4-2 纹理采样

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　　在上一章中，我们导入了一张RGB噪点图，并完成了噪点图的相关导入设置，在本章中，我们将创建一些基础的方法，来获取噪点图的实例。
　　首先我们要在HexMetrics.cs中添加一个静态方法，用来读取彩色噪点图中的各类信息，并进行相关操作。因为创建的方法是静态方法，所以其引用的噪点图变量也必须是静态的。这样，我们就可以在程序的任意位置调用这个方法了。

HexMetrics.cs
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public static class HexMetrics
{
    //彩色噪点图的实例
    public static Texture2D noiseSource;

    …
}

　　由于HexMetrics.cs并未继承MonoBehaviour，所以它不是一个组件，其中的变量也不能在Inspector面板中显示。我们也不能像普通变量那样，直接使用拖拽实例放入变量在Inspector面板的位置上进行赋初始值。那我们就简单地把HexGrid当一个中转，因为HexGrid是第一个运行的,所以在它的Awake方法开始的位置传递值就行了。代码如下：

HexGrid.cs
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public class HexGrid : MonoBehaviour
{
    //彩色噪点图的实例，直接将图片拖拽至Inspector面板对应位置赋初始值
    public Texture2D noiseSource;
    
    …
    
    private void Awake()
    {
        //为HexMetrics的静态变量赋值
        //由于此脚本最先被调用，所以在这里赋初始值
        HexMetrics.noiseSource = noiseSource;
        
        …
    }
}

　　在Play模式下，如果我们想要引用另一个彩色噪点图，那么在Awake的赋值语句就不起作用了。要解决这个问题还需要在OnEnable方法中重新赋值彩色噪点图的实例。

HexGrid.cs
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public class HexGrid : MonoBehaviour
{
    …

    private void OnEnable()
    {
        //Unity在Play模式中，Awake只会在脚本被实例化时调用一次，如果之后噪点图改变了，没办法重新为静态变量赋值
        //所以这里再次进行赋值，之后只要disable后在enable，静态变量就会被重新赋值
        HexMetrics.noiseSource = noiseSource;
    }

    …
}

　　现在HexMetrics.cs就能访问彩色纹理贴图了,我们添加一个方便的噪声采样方法，这个方法用来读取彩色噪点图，并返回一个包含四种噪声模式的4D向量。代码如下

HexMetrics.cs
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public static class HexMetrics
{
    …
    
    /// <summary>
    /// 对彩色噪点图进行采样
    /// </summary>
    /// <param name="position">采样点位置坐标，世界坐标</param>
    /// <returns>RGBA四个值组成的4D向量</returns>
    public static Vector4 SampleNoise(Vector3 position)
    {
    }
}

　　接下来，我们完成来SampleNoise方法。通过双线性过滤的方式对彩色纹理图进行采样得到样本数据，由于是使用世界坐标系下的X和Z轴坐标作为UV坐标，所以噪声源是3D的，这里我们忽略掉Y轴坐标。采样后我们得到一个可以转换成4D向量的颜色，这个转换是隐式的，这意味着我们可以直接返回颜色，而不用显式的转换成Vector4。代码如下：

HexMetrics.cs
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public static class HexMetrics
{
    …
    
    //由于入参是世界位置的vector3，而图片UV是二维的，这里忽略掉垂直方向的Y
    //GetPixelBilinear获取的是指定点的RGBA值，转换为Vector4是隐式的。
    return noiseSource.GetPixelBilinear(position.x, position.z);
}

　　至此。我们通过世界坐标内的一个点，就能获取到彩色噪点图中对应位置的RGBA值，这样我们就完成了采样的工作。在接下来的章节中，我们将利用采样得到的数据，对地图上的顶点进行偏移，也就是扰动。就会让地图产生更多的变化。

双线性过滤
Jasper Flick大神有专门介绍UV的教程：Rendering 2 Shader Fundamentals，里面详细介绍了UV坐标和纹理的相关知识。

Github代码