMatrix/GL.PopMatrix	压栈和出栈矩阵，用于保存和恢复绘图状态。
GL.LoadOrtho	用于设置投影矩阵，将绘制坐标系设置为正交投影（Orthographic Projection）。

调用方式：

OnPostRender(): 用于在完成渲染场景之后立即调用，适合进行屏幕后处理或绘制Overlay UI。
OnRenderObject(): 在渲染对象时调用。允许手动渲染对象并覆盖其默认渲染。用于自定义渲染对象或其他特殊渲染需求。
显示范围：

LoadOrtho(): 用于设置绘制范围为屏幕坐标系，绘制在整个屏幕上。在OnPostRender()中调用，以便以屏幕为基础绘制2D图形。
材质设置：

GL允许使用材质，但与在Unity中常规渲染管道中的应用方式有所不同。
在GL中，使用材质时，需要在GL代码中直接调用SetPass()来设置所需的材质属性。这将设置着色器状态，让GL能够使用该材质来渲染几何图元。
若要控制颜色，需要使用GL.Color()方法设置颜色。
若要控制透明度，可以通过设置颜色的Alpha值来实现半透明效果。

1、绘制3D网格和屏幕网格

using UnityEngine;

public class DrawGrid : MonoBehaviour
{
	public float gridSize = 1.0f; // 网格单元的大小
    public int gridSizeX = 10; // 网格的列数
    public int gridSizeY = 10; // 网格的行数
    private Material lineMaterial;


    void CreateLineMaterial()
    {
        if (!lineMaterial)
        {
            // Unity has a built-in shader that is useful for drawing
            // simple colored things.
            Shader shader = Shader.Find("Hidden/Internal-Colored");
            lineMaterial = new Material(shader);
            lineMaterial.hideFlags = HideFlags.HideAndDontSave;
            // Turn on alpha blending
            lineMaterial.SetInt("_SrcBlend", (int)UnityEngine.Rendering.BlendMode.SrcAlpha);
            lineMaterial.SetInt("_DstBlend", (int)UnityEngine.Rendering.BlendMode.OneMinusSrcAlpha);
            // Turn backface culling off
            lineMaterial.SetInt("_Cull", (int)UnityEngine.Rendering.CullMode.Off);
            // Turn off depth writes
            lineMaterial.SetInt("_ZWrite", 0);
        }
    }

    // Will be called after all regular rendering is done
    public void OnRenderObject()
    {
        CreateLineMaterial();
        lineMaterial.SetPass(0);                //刷新当前材质  

        //Draw3DGrid();
        DrawScreenGrid();
    }
	
	 /// <summary>
    /// 在三维场景中绘制网格
    /// </summary>
    void Draw3DGrid()
    {
        GL.PushMatrix();
        GL.MultMatrix(transform.localToWorldMatrix);
        GL.Begin(GL.LINES);

        float startX = -(gridSize * gridSizeX) / 2;
        float startZ = -(gridSize * gridSizeY) / 2;

        // 绘制垂直方向的线条
        for (int i = 0; i <= gridSizeX; i++)
        {
            GL.Color(Color.red);
            float xPos = startX + i * gridSize;
            GL.Vertex3(xPos, 0, startZ);
            GL.Vertex3(xPos, 0, -startZ);
        }

        // 绘制水平方向的线条
        for (int i = 0; i <= gridSizeY; i++)
        {
            GL.Color(Color.green);

            float zPos = startZ + i * gridSize;
            GL.Vertex3(startX, 0, zPos);
            GL.Vertex3(-startX, 0, zPos);
        }

        GL.End();
        GL.PopMatrix();
    }

    /// <summary>
    /// 在屏幕上绘制网格
    /// </summary>
    void DrawScreenGrid()
    {
        GL.PushMatrix(); 			 			//保存当前Matirx  
        GL.LoadPixelMatrix();                   //设置pixelMatrix  

        GL.Begin(GL.LINES);

        // 绘制水平方向的线条
        for (int i = 0; i <= gridSizeX; i++)
        {
            GL.Color(Color.green);

            float xPos = i * gridSize;
            GL.Vertex3(xPos, 0, 0);
            GL.Vertex3(xPos, gridSize * gridSizeY, 0);
        }

        // 绘制垂直方向的线条
        for (int i = 0; i <= gridSizeY; i++)
        {
            GL.Color(Color.green);

            float zPos = i * gridSize;
            GL.Vertex3(0, zPos, 0);
            GL.Vertex3(gridSize * gridSizeX, zPos, 0);
        }

        GL.End();
        GL.PopMatrix();//读取之前的Matrix  
    }
}

Unity 如何在Unity中优雅的画线,Unity知识点,unity,游戏引擎

2、实现屏幕框选

public class BoxSelection: MonoBehaviour
{
	public Material boxMaterial;
    public Material lineMaterial;

    private Vector3 startPoint;
    private bool isSelecting = false;

    private void Update()
    {
        if (Input.GetMouseButtonDown(0))
        {
            startPoint = Input.mousePosition;
            isSelecting = true;
        }
        else if (Input.GetMouseButtonUp(0))
        {
            isSelecting = false;
            SelectObjects();
        }
    }

    private void OnPostRender()
    {
       	if (!boxMaterial || !lineMaterial)
        {
            Debug.LogError("Please assign materials on the inspector!");
            return;
        }

        if (isSelecting)
        {
            GL.PushMatrix();
            boxMaterial.SetPass(0);
            GL.LoadPixelMatrix();

            GL.Begin(GL.QUADS);
            boxMaterial.color = new Color(1f, 1f, 1f, 0.2f);

