A menetelő kockák felhasználása lyukak generálására hálóban a C# -ben és az egységben

A háló generációjának elsajátítása: lyukak kezelése az egységben

A márciuskockák egy erőteljes algoritmus a sima, voxel-alapú terep létrehozásához az egységben. A lyukak generálása a hálóban azonban trükkös lehet, különösen akkor, ha a módosított megvalósításokkal dolgozik. Ha bizonyos feltételeket nem kezelnek helyesen, akkor váratlan geometriai tárgyak jelenhetnek meg. 🕳️

A Paul Bourke eredeti kódján alapuló projektemben olyan problémával találkoztam, amelyben a specifikus sejtek nem sikerült megfelelően háromszögelni, és réseket hagytak a hálóban. Az algoritmus viselkedésének elemzésével rájöttem, hogy a sejtértékek helytelen kezelése felelős. Ennek hibakeresésének mély merülését igényelték, hogy az értékek hogyan befolyásolják a háromszögelést.

Ennek megoldásához végrehajtottam egy módszert annak ellenőrzésére, hogy egy adott helyzetben lévő blokk nulla -e, és hibakeresési textúrát alkalmaztam a hiányzó háló régiók vizuális azonosítására. Ez lehetővé tette számomra az érintett területek meghatározását és a háromszögelési folyamat finomítását a zökkenőmentes terep biztosítása érdekében. 🔍

Ez a cikk átjárja a megvalósítást, és feltárja, hogy a lyukak miért alakulnak ki a menetelő kockákban, és hogyan javíthatják meg őket. Függetlenül attól, hogy voxelmotorot fejleszt, vagy egyszerűen csak eljárási terepen kísérletezik, ennek a technikának a elsajátítása elengedhetetlen a sima, kiváló minőségű hálóhoz!

A háló generációjának optimalizálása menetelő kockákkal

A fenti szkriptek célja a voxel-alapú terep hatékonyságának hatékony előállítása és hibakeresése Menetelő kockák algoritmus az egységben. Az elsődleges szkript, a "MarchingCubesMeshGenerator" egy 3D sűrűségértékű rácsot dolgozik fel, hogy sima háromszögített felületet hozzon létre. Ez a módszer elengedhetetlen az eljárási terepgenerálásban, például a Minecraft stílusú játékokban vagy az orvosi képalkotásban. Az egyes kocák értékelésével a rácson belül a szkript meghatározza, hogyan lehet a csúcspozíciókat a sűrűség küszöbértékei alapján interpolálni. Ez lehetővé teszi a szerves kinézetű felületek létrehozását, nem pedig a blokkos voxel-struktúrákat. 🏔️

A második szkript, a "Meshdebugger" a hiányzó háromszögek vagy hiányosságok azonosítására összpontosít a generált hálóban. Ezt úgy teszi, hogy a hibakeresési textúra A problémás területeken, segítve a fejlesztőknek a háromszögelési folyamat hibáinak felismerésében. Ez különösen akkor hasznos, ha lyukak jelennek meg a hálóban a helytelen sűrűségszámítások miatt. A valós analógia egy szobrász, aki agyaggal dolgozik-ha nem kívánt hiányosságokat találnak a szobrászatban, akkor javítják őket. Hasonlóképpen, ez a szkript lehetővé teszi a digitális terep hiányának "megtekintésére".

Ezen szkriptek egyik legfontosabb jellemzője a modularitásuk. A hálógenerációs logika oly módon van felépítve, hogy lehetővé tegyék a 3D felületi rekonstrukciót igénylő különféle projektek újrafelhasználását. A megvalósítás tartalmazza a teljesítmény -optimalizálásokat, például a listák használatát a tömbök helyett a dinamikus adatkezeléshez és a híváshoz Háló.recalculatenormals () A sima világítási hatások biztosítása érdekében. Ezek a gyakorlatok javítják mind a vizuális minőséget, mind a számítási hatékonyságot. Ezen optimalizálás nélkül a terepgenerálás lassú lehet, különösen akkor, ha nagy voxelrácsokkal dolgoznak.

