マーチングキューブを使用して、C＃とUnityでメッシュの穴を生成する

統一された行進キューブを備えた手順メッシュを生成します

C＃ - マーチングキューブアルゴリズムを使用した統一のバックエンド実装

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
    }
}

統一のメッシュホールのデバッグと視覚化

C＃ -Unity Debuggingスクリプト欠落しているポリゴンを視覚化します

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();
    }
}

行進キューブの実装の単体テスト

C＃ -メッシュ生成検証のためのヌニット単位テスト

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");
    }
}

行進キューブとメッシュの生成に関する一般的な質問

1. マーチングキューブアルゴリズムは何に使用されていますか？
2. これは、地形の生成と医療イメージングで一般的に見られるボクセルベースまたは密度フィールドデータから滑らかで多角形の表面を生成するために使用されます。
3. 生成されたメッシュに表示される穴を修正するにはどうすればよいですか？
4. 通常、密度の計算が誤っていないため、またはの不適切な使用のために穴が発生します。 triangulation tables。視覚的なオーバーレイでデバッグすると、欠落しているポリゴンを識別することができます。
5. マーチングキューブはパフォーマンスのために最適化できますか？
6. はい！使用 chunk-based processing、 adaptive resolution、およびコンピューティングシェーダーを介したGPU加速により、パフォーマンスが大幅に向上します。
7. なぜ私のメッシュは裏返しに見えるのですか？
8. これは、頂点巻線の順序が正しくない場合に発生します。インデックスの順序を逆転させます triangles.Add() 関数はこれを修正します。
9. 行進キューブは、手続き型メッシュを生成する唯一の方法ですか？
10. いいえ、のような代替案 Dual Contouring アルゴリズムは、より鋭いエッジとより良い機能保存を提供し、それらを立方地形に役立ちます。

メッシュの最適化に関する最終的な考え

マスター 行進キューブアルゴリズム Voxelベースの地形または手続き上のメッシュ生成を担当する人にとっては不可欠です。三角形の欠落、パフォーマンスの最適化、デバッグテクニックの使用などの問題に対処することで、高品質でシームレスな地形が保証されます。小さな詳細が大きな違いをもたらすゲーム開発と同じように、アルゴリズムを微調整すると、より良い結果が得られます。

オープンワールドゲーム、医療3D視覚化、物理シミュレーションを作成する場合でも、メッシュ生成の課題を管理する方法を理解することで、プロジェクトが向上します。適切なテクニックとツールを使用すると、手続き上の地形は効率的で視覚的に見事なものになります。ハッピーコーディング！ 🎮