            Vector3 endPos = Input.mousePosition;
            GL.Vertex3(startPoint.x, startPoint.y, 0);
            GL.Vertex3(endPos.x, startPoint.y, 0);
            GL.Vertex3(endPos.x, endPos.y, 0);
            GL.Vertex3(startPoint.x, endPos.y, 0);

            GL.End();
            GL.PopMatrix();

            GL.PushMatrix();
            lineMaterial.SetPass(0);
            GL.LoadPixelMatrix();

            GL.Begin(GL.LINES);
            lineMaterial.color = Color.green;

            GL.Vertex3(startPoint.x, startPoint.y, 0);
            GL.Vertex3(endPos.x, startPoint.y, 0);

            GL.Vertex3(endPos.x, startPoint.y, 0);
            GL.Vertex3(endPos.x, endPos.y, 0);

            GL.Vertex3(endPos.x, endPos.y, 0);
            GL.Vertex3(startPoint.x, endPos.y, 0);

            GL.Vertex3(startPoint.x, endPos.y, 0);
            GL.Vertex3(startPoint.x, startPoint.y, 0);

            GL.End();
            GL.PopMatrix();
        }
    }

    private void SelectObjects()
    {
       Vector3 mouseStartPos = startPoint;
        Vector3 mouseEndPos = Input.mousePosition;

        Vector3 min = Vector3.Min(mouseStartPos, mouseEndPos);
        Vector3 max = Vector3.Max(mouseStartPos, mouseEndPos);

        Rect selectRect = new Rect(min.x, Screen.height - max.y, max.x - min.x, max.y - min.y);

        foreach (GameObject obj in FindObjectsOfType<GameObject>())
        {
            Vector3 screenPos = Camera.main.WorldToScreenPoint(obj.transform.position);
            if (selectRect.Contains(screenPos))
            {
                Debug.Log("Selected object: " + obj.name);
                // 在这里可以添加选中对象的操作逻辑
            }
        }
    }
}

Unity 如何在Unity中优雅的画线,Unity知识点,unity,游戏引擎

五、LineRenderer

LineRenderer 是 Unity 中用于在场景中绘制线条的组件之一。它可以用于创建简单的线段、路径、连线等效果。

Unity 如何在Unity中优雅的画线,Unity知识点,unity,游戏引擎

positions	设置线条的顶点位置数组。
startWidth / endWidth	设置线条的起始和结束宽度。
Material	设置线条的材质。
startColor /endColor	设置线条的起始和结束颜色。
numCapVertices	设置线段端点的顶点数量。。
numCornerVertices	设置或获取拐角处的顶点数目。
SetPosition(int index, Vector3 position)	设置指定索引位置的顶点位置。
SetPositions(Vector3[] positions)	设置线条的顶点位置数组。
SetWidth(float startWidth, float endWidth):	设置线条的起始和结束宽度。
SetColors(Color startColor, Color endColor):	设置线条的起始和结束颜色。

1、实现屏幕写字板

using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;

public class LineRendererDraw : MonoBehaviour
{
    private LineRenderer clone;
    public LineRenderer linePre;
    private int positionCount;
    private Material lineMaterial;

    private void Start()
    {
        lineMaterial = new Material(Shader.Find("Legacy Shaders/Particles/Additive"));
        linePre.material = lineMaterial;
    }

    /// <summary>
    /// 创建线条
    /// </summary>
    /// <returns></returns>
    private LineRenderer CreateLine()
    {
        //实例化对象
        LineRenderer line = Instantiate(linePre, linePre.transform.position, Quaternion.identity);

        //设置起始和结束的颜色
        line.startColor = Color.red;
        line.endColor = Color.blue;

        //设置起始和结束的宽度
        line.startWidth = 0.4f;
        line.endWidth = 0.35f;

        return line;
    }

    // Update is called once per frame
    void Update()
    {
        if (Input.GetMouseButtonDown(0))
        {
            //实例化对象
            clone = CreateLine();

            //计数
            positionCount = 0;
        }
        if (Input.GetMouseButton(0))
        {
            //每一帧检测，按下鼠标的时间越长，计数越多
            positionCount++;

            //设置顶点数
            clone.positionCount = positionCount;

            //设置顶点位置(顶点的索引，将鼠标点击的屏幕坐标转换为世界坐标)
            clone.SetPosition(positionCount - 1, Camera.main.ScreenToWorldPoint(new Vector3(Input.mousePosition.x, Input.mousePosition.y, 15)));
        }
    }
}

Unity 如何在Unity中优雅的画线,Unity知识点,unity,游戏引擎文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-786805.html

TechX —— 心探索、心进取！

每一次跌倒都是一次成长

每一次努力都是一次进步

END 感谢您阅读本篇博客！希望这篇内容对您有所帮助。如果您有任何问题或意见，或者想要了解更多关于本主题的信息，欢迎在评论区留言与我交流。我会非常乐意与大家讨论和分享更多有趣的内容。
如果您喜欢本博客，请点赞和分享给更多的朋友，让更多人受益。同时，您也可以关注我的博客，以便及时获取最新的更新和文章。
在未来的写作中，我将继续努力，分享更多有趣、实用的内容。再次感谢大家的支持和鼓励，期待与您在下一篇博客再见！

到了这里，关于Unity 如何在Unity中优雅的画线的文章就介绍完了。如果您还想了解更多内容，请在右上角搜索TOY模板网以前的文章或继续浏览下面的相关文章，希望大家以后多多支持TOY模板网！