Végül, az egységtesztelés döntő szerepet játszik abban, hogy a háló helyesen generálódik. A "MarchingCubestss" szkript ellenőrzi, hogy a generált hálónak van -e a várható csúcsok és háromszögek száma. Ez a lépés hasonló a gyártási folyamat minőségi ellenőrzéséhez - mielőtt egy autó elhagyja a gyárat, szigorú tesztelésen megy keresztül, hogy biztosítsa az összes alkatrész megfelelő működését. Ugyanígy, ezek a tesztek segítenek a fejlesztőknek a hibák elkapásában, mielőtt befolyásolják a játék teljesítményét. 🛠️ A hibakeresési és tesztelési eszközök integrálásával ez a megközelítés biztosítja, hogy az eljárási hálógeneráció pontos és hatékony maradjon.

using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;

public class MarchingCubesMeshGenerator {
    private float isolevel = 1f;
    private List<Vector3> vertices = new List<Vector3>();
    private List<int> triangles = new List<int>();

    public Mesh GenerateMesh(float[,,] densityGrid, int sizeX, int sizeY, int sizeZ) {
        for (int x = 0; x < sizeX - 1; x++) {
            for (int y = 0; y < sizeY - 1; y++) {
                for (int z = 0; z < sizeZ - 1; z++) {
                    ProcessCube(x, y, z, densityGrid);
                }
            }
        }

        Mesh mesh = new Mesh();
        mesh.vertices = vertices.ToArray();
        mesh.triangles = triangles.ToArray();
        mesh.RecalculateNormals();
        return mesh;
    }

    private void ProcessCube(int x, int y, int z, float[,,] densityGrid) {
        // Implementation for processing each cube in the grid
    }
}

using UnityEngine;

public class MeshDebugger : MonoBehaviour {
    public Material debugMaterial;

    void Start() {
        MeshRenderer renderer = gameObject.AddComponent<MeshRenderer>();
        renderer.material = debugMaterial;

        MeshFilter filter = gameObject.AddComponent<MeshFilter>();
        filter.mesh = GenerateDebugMesh();
    }

    Mesh GenerateDebugMesh() {
        // Generates a simple debug mesh to overlay missing triangles
        return new Mesh();
    }
}

using NUnit.Framework;

public class MarchingCubesTests {
    [Test]
    public void TestMeshGeneration() {
        float[,,] testGrid = new float[16, 16, 16];
        MarchingCubesMeshGenerator generator = new MarchingCubesMeshGenerator();
        Mesh mesh = generator.GenerateMesh(testGrid, 16, 16, 16);

        Assert.IsNotNull(mesh, "Mesh should not be null");
        Assert.IsTrue(mesh.vertexCount > 0, "Mesh should have vertices");
    }
}

Fokozza az eljárási terep előállítását fejlett technikákkal

Míg a Menetelő kockák algoritmus Kiválóan alkalmas sima 3D-s felületek előállítására a voxel-alapú adatokból, a valós idejű teljesítményre történő optimalizálása továbbra is kihívást jelent. Az egyik legfontosabb javulás magában foglalja a resz alapú feldolgozás, ahol a terepet kisebb, kezelhető szakaszokra osztják. Ez a megközelítés biztosítja, hogy csak a látható darabokat dolgozzák fel, jelentősen javítva a megjelenítés hatékonyságát. Például a nyílt világú játékokban a távoli terepi darabokat gyakran egyszerűsítik, vagy nem szükséges, amíg szükség van. 🌍

Egy másik döntő szempont a adaptív felbontás, amely dinamikusan beállítja a részletek szintjét a néző távolsága alapján. A közeli területek nagy felbontású háromszögelést kapnak, míg a távoli régiók kevesebb sokszöget használnak. Ezt a technikát széles körben használják a repülési szimulátorokban, ahol a tájaknak részletesen kell megjelenniük, de távolról számítási szempontból kezelhetőek maradnak. Adaptív felbontás nélkül feldolgoznák a felesleges csúcsokat, csökkentve az általános teljesítményt.

Végül, a GPU-alapú számítás integrálása árnyékolókkal vagy a számítási árnyékolókon keresztül jelentősen felgyorsíthatja a háló generációját. Ahelyett, hogy kizárólag a CPU -ra támaszkodna, amely szűk keresztmetszetré válhat, a számítási árnyékolók lehetővé teszik a több rácsos sejt párhuzamos feldolgozását. Ez különösen hasznos valós idejű deformálható terepek előállításához, például olyan barlangokhoz, amelyek dinamikusan alakulnak ki, amikor a játékosok a földbe ásnak. A GPU hatalmának kihasználásával olyan játékok, mint a No Man's Sky, hatalmas, eljárási szempontból generált világokat hoznak létre, amelyek zökkenőmentesnek és magával ragadónak érzik magukat. 🚀