Unity网格合并_材质合并

https://blog.csdn.net/dardgen2015/article/details/51517860

很多时候我们需要把具有相同shader的材质球合并，从而减少drawcall的产生。  

比如九龙战里面，一个人物带有10个部位，10个部位各自来自不同的fbx文件，加上身体，就有11个材质球，占上11个drawcall。如果主城里面跑着10个角色，光人物就占了110个drawcall！所以这种时候材质球合并是必须的。

（下图为九龙战里面的多部位换装效果）

材质球合并，分以下几步走，首先我们讨论普通的MeshRenderer的材质球合并，然后再讨论SkinnedMeshRenderer的材质球合并。

普通的MeshRenderer的材质球合并：

1.合并所有材质球所携带的贴图，新建一个材质球，并把合并好的贴图赋予新的材质球。

2.记录下每个被合并的贴图所处于新贴图的Rect，用一个Rect[]数组存下来。

3.合并网格，并把需要合并的各个网格的uv，根据第2步得到的Rect[]刷一遍。

4.把新的材质球赋予合并好的网格，此时就只占有1个drawcall了。

下面是关键代码：

void CombineMesh()
    {

        MeshFilter[] mfChildren = GetComponentsInChildren<MeshFilter>();
        CombineInstance[] combine = new CombineInstance[mfChildren.Length];


        MeshRenderer[] mrChildren = GetComponentsInChildren<MeshRenderer>();
        Material[] materials = new Material[mrChildren.Length];


        MeshRenderer mrSelf = gameObject.AddComponent<MeshRenderer>();
        MeshFilter mfSelf = gameObject.AddComponent<MeshFilter>();


        Texture2D[] textures = new Texture2D[mrChildren.Length];
        for (int i = 0; i < mrChildren.Length; i++)
        {
            if (mrChildren[i].transform == transform)
            {
                continue;
            }
            materials[i] = mrChildren[i].sharedMaterial;
            Texture2D tx = materials[i].GetTexture("_MainTex") as Texture2D;


            Texture2D tx2D = new Texture2D(tx.width, tx.height, TextureFormat.ARGB32, false);
            tx2D.SetPixels(tx.GetPixels(0, 0, tx.width, tx.height));
            tx2D.Apply();
            textures[i] = tx2D;
        }


        Material materialNew = new Material(materials[0].shader);
        materialNew.CopyPropertiesFromMaterial(materials[0]);
        mrSelf.sharedMaterial = materialNew;


        Texture2D texture = new Texture2D(1024, 1024);
        materialNew.SetTexture("_MainTex", texture);
        Rect[] rects = texture.PackTextures(textures, 10, 1024);


        for (int i = 0; i < mfChildren.Length; i++)
        {
            if (mfChildren[i].transform == transform)
            {
                continue;
            }
            Rect rect = rects[i];


            Mesh meshCombine = mfChildren[i].mesh;
            Vector2[] uvs = new Vector2[meshCombine.uv.Length];
            //把网格的uv根据贴图的rect刷一遍
            for (int j = 0; j < uvs.Length; j++)
            {
                uvs[j].x = rect.x + meshCombine.uv[j].x * rect.width;
                uvs[j].y = rect.y + meshCombine.uv[j].y * rect.height;
            }
            meshCombine.uv = uvs;
            combine[i].mesh = meshCombine;
            combine[i].transform = mfChildren[i].transform.localToWorldMatrix;
            mfChildren[i].gameObject.SetActive(false);
        }


        Mesh newMesh = new Mesh();
        newMesh.CombineMeshes(combine, true,true);//合并网格
        mfSelf.mesh = newMesh;
    }

合并前的drawcall：

合并后的drawcall：

合并好的网格：

合并好的贴图：

下面我们将讨论SkinnedMeshRenderer的合并。

SkinnedMeshRenderer比MeshRenderer稍微麻烦一点，因为SkinnedMeshRenderer要处理bones。

以下是步骤：

1.合并所有材质球所携带的贴图，新建一个材质球，并把合并好的贴图赋予新的材质球。

2.记录下每个被合并的贴图所处于新贴图的Rect，用一个Rect[]数组存下来。

3.记录下需要合并的SkinnedMeshRenderer的bones。

4.合并网格，并把需要合并的各个网格的uv，根据第2步得到的Rect[]刷一遍。

5.把合并好的网格赋予新的SkinnedMeshRenderer，并把第3步记录下的bones赋予新的SkinnedMeshRenderer。

6.把新的材质球赋予合并好的网格，此时就只占有1个drawcall了。

上面红色部分的步骤就是与MeshRenderer不同之处。

下面是关键代码：

void CombineMesh()
    {
        SkinnedMeshRenderer[] smrs = GetComponentsInChildren<SkinnedMeshRenderer>();
        CombineInstance[] combine = new CombineInstance[smrs.Length];
        Material[] materials = new Material[smrs.Length];
        Texture2D[] textures = new Texture2D[smrs.Length];

