एकता में मेष के साथ काम करने की विशेषताएं

कंप्यूटर ग्राफिक्स, जैसा कि आप जानते हैं, गेमिंग उद्योग का आधार है। ग्राफिक सामग्री बनाने की प्रक्रिया में, हम अनिवार्य रूप से निर्माण पर्यावरण और अनुप्रयोग में इसकी प्रस्तुति के अंतर से जुड़ी कठिनाइयों का सामना करते हैं। इन कठिनाइयों को सरल मानवीय लापरवाही के जोखिमों से जोड़ा जाता है। खेल के विकास के पैमाने को देखते हुए, ऐसी समस्याएं अक्सर या बड़ी संख्या में उत्पन्न होती हैं।

इस तरह की कठिनाइयों से लड़ने से हमें इस विषय पर स्वचालन और लेख लिखने के बारे में सोचना पड़ा। अधिकांश सामग्री यूनिटी 3 डी के साथ काम करने से निपटेगी , क्योंकि यह प्लैरियन क्रास्नोडार में मुख्य विकास उपकरण है। इसके बाद, 3D मॉडल और बनावट को ग्राफिक सामग्री माना जाएगा।

इस लेख में, हम एकता में 3 डी वस्तुओं का प्रतिनिधित्व करने वाले डेटा तक पहुंचने की सुविधाओं के बारे में बात करेंगे। सामग्री मुख्य रूप से शुरुआती लोगों के साथ-साथ उन डेवलपर्स के लिए भी उपयोगी होगी जो इस तरह के मॉडल के आंतरिक प्रतिनिधित्व के साथ शायद ही कभी बातचीत करते हैं।

यूनिटी में 3 डी मॉडल के बारे में - सबसे छोटे के लिए

मानक दृष्टिकोण में, एकता मॉडल को प्रस्तुत करने के लिए MeshFilter और MeshRenderer घटकों का उपयोग करती है। MeshFilter मेष संपत्ति को संदर्भित करता है जो मॉडल का प्रतिनिधित्व करता है। अधिकांश शेड्स के लिए, स्क्रीन पर एक मॉडल को प्रस्तुत करने के लिए ज्यामिति की जानकारी एक अनिवार्य न्यूनतम घटक है। यदि वे शामिल नहीं हैं तो बनावट स्कैन डेटा और एनीमेशन हड्डियां उपलब्ध नहीं हो सकती हैं। इस वर्ग को अंदर कैसे लागू किया जाता है और सब कुछ कैसे संग्रहीत किया जाता है, सात मुहरों में नौवीं राशि के लिए एक रहस्य है।

बाहर, एक वस्तु के रूप में मेष निम्नलिखित डेटासेट तक पहुंच प्रदान करता है:

• कोने - अपने मूल के साथ तीन आयामी अंतरिक्ष में ज्यामिति कोने की स्थिति का एक सेट;
• मानदंड, स्पर्शरेखा - सामान्य और स्पर्शरेखा वाले वैक्टर के सेट से लेकर कोने तक जो आमतौर पर प्रकाश की गणना के लिए उपयोग किए जाते हैं;
• uv, uv2, uv3, uv4, uv5, uv6, uv7, uv8 - बनावट स्कैनिंग के लिए समन्वित सेट;
• रंग, रंग 32 - कोने के बनावट के रंगों के सेट, जिनमें से एक पाठ्यपुस्तक का उदाहरण मुखौटा द्वारा बनावट मिश्रण करना है;
• बाइंडोज - हड्डियों के सापेक्ष कोने की स्थिति के लिए मैट्रिस के सेट;
• boneWeights - सबसे ऊपर की हड्डियों के प्रभाव के गुणांक;
• त्रिकोण - एक समय में 3 संसाधित किए गए शीर्ष सूचकांक का एक सेट; प्रत्येक ऐसा ट्रिपल मॉडल के एक बहुभुज (इस मामले में, एक त्रिकोण) का प्रतिनिधित्व करता है।

