一切即将到来！ 我叫Grisha，是CGDevs的创始人。 假期临近，有人已经打扮好了圣诞树，吃了橘子，充满了新年的心情。 但是今天不是这个。 今天，我们将讨论一种叫做LDraw的奇妙格式，以及我实现并上传到OpenSource的Unity插件。 与往常一样，链接到项目的链接和文章的源代码。 如果您像我一样爱乐高-欢迎来到Cat。
LDraw格式让我们从LDraw开始吧？
LDraw是LEGO CAD程序的开放标准，允许用户创建LEGO模型和场景。 通常，您可以使用各种程序和插件来可视化LDraw（例如，有一个Blender插件）。
格式本身有充分的文档，我们将讨论其最新版本，或者说是1.0.2。
LDraw是一种文本格式，其文件必须使用UTF-8编码创建。 该格式支持的文件必须具有ldr，dat或mdp扩展名。 文件的每一行都是负责特定功能的单独命令。
格式的一个重要细节是右手坐标系（Y指向上）-我们将在以后的单元上下文中进一步讨论细节，以及格式是递归的（大多数文件都包含其他文件的指示）。
LDraw命令通常，可以在
官方文档中找到此信息，但让我们在Unity上下文中进行一些了解。 LDraw格式总共支持6种命令。
0.
注释或meta命令是特殊的命令，我们几乎不会在插件中碰到。 示例：
0 !META command additional parameters1.
链接到文件 。 其实，最难整合和有趣的团队。 看起来像
1 colour xyzabcdefghi file ，其中的参数是TRS矩阵（有关TRS的更多信息，请参见
本文 ）。 在单位形式下
/ adg 0 \ | beh 0 | | cfi 0 | \ xyz 1 /
2.
线条 -在Unity中不使用，必须在CAD系统中用某种颜色强调边缘。
3.4。
三角形和正方形 。 这些命令非常简单，但是有一个重要的细微差别，因为LDraw格式不是为3D建模而设计的，因此其中的三角形和正方形的绕过未标准化。 这很重要，因为该单位取决于三角形的圆角，确定计算出的法线的方向，以及三角形的哪一侧是背面，哪一侧是正面（这对于绘制和剔除也很重要）
命令示例：
三角形
3 colour x1 y1 z1 x2 y2 z2 x3 y3 z3正方形
4 colour x1 y1 z1 x2 y2 z2 x3 y3 z3 x4 y4 z45.
可选行 -也未使用。
LDraw中的颜色正如您在负责渲染的大多数团队中所看到的那样，颜色紧随命令类型之后。 颜色在这两篇文章
www.ldraw.org/article/299.html和
www.ldraw.org/article/547.html中都有详细记录 ，但
让我们谈谈在实现过程中遇到的功能。 在这里，有必要多谈一些格式和所谓的“范围”格式。 格式有3种文件。
DAT-实际上，这些是已经组装零件或一些基本零件的基本元素。 如果您不渲染单个细节，则其中指示的颜色并不重要。 最常见的是官方标准的标准颜色。
就颜色而言，
LDR是最有趣的事情，作用域在其中起作用。 规则很简单，尽管该站点描述了复杂的语言。 如果从一个ldr引用另一个，请忽略根目录中指定的颜色。
例如，文件30051-1-X-wing Fighter-Mini.mpd的一部分（上图中的X-wing）：
例子 1 71 -10 0 50 0 0 1 0 1 0 -1 0 0 60470a.dat 1 71 10 0 50 0 0 -1 0 1 0 1 0 0 60470a.dat 0 STEP 1 19 0 8 50 0 0 -1 0 1 0 1 0 0 4032b.dat 0 STEP 0 ROTSTEP 35 55 0 ABS 1 19 0 -16 0 0 0 -1 0 1 0 1 0 0 3623.dat 1 72 0 -16 50 0 0 -1 0 1 0 1 0 0 3022.dat 0 STEP 1 72 0 -8 -70 1 0 0 0 1 0 0 0 1 30051 - Nose.ldr
在所有dat文件中，我们都考虑了指定的颜色，并在命令
1 72 0 -8 -70 1 0 0 0 1 0 0 0 1 1 30051-Nose.ldr-忽略72，并使用文件
30051-Nose.ldr中的值。
MDP是一个模型文件，大多数情况下它包含几个ldr文件的描述。 就颜色而言，它也不是很重要。 解析时我们唯一要考虑的是
FILE元命令。
LDraw中的模型LDraw格式的最好之处在于，他在乐高粉丝中有很多粉丝。 可以在官方网站
omr.ldraw.org上找到许多有趣的工具包，但除此之外，可以在单独的论坛上找到许多工具包。
我们讨论了格式，现在是时候谈谈Unity插件了。
Unity插件该插件提供了基于LDraw文件生成3D模型的功能。 您可以在文章的图片中看到结果。 重要：如果设备较弱，最好在“演示”文件夹中仅打开迷你场景。 模型没有经过优化，并且总是会产生背面。
现在让我们谈谈实现。 目前，以上大多数功能均受支持。
也许最重要的特征之一是不同的坐标系。 问题在于格式是右手坐标系，而Unity是左手坐标系。 从本质上讲，这意味着所有匝数和TRS矩阵均无法正常工作。 负Y很容易被击败-我们反映相对于Vector3.up的所有坐标，并获得必要的坐标（乘以-1）。 但是在TRS矩阵的情况下，一切都更加复杂。 由于格式是递归的，因此根本无法反映矩阵，因为Matrix.Identity将在任何地方都变成一个反射矩阵，并且每个嵌套都将沿Y轴反映我们的模型，这将导致显示不正确（如果保持正比例）。 到目前为止，我做出了一个错误的决定，即允许使用负数比例，在以后的版本中将需要重做。
