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原文链接：http://blog.csdn.net/haohan_meng/article/details/22640991
顶点网格的变形功能，这在Unity官方商店的技术展示Demo中有一个案例。自己就是在这个案例的基础上进行的学习。案例中的功能全部都是用JS实现的，自己依样画葫芦，改成了C#，并对其中一些核心代码的工作原理进行了分析与学习，最终形成了这篇总结。其中的不正之处欢迎大家批评指出。
看到文章的标题，我们可能会想，要完成网格模型的变形，需要哪几个要素？ 简单来说，就是两个：顶点与法线。其中，顶点指的是网格模型的每一个顶点的坐标位置（模型的自身坐标系）；法线指的是每一个顶点的法线（表示顶点方向的单位向量）。它们都属于网格模型顶点属性的范畴。有了这两个变形的基本要素，我们便可以开始着手实现模型的变形了。在开始实现以前，先让我们对模型变形的基本套路有个大体了解，这好让我们按图索骥，有的放矢。
当我们在进行网格模型的变形时，通常会按照下面的几步去做：
1、选择触发条件。所谓触发条件，是指触发网格模型变形的前提条件，常用的有物体间的碰撞、鼠标的点击等。
2、进行顶点筛选。在触发条件触发变形后，我们需要进行顶点的筛选。所谓顶点筛选，是指通过设定某些条件，对网格模型的全部顶点进行筛选，从而获取到所有我们需要修改的顶点。这是很重要的一步，这一步的核心是顶点的筛选算法，这个算法要根据不同的筛选条件来确定。
3、计算变化因子。经过顶点的筛选，我们已经知道哪些顶点是需要修改的了。而所谓的变化因子，就是告诉我们，这些顶点要发生怎样的位置变化，要怎样修改。针对需要修改的顶点，选取合适的算法，计算它们各自的变化因子。这同样也是一步核心操作。
4、完成顶点变形，使修改生效。在这一步，我们需要把计算得来的变化因子应用到经过筛选的顶点上，并使这些修改最终生效，从而实现顶点网格的变形效果。
接下来，让我们根据以上总结的4个步骤，结合代码，来具体实现顶点网格的变形功能。
在本例中，我们使用通过鼠标点击，实现模型变形（凹陷或凸起）的方式。因此，第一条中的触发条件，就是鼠标的点击。
首先，在Update函数中检测鼠标的左键是否按下，如果没有按下，则直接返回跳出，不进行后续的处理，否则，继续向后执行。
通过从鼠标所在的位置发射射线，来进行碰撞检测。如果有碰撞发生，就记录下相关的碰撞信息（填充RaycastHit结构），并获取碰到的网格模型的网格过滤器。然后计算碰撞点在模型自身坐标空间中的位置。到这里，我们的触发条件部分就可以算完成了。在进入顶点筛选之前，还有一个至关重要的概念没有介绍——什么是平均法线法。这一部分的代码如图所示：
那么什么是平均法线？顶点的法线，描述了每一个顶点的方向。我们进行顶点网格的变形，实质上就是改变了顶点的位置。那么顶点的位置要如何变化，这需要一个方向，来描述位置的改变。我们要求取的这个平均法线，就表示了所有要改变位置的顶点的一个公共变化方向。有了这个平均法线，我们就知道顶点该向哪个方向去移动，而置于移动多少，这将在稍后说明。
自己在初次阅读这段求取平均法线的代码时，心里一直有个疑惑，就是为何用平均法线就能近似代表顶点的变化方向呢？答案是，这是对现实的模拟。在网上看到过一篇论文《基于平均法线法自动生成汽车覆盖件冲压方向研究》的摘要，里面就描述了在物体表面受力时，基于平均法线来自动获得冲压方向（受力方向，也就是模型的变形方向）的方法。正是看到了这里，才让我对平均法线的意义茅塞顿开，原来这完全是对现实情况的模拟。那么我们该如何来求这个平均法线，这就让我们进入第二部分，顶点筛选，来分析代码中的DeformMesh函数。
顶点的筛选，我们采用了计算每一个顶点到碰撞点距离的方式。事先设定一个变形半径，在这个半径内的顶点就是我们要修改的点，反之不予处理。这里的距离比较我们采用了平方的方式，目的是为了减少开销。当我们已经获取到所有需要修改的顶点，接下来就是计算它们的平均法线，也就是确定变形的方向。平均法线的计算，采用了每一个顶点的法线求取矢量和的方式，并且用了加权平均，这里的权重因素考虑的是顶点到碰撞点的距离，因为离碰撞点越近，受到的影响也就越大，那么对最后得到的平均法线的影响就大。在根据距离求取权重因子的过程中，使用了线性的计算方式，公式如代码中的LinearFallOff函数所示。好了，最后将计算得出的平均法线进行标准化，因为我们只需要它的方向，而标准化将有助于我们的计算。代码如图所示：
接下来，有了每一个顶点的位置变化方向，我们还要求出上面所说的变化距离，即在平均法线所表示的方向上移动多少，也就是求第三步中的变化因子。每一个顶点的变化因子，实质上也是一个权重，因为顶点距离碰撞点越近，变形距离肯定越大，也就是权重越大。这里的权重计算，我们采用了高斯模糊的方式，通过高斯分布的二维密度函数，来计算每一个顶点的概率大小，并将此概率作为权重来使用。不过，自己在这里也有个问题尚未解决，那就是代码中的高斯计算公式，是怎样通过高斯分布的密度函数换算过来的，因为它并非是该密度函数的标准书写方式。另外，对于高斯模糊的算法，自己也准备整理一篇总结，它的用处实在是太大了。代码如图所示：
最后，我们只要把修改的顶点赋给mesh的顶点数组，然后执行第四步的使用修改生效，完成变形效果就可以了。
总结写的有些仓促，不对的地方十分欢迎大家的批评，对于自己还没弄明白的问题，还要继续探究。看看窗外，还是雾霾，这个大清早，又是新的一天了: )
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原文地址：http://www.cnblogs.com/jeason1997/p/4821008.html