कोने और बहुभुज के बारे में जानकारी तक पहुंच को संगत गुणों के माध्यम से लागू किया जाता है, जिनमें से प्रत्येक संरचना की एक सरणी देता है। एक व्यक्ति जो प्रलेखन नहीं पढ़ता है, शायद ही कभी यूनिटी में मेश के साथ काम करता है, यह स्पष्ट नहीं हो सकता है कि जब भी किसी शीर्ष को मेमोरी में एक्सेस किया जाता है, तो संबंधित सेट की एक प्रति को लम्बाई के बराबर लंबाई के साथ एक सरणी के रूप में बनाया जाता है। इस बारीकियों को प्रलेखन के एक छोटे से ब्लॉक में माना जाता है। ऊपर उल्लिखित मेष वर्ग के गुणों के बारे में टिप्पणियाँ भी इस बारे में चेतावनी देती हैं। इस व्यवहार का कारण मोनो रनटाइम के संदर्भ में यूनिटी वास्तुशिल्प विशेषता है। योजनाबद्ध रूप से, इसे निम्नानुसार दर्शाया जा सकता है:



इंजन कोर (UnityEngine (देशी)) को डेवलपर स्क्रिप्ट से अलग किया जाता है, और इसकी कार्यक्षमता तक पहुंच UnityEngine लाइब्रेरी (C #) के माध्यम से कार्यान्वित की जाती है। वास्तव में, यह एक एडेप्टर है, क्योंकि अधिकांश तरीके कर्नेल से डेटा प्राप्त करने के लिए एक परत के रूप में कार्य करते हैं। उसी समय, कर्नेल और उसके बाकी हिस्से, आपकी स्क्रिप्ट सहित, विभिन्न प्रक्रियाओं के तहत स्पिन करते हैं और स्क्रिप्ट भाग केवल कमांड की सूची को जानता है। इस प्रकार, स्क्रिप्ट से कर्नेल द्वारा उपयोग की जाने वाली मेमोरी तक कोई सीधी पहुंच नहीं है।

आंतरिक डेटा तक पहुंच के बारे में, या कितनी बुरी चीजें हो सकती हैं

यह प्रदर्शित करने के लिए कि चीजें कितनी बुरी हो सकती हैं, चलिए डॉक्यूमेंट से एक उदाहरण का उपयोग करके गारबेज कलेक्टर द्वारा क्लियर की गई मेमोरी की मात्रा का विश्लेषण करें। प्रोफाइलिंग की सादगी के लिए, अपडेट विधि में समान कोड लपेटें।

public class MemoryTest : MonoBehaviour { public Mesh Mesh; private void Update() { for (int i = 0; i < Mesh.vertexCount; i++) { float x = Mesh.vertices[i].x; float y = Mesh.vertices[i].y; float z = Mesh.vertices[i].z; DoSomething(x, y, z); } } private void DoSomething(float x, float y, float z) { //nothing to do } } 

हमने इस स्क्रिप्ट को एक मानक आदिम - एक क्षेत्र (515 कोने) के साथ चलाया। मेमोरी टैब में प्रोफाइलर टूल का उपयोग करके, आप देख सकते हैं कि प्रत्येक फ्रेम में कचरा संग्रह के लिए कितनी मेमोरी चिह्नित की गई है। हमारे काम करने वाली मशीन पर, यह मान ~ 9.2 एमबी था।



यह लोड किए गए एप्लिकेशन के लिए भी काफी है, और यहां हमने एक ऑब्जेक्ट के साथ एक दृश्य लॉन्च किया, जिस पर सबसे सरल स्क्रिप्ट माउंट की गई है।

.Net कंपाइलर फीचर्स और कोड ऑप्टिमाइजेशन का उल्लेख करना महत्वपूर्ण है। कॉल की श्रृंखला के माध्यम से जाने पर, आप पाएंगे कि कॉलिंग मेश.वर्टस इंजन की बाहरी विधि को कॉल करने की अनुमति देता है। यह संकलक को हमारे अद्यतन () विधि के अंदर कोड को अनुकूलित करने से रोकता है, इस तथ्य के बावजूद कि DoSomething () खाली है और चर x, y, z इस कारण से अप्रयुक्त हैं।

अब हम शुरुआत में पदों की सरणी को कैश करते हैं।

 public class MemoryTest : MonoBehaviour { public Mesh Mesh; private Vector3[] _vertices; private void Start() { _vertices = Mesh.vertices; } private void Update() { for (int i = 0; i < _vertices.Length; i++) { float x = _vertices[i].x; float y = _vertices[i].y; float z = _vertices[i].z; DoSomething(x, y, z); } } private void DoSomething(float x, float y, float z) { //nothing to do } } 

औसतन 6 Kb। एक और बात!