        SkinnedMeshRenderer smrCombine = combineMesh.gameObject.AddComponent<SkinnedMeshRenderer>();
        smrCombine.shadowCastingMode = UnityEngine.Rendering.ShadowCastingMode.Off;
        smrCombine.receiveShadows = false;

        for (int i = 0; i < smrs.Length; i++)
        {
            materials[i] = smrs[i].sharedMaterial;
            Texture2D tx = materials[i].GetTexture("_MainTex") as Texture2D;

            Texture2D tx2D = new Texture2D(tx.width, tx.height, TextureFormat.ARGB32, false);
            tx2D.SetPixels(tx.GetPixels(0, 0, tx.width, tx.height));
            tx2D.Apply();
            textures[i] = tx2D;
        }

        Material materialNew = new Material(materials[0].shader);
        materialNew.CopyPropertiesFromMaterial(materials[0]);

        Texture2D texture = new Texture2D(1024, 1024);
        Rect[] rects = texture.PackTextures(textures, 10, 1024);
        materialNew.SetTexture("_MainTex", texture);

        List<Transform> boneTmp = new List<Transform>();

        for (int i = 0; i < smrs.Length; i++)
        {
            if (smrs[i].transform == transform)
            {
                continue;
            }
            Rect rect = rects[i];

            Mesh meshCombine = CreatMeshWithMesh(smrs[i].sharedMesh);
            Vector2[] uvs = new Vector2[meshCombine.uv.Length];

            for (int j = 0; j < uvs.Length; j++)
            {
                uvs[j].x = rect.x + meshCombine.uv[j].x * rect.width;
                uvs[j].y = rect.y + meshCombine.uv[j].y * rect.height;
            }

            boneTmp.AddRange(smrs[i].bones);

            meshCombine.uv = uvs;
            combine[i].mesh = meshCombine;
            combine[i].transform = smrs[i].transform.localToWorldMatrix;
            GameObject.Destroy(smrs[i].gameObject);
        }

        Mesh newMesh = new Mesh();
        newMesh.CombineMeshes(combine, true, true);

        smrCombine.bones = boneTmp.ToArray();
        smrCombine.rootBone = rootBone;
        smrCombine.sharedMesh = newMesh;
        smrCombine.sharedMaterial = materialNew;
    }
    Mesh CreatMeshWithMesh(Mesh mesh)
    {
        Mesh mTmp = new Mesh();
        mTmp.vertices = mesh.vertices;
        mTmp.name = mesh.name;
        mTmp.uv = mesh.uv;
        mTmp.uv2 = mesh.uv2;
        mTmp.uv2 = mesh.uv2;
        mTmp.bindposes = mesh.bindposes;
        mTmp.boneWeights = mesh.boneWeights;
        mTmp.bounds = mesh.bounds;
        mTmp.colors = mesh.colors;
        mTmp.colors32 = mesh.colors32;
        mTmp.normals = mesh.normals;
        mTmp.subMeshCount = mesh.subMeshCount;
        mTmp.tangents = mesh.tangents;
        mTmp.triangles = mesh.triangles;

        return mTmp;
    }

未合并前，有两个网格，占用2drawcall，分别为人物和刀的网格和材质球。

合并后，只占用 1 drawcall了，而且AnimationController以及其动画能够正常工作:

合并好的网格：

合并好的贴图：

以上便是合并Mesh和Material的内容，目前只关注实现，还可以进一步优化，有以下几点要注意的：

1.合并的材质球需要使用同一个shader，如果多个材质球使用了不同shader，就要做进一步的出分类处理了。

2.材质球所用的Texture文件的Read/Write Enable选项要打上勾。

项目的github地址:  https://github.com/arBao/MeshMaterialCombine

原创文章，转载请注明出处:   http://blog.csdn.net/dardgen2015/article/details/51517860