第二个特征是三角形的方向。 对于四边形，已经意识到三角形看起来是一种方式：
正方形的准备代码 public override void PrepareMeshData(List<int> triangles, List<Vector3> verts) { var v = _Verts; var nA = Vector3.Cross(v[1] - v[0], v[2] - v[0]); var nB = Vector3.Cross(v[1] - v[0], v[2] - v[0]); var vertLen = verts.Count; triangles.AddRange(new[] { vertLen + 1, vertLen + 2, vertLen, vertLen + 1, vertLen + 3, vertLen + 2 }); var indexes = Vector3.Dot(nA, nB) > 0 ? new int[] {0, 1, 3, 2} : new int[] {0, 1, 2, 3}; for (int i = 0; i < indexes.Length; i++) { verts.Add(v[indexes[i]]); } }
但是在这里，根据格式确定三角形原则上应指向哪个方向是明确的-这是一项不平凡的任务。 因此，现在总是生成双方。
另外，由于格式是递归的，因此Unity分层系统变得空前方便。
使用两种方法中的递归，我们生成所需的网格并应用TRS（可以
在上一篇文章中找到实现），因此我们可以以方便的格式获得所有必需的偏移量：
在舞台上生成模型的方法 public class LDrawModel { public GameObject CreateMeshGameObject(Matrix4x4 trs, Material mat = null, Transform parent = null) { if (_Commands.Count == 0) return null; GameObject go = new GameObject(_Name); var triangles = new List<int>(); var verts = new List<Vector3>(); for (int i = 0; i < _Commands.Count; i++) { var sfCommand = _Commands[i] as LDrawSubFile; if (sfCommand == null) { _Commands[i].PrepareMeshData(triangles, verts); } else { sfCommand.GetModelGameObject(go.transform); } } if (mat != null) { var childMrs = go.transform.GetComponentsInChildren<MeshRenderer>(); foreach (var meshRenderer in childMrs) { meshRenderer.material = mat; } } if (verts.Count > 0) { var visualGO = new GameObject("mesh"); visualGO.transform.SetParent(go.transform); var mf = visualGO.AddComponent<MeshFilter>(); mf.sharedMesh = PrepareMesh(verts, triangles); var mr = visualGO.AddComponent<MeshRenderer>(); if (mat != null) { mr.sharedMaterial = mat; } } go.transform.ApplyLocalTRS(trs); go.transform.SetParent(parent); return go; } } public class LDrawSubFile : LDrawCommand { public void GetModelGameObject(Transform parent) { _Model.CreateMeshGameObject(_Matrix, GetMaterial(), parent); } }
结果，我们得到了如此漂亮的可视化效果：
有关更多详细信息，请参见
Github上的
存储库 。
总的来说，关于插件的开发有很多想法，我想介绍如下功能：
- 平滑某些形状
- 仅正面生成
- 构造器并将模型上传回LDraw格式
- 用于具有次表面散射的塑料的较冷着色器（通常使用正确的材料集）
- 为光照贴图打开UV
- 优化模型（现在大多数模型包含500k +，例如埃菲尔铁塔的模型为280万个多边形）
但是目前，该插件允许您在Unity3d中使用Lego的模型，这非常酷。 （本文的所有图像都是使用插件制作的）。所有
项目代码均以MIT许可发布，但我建议您查看LDraw资源上特定型号的许可。
感谢您的关注，希望您对自己有所了解，并且对格式和插件感兴趣！ 如果有时间，我将继续发展它，并将很乐意为您解决这一难题。