यह विशेषता उन कारणों में से एक बन गई, जिनके कारण हमें जाल डेटा के भंडारण और प्रसंस्करण के लिए अपनी संरचना को लागू करना पड़ा।

हम इसे कैसे करते हैं

बड़ी परियोजनाओं पर काम के दौरान, आयातित ग्राफिक सामग्री के विश्लेषण और संपादन के लिए एक उपकरण बनाने के लिए विचार उत्पन्न हुआ। हम निम्नलिखित लेखों में विश्लेषण और परिवर्तन के तरीकों पर चर्चा करेंगे। अब उस डेटा संरचना को देखें, जिसे हमने एल्गोरिदम को लागू करने की सुविधा के लिए लिखने का फैसला किया था, जिसमें मेष के बारे में जानकारी तक पहुंच की सुविधाओं को ध्यान में रखा गया था।

प्रारंभ में, यह संरचना इस तरह दिखती थी:



यहाँ, CustomMesh वर्ग मेष को ही दर्शाता है। उपयोगिता के रूप में अलग से, हमने UntiyEngine.Mesh से रूपांतरण को लागू किया और इसके विपरीत। एक मेष को त्रिभुजों के अपने सरणी द्वारा परिभाषित किया गया है। प्रत्येक त्रिभुज में ठीक तीन किनारे होते हैं, जो बदले में दो कोने से परिभाषित होते हैं। हमने केवल उन सूचनाओं को जोड़ने का फैसला किया, जिनके लिए हमें विश्लेषण की आवश्यकता है, अर्थात्: स्थिति, सामान्य, दो बनावट स्कैन चैनल (मुख्य बनावट के लिए uv0 , प्रकाश व्यवस्था के लिए uv2 ) और रंग।

कुछ समय के बाद, आवश्यकता पदानुक्रम को आगे बढ़ाने के लिए उत्पन्न हुई। उदाहरण के लिए, एक त्रिकोण से यह पता लगाने के लिए कि वह किस जाली से संबंधित है। इसके अलावा, कस्टममेश से वर्टेक्स में अपग्रेड करने में दिखावा किया गया था, और मेरी नसों पर नकली मूल्यों की अनुचित और महत्वपूर्ण मात्रा मिली। इन कारणों से, संरचना को नया रूप देना पड़ा।



CustomMeshPool सुविधाजनक प्रबंधन और सभी संसाधित CustomMesh तक पहुंच के लिए तरीकों को लागू करता है। MeshId फ़ील्ड के कारण, प्रत्येक इकाई के पास पूरे जाल की जानकारी तक पहुँच होती है। यह डेटा संरचना प्रारंभिक कार्यों के लिए आवश्यकताओं को पूरा करती है। CustomMesh में उचित डेटा सेट और वर्टेक्स के लिए आवश्यक तरीकों को जोड़कर विस्तार करना आसान है।

यह ध्यान देने योग्य है कि यह दृष्टिकोण प्रदर्शन में इष्टतम नहीं है। इसी समय, हमारे द्वारा लागू किए गए अधिकांश एल्गोरिदम एकता संपादक में सामग्री का विश्लेषण करने पर केंद्रित हैं, यही वजह है कि आपको अक्सर उपयोग की जाने वाली स्मृति की मात्रा के बारे में सोचने की ज़रूरत नहीं है। इस कारण से, हम शाब्दिक रूप से संभव है कि सब कुछ कैश। हम पहले कार्यान्वित एल्गोरिथ्म का परीक्षण करते हैं, और फिर उसके तरीकों को रिफ्लेक्टर करते हैं और कुछ मामलों में, रनटाइम का अनुकूलन करने के लिए डेटा संरचनाओं को सरल बनाते हैं।

अभी के लिए बस इतना ही। अगले लेख में, हम इस बारे में बात करेंगे कि परियोजना में पहले से जोड़े गए 3 डी मॉडल को कैसे संपादित किया जाए, और हम डेटा संरचना का उपयोग करेंगे।