我们知道3D Max中可以很方便的创建出一个圆柱体，那么在Unity中能否用代码创建出一个圆柱体呢，当然可以的，在Unity里面想怎么玩都行的。我们今天来看看在Unity中用代码创建一个圆柱体。
废话少说，先看效果。

1 逻辑梳理

用代码创建圆柱体逻辑其实很简单，关键点就两个：
1.生成圆柱体的网格
2.将网格用合适的Shader渲染出来

1.1 生成圆柱体网格

unity中要渲染一个物体，需要先添加两个组件，一是MeshFilter，二是MeshRenderer。

MeshFilter 网格过滤器
其唯一的作用就是用来指定Mesh。
它有两个属性mesh，sharedMesh；可以把mesh理解为值传递，修改网格只会影响到这一个物体；而shardeMesh是引用传递，修改网格会应用到所有使用这个网格的物体，并且会持久化。

MeshRenderer 网格渲染器

MeshRender 负责渲染 MeshFilter 指定的 Mesh，在 Transform 的位置渲染这个Mesh。
MeshRender参数主要指定是否产生和接受阴影，以及使用的Meterial。

当然光有这两个组件还不行，我们还得生成网格，并将网格幅值给MeshFilter组件。
unity中创建一个网格的步骤如下(这里直接以圆柱体网格为例了)：
①先new一个Mesh

Mesh mesh = new UnityEngine.Mesh();

有个问题，我们能不能只使用一个Mesh，然后用不同的材质去渲染Mesh的不同部位呢，就像上面Demo中的网格线和圆柱体表面？当然可以的。
一个Mesh只有一份顶点，但是可以有多个submesh，通过Mesh的subMeshCount属性指定。每个submesh有自己的material，各个submesh的材质通过Mesh的materials(材质数组来确定)。代码类似如下。

mesh.subMeshCount = 2;      // 这里指定2个submesh
meshRenderer.materials = new Material[]{
    mat1, // 材质球1
    mat2, // 材质球2
};

②计算出Mesh的所有顶点坐标，并指定给Mesh
Mesh的顶点坐标就是模型坐标，是相对于物体的位置的。
Demo中圆柱体的顶点只计算了下底面和上底面圆周的顶点，上底面、下底面各20个顶点。

List<Vector3> vertices = new List<Vector3>();
// 计算圆柱体上下底面顶点(上下各20个)
const int cnt = 20;
float deltaRad = Mathf.PI * 2 / cnt;
for (int i = 0; i < cnt; i++)
{
    float rad = i * deltaRad;
    float x = radius * Mathf.Sin(rad);
    float z = radius * Mathf.Cos(rad);

    vertices.Add(new Vector3(x, 0, z));                 // 下底面顶点
    vertices.Add(new Vector3(x, height, z));            // 上底面顶点
}
// 将顶点指定给网格
mesh.SetVertices(vertices);

③指定Mesh的顶点索引数组，及MeshTopology(网格的拓扑结构，不知道这样翻译对不对)

计算出网格所有顶点后，这些顶点该如何使用？是组成三角面还是组成连接成线？如果组合成三角面，那么哪几个顶点组合呢？这就需要我们设定顶点索引数组和MeshTopology。顶点索引数组是和MeshTopology对应的，MeshTopology变了，顶点索引数组也要跟着调整。

Unity中MeshTopology有五种。

  public enum MeshTopology
  {
    // 三角面
    Triangles = 0,
    // 四边形
    Quads = 2,
    // 线段
    Lines = 3,
    // 线带
    LineStrip = 4,
    // 点
    Points = 5,
  }

比如说我们打算将MeshTopology设置为三角面，那么我们的顶点索引数组长度应该就是3的倍数(因为一个面要3个顶点嘛)。顶点索引数组中，第0、1、2组成第一个三角面，第3、4、5组成第二个三角面，以此类推。
但是要注意顶点的排列顺序，默认情况下，Unity中的所有Shader都是单面的，它都把反面的渲染给关闭掉了(Cull On)。所以顶点索引顺序不对，Shader中又没有Cull Off的话，我们可能就看不见那个面(因为是反面，被剔除啦)。
那怎样的顶点索引顺序才是正面呢？
很简单，三角面的法线方向和我们的视线方向相反，那么我们看到的这个面就是正面，反之为反面。
那么如何判断三角面的法线方向呢？
也很简单，假设我们的顶点索引排列顺序是ABC。
由于Unity局部坐标使用的是左手坐标系，那么举起你的左手，大拇指竖着，食指和小指并拢，由A朝向B弯曲，大拇指的方向就是这个面的法线方向，所以下图中ABC的的法线是朝屏幕外的。而我们是看向屏幕的，即我们的视线方向与面的法线方向相反，所以ABC这个面为正面。

