Catlike学习笔记(1.4)-使用Unity构建分形

发布时间：2023-05-15 10:07:53

分形是一种自相似的几何形状，这意味着它的一部分看起来像整个图形。因此，分形在自然界和数字艺术中广泛存在。Catlike教程的章介绍了将分形构建到Unity中的基础概念，包括递归和分形图案的绘制。第二章深入探讨了使用Unity的代码工具来构建分形。本文将进一步探讨如何开始构建自己的分形的步。

步：建立基础

在开始构建分形之前，需要建立一个空场景。打开一个新的Unity项目，在新的场景中创建一个空对象。这个对象的命名可以任意，比如叫做“Fractal”。然后，将脚本挂在上面。这个脚本的作用是将视图移动到适当的高度和位置，并为分形提供一个起点。以下是一个简单的摄像机控制脚本，可以复制粘贴到新的C#脚本文件中：

using UnityEngine;

public class Fractal : MonoBehaviour {

private void Start() {

Camera.main.transform.position = new Vector3(0f, 10f, -10f);

Camera.main.transform.rotation = Quaternion.Euler(45f, 0f, 0f);

}

这个脚本将视图移动到一个高度为10个单位，摄像机位置上和后面-10个单位的位置。摄像机的角度被设定为45度，这样可以看到从一个斜角的视角的分形。

第二步：分形代码

现在准备好了开始编写分形代码。在代码文件的上面，需要添加Unity引用。因为这个脚本将需要使用Unity的长方形、菜单和辅助函数，在代码顶部添加这些引用：

using UnityEngine;

[RequireComponent(typeof(MeshFilter), typeof(MeshRenderer))]

public class Fractal : MonoBehaviour {

private void Start() {

...

MakeFractal();

}

private void MakeFractal() {

...

}

private void Update() {

...

}

这个脚本围绕“制作分形”的MakeFractal()函数。这个函数将包含递归代码，以绘制分形图案。在这个函数中，首先需要创建物体和网格。网格将是用于绘制分形的基础。然后，将创建一个递归函数来制作分形。以下是一个简单的递归函数，可以重复绘制相同的递归深度的辅助平面：

private void MakeFractal(int depth) {

if (depth < 1) {

return;

}

GameObject child = new GameObject("Fractal Child");

child.transform.parent = transform;

child.transform.localPosition = Vector3.up;

child.transform.localRotation = Quaternion.identity;

child.transform.localScale = 0.5f * Vector3.one;

Mesh mesh = GetComponent<MeshFilter>().mesh;

Vector3[] vertices = mesh.vertices;

int[] triangles = mesh.triangles;

Mesh childMesh = new Mesh();

childMesh.vertices = vertices;

childMesh.triangles = triangles;

childMesh.RecalculateNormals();

child.AddComponent<MeshFilter>().mesh = childMesh;

child.AddComponent<MeshRenderer>().material = GetComponent<MeshRenderer>().material;

MakeFractal(depth - 1);

}

这个函数将递归地重复绘制相同的子平面，直到深度小于1。然后，将创建新的子游戏对象，将其附加到分形对象上，将其移动到父对象的位置，并将其缩小到原来的一半。它还将复制网格，将其分配给子对象，并将其添加到子对象的渲染器。最后，MakeFractal()函数被再次调用，将深度减少1，如此递归。

第三步：显示分形

与在前面的步骤中创建的Start()函数作为框架相结合，现在可以绘制一个简单的分形。删除MakeFractal()函数中的所有代码，并替换为以下代码：