前言

在Unity3D中实现3D模型切割算法需要以下步骤：

对惹，这里有一个游戏开发交流小组，希望大家可以点击进来一起交流一下开发经验呀！

1. 确定切割平面

• 通过用户输入（如射线检测）确定切割位置和方向。
• 生成平面方程：ax + by + cz + d = 0，通常使用Plane类表示。

2. 处理网格数据

• 获取原始网格的顶点、三角形、UV、法线等信息。
• 遍历每个三角形，判断其顶点在切割平面的哪一侧（正面、背面或相交）。

3. 切割三角形

• 分类顶点：计算顶点到平面的符号距离，判断位置。
• 处理相交三角形：
  • 计算边与平面的交点（线性插值）。
  • 根据顶点分布情况（如1正2负或2正1负），分割三角形为新的顶点和面片。
  • 生成新的三角形并分配到正面或背面子网格。

示例代码（计算交点）：

Vector3 Intersect(Vector3 a, Vector3 b, Plane plane) {
    float distA = plane.GetDistanceToPoint(a);
    float distB = plane.GetDistanceToPoint(b);
    float t = distA / (distA - distB);
    return a + t * (b - a);
}

4. 生成切口几何体

• 收集交点：所有被切割三角形的交点形成切口多边形。
• 排序顶点：按顺序连接交点形成闭合多边形（常用投影排序或环形排序）。
• 三角剖分：将多边形分解为三角形（如耳切法）。

5. 创建新网格

• 合并原始子网格的三角形和切口处的三角形。
• 构建新的顶点、三角形数组，并设置UV、法线（插值处理）。
• 创建两个新网格对象，分别代表切割后的两部分。

6. 优化与材质处理

• 顶点合并：避免重复顶点，优化内存。
• 材质适配：切口面应用新材质或复制原始UV。

完整示例代码框架

using UnityEngine;
using System.Collections.Generic;

public class MeshCutter : MonoBehaviour {
    public static bool Cut(GameObject obj, Plane plane, Material capMaterial) {
        Mesh mesh = obj.GetComponent<MeshFilter>().mesh;
        List<Vector3> vertices = new List<Vector3>(mesh.vertices);
        List<int> triangles = new List<int>(mesh.triangles);
        List<Vector3> newVertsFront = new List<Vector3>();
        List<int> newTrisFront = new List<int>();
        List<Vector3> newVertsBack = new List<Vector3>();
        List<int> newTrisBack = new List<int>();
        List<Vector3> crossPoints = new List<Vector3>();

        for (int i = 0; i < triangles.Count; i += 3) {
            // 处理每个三角形，判断切割并分割
            // 示例伪代码，需补充具体切割逻辑
            int a = triangles[i];
            int b = triangles[i + 1];
            int c = triangles[i + 2];
            bool aSide = plane.GetSide(vertices[a]);
            bool bSide = plane.GetSide(vertices[b]);
            bool cSide = plane.GetSide(vertices[c]);

            // 根据顶点分布切割三角形，生成新面片和交点
            // 添加到newTrisFront/newTrisBack和crossPoints
        }

        // 生成切口几何体（三角剖分）
        TriangulateHull(crossPoints, newTrisFront, newTrisBack);

        // 创建新网格对象
        CreateNewMesh(obj, newVertsFront, newTrisFront, capMaterial, "Front");
        CreateNewMesh(obj, newVertsBack, newTrisBack, capMaterial, "Back");
        return true;
    }

    private static void TriangulateHull(List<Vector3> points, List<int> frontTris, List<int> backTris) {
        // 实现多边形三角剖分
    }

    private static void CreateNewMesh(GameObject original, List<Vector3> verts, List<int> tris, Material capMat, string name) {
        GameObject newObj = new GameObject(name);
        newObj.transform.position = original.transform.position;
        newObj.transform.rotation = original.transform.rotation;
        MeshFilter filter = newObj.AddComponent<MeshFilter>();
        MeshRenderer renderer = newObj.AddComponent<MeshRenderer>();
        filter.mesh = new Mesh { vertices = verts.ToArray(), triangles = tris.ToArray() };
        renderer.materials = new Material[] { original.GetComponent<Renderer>().material, capMat };
    }
}

注意事项

• 性能优化：避免频繁切割复杂网格，可简化碰撞体。
• 顶点法线：需重新计算或插值，确保光照正确。
• 动态批处理：切割后的网格需重新生成，可能影响性能。

通过上述步骤，可以实现基础的3D模型切割效果，适用于需要动态交互分割模型的场景。

更多教学视频

Unity3D​www.bycwedu.com/promotion_channels/2146264125