核心方法就是Mesh的SetIndices。

// 最后的0是subMesh的索引值，从0开始
mesh.SetIndices(indexList.ToArray(), MeshTopology.Triangles, 0);

Demo中绘制侧面的方法。

// 侧面
List<int> indexList = new List<int>();
for (int i = 0; i < cnt; i++)
{
    if (i == cnt - 1)
    {
        // 最后一个点和第一个点连接起来
        indexList.Add(2 * i);
        indexList.Add(2 * i + 1);
        indexList.Add(0);

        indexList.Add(0);
        indexList.Add(2 * i + 1);
        indexList.Add(1);
    }
    else
    {
        // 要注意顶点的排列顺序，如果shader没有Cull Off，这个面可能不可见
        indexList.Add(2 * i);
        indexList.Add(2 * i + 1);
        indexList.Add(2 * (i + 1));

        indexList.Add(2 * (i + 1));
        indexList.Add(2 * i + 1);
        indexList.Add(2 * i + 3);
    }
}
mesh.SetIndices(indexList.ToArray(), MeshTopology.Triangles, 0);

MeshTopology中的Lines和LineStrap都可以用来画线，但是顶点索引数组有点不同。
假设顶点索引数组为[0, 1, 2, 3, 4，5]。
那么MeshTopology为Lines时，0-1、2-3、4-5将分别组成一条线段，共3条线段。
而MeshTopology为LineStrap时，0-1、1-2、2-3、3-4、4-5将分别组成一条线段，共5条线段。
Demo中使用Lines模式来画网格线。

// 网格线
List<int> gridIndexList = new List<int>();
for (int i = 0; i < cnt; i++)
{
    if (i == cnt - 1)
    {
        gridIndexList.Add(2 * i);
        gridIndexList.Add(0);

        gridIndexList.Add(2 * i + 1);
        gridIndexList.Add(1);

        gridIndexList.Add(2 * i);
        gridIndexList.Add(2 * i + 1);

        gridIndexList.Add(2 * i + 1);
        gridIndexList.Add(0);
    }
    else
    {
        gridIndexList.Add(2 * i);
        gridIndexList.Add(2 * (i + 1));

        gridIndexList.Add(2 * i + 1);
        gridIndexList.Add(2 * i + 3);

        gridIndexList.Add(2 * i);
        gridIndexList.Add(2 * i + 1);

        gridIndexList.Add(2 * i + 1);
        gridIndexList.Add(2 * (i + 1));
    }
}
// 这里subMesh为1了
mesh.SetIndices(gridIndexList.ToArray(), MeshTopology.Lines, 1);

④指定Mesh的法线和uv坐标
如果网格需要贴上贴图和光照则需要设置Mesh的法线和uv坐标，每个顶点都需要设置。

// 法线
mesh.normals
// 贴图
mesh.uv

法线也可通过mesh.RecalculateNormals()自动计算出来，但MeshTopology为Lines或Points会报错。
由于Demo中不需要给圆柱体计算光照和贴上贴图，所以Demo中没设置它们。

1.2 一个简单的Shader

由于Shader是透明的，所以关闭深度写入ZWrite Off。由于要两面都要可见，所以关闭剔除Cull Off。

Shader "Custom/Cylinder"
{
    Properties
    {
        _MainColor ("Main Color", Color) = (1, 1, 1, 0.5)
    }

    SubShader
    {
        Tags { "Queue" = "Transparent" "RenderType" = "Transparent" }
        LOD 100

        Pass
        {
            ZWrite Off
            Cull Off
            Blend SrcAlpha OneMinusSrcAlpha

            CGPROGRAM
            #pragma vertex vert
            #pragma fragment frag

            #include "Lighting.cginc"
            #include "UnityCG.cginc"

            struct appdata
            {
                float4 vertex : POSITION;
            };

            struct v2f
            {
                float4 vertex : SV_POSITION;
            };

            fixed4 _MainColor;

            v2f vert (appdata v)
            {
                v2f o;
                o.vertex = UnityObjectToClipPos(v.vertex);
                return o;
            }

            fixed4 frag (v2f i) : SV_Target
            {
                return _MainColor;
            }
            ENDCG
        }
    }
}

1.3 相机操控

Demo中我们可以360拖动、放大缩小、旋转查看物体。
之前已经实现过了，具体见这篇文章《Unity3D相机操控(完整模拟Scene视图操作)》。

2 源码

项目放到这儿了。
链接：https://pan.baidu.com/s/1DgHNuG-nBPSrE5bh4f03kA
提取码：6yg8