4-3 顶点扰动

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　　在上一章中，我们使用世界坐标中的一个点，在彩色噪点图上进行采样，得到了一个4D向量。在这一章中，我们使用这个4D向量，对地图内的各个顶点进行扰动，让地图看起来有更多的变化。我们回到HexMesh.cs中，在这里我们添加一个方法Perturb 来负责这个工作。这个方法使用一个世界坐标内的点，进行扰动后，返回扰动后的坐标。代码如下：

HexMesh.cs
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public class HexMesh : MonoBehaviour
{
    …
    
    /// <summary>
    /// 通过世界内的一个点(vector3)，经过彩色噪点图扰动后，返回扰动后的Vect3
    /// </summary>
    /// <param name="position">世界坐标内的点</param>
    /// <returns>经过噪点图扰动后的点坐标</returns>
    private Vector3 Perturb(Vector3 position)
    {
        //利用世界空间内一点，在彩色噪点图上进行采样，得到彩色噪点图内一点的RGBA信息
        Vector4 sample = HexMetrics.SampleNoise(position);
    }
}

　　通过世界坐标采样完成后，我们先使用原始坐标加采样坐标的方式获得新的扰动后坐标，代码如下：

HexMesh.cs
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private Vector3 Perturb(Vector3 position)
{
    …
    
    //使用原始坐标加上噪点图的采样坐标，得到扰动后坐标
    position.x += sample.x;
    position.y += sample.y;
    position.z += sample.z;
    return position;
}

　　那么要如何快速的让地图中所有顶点都产生扰动？只需要在AddTriangle和AddQuad里添加顶点到列表中时修改每个顶点就行了。代码如下：

HexMesh.cs
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private void AddTriangle(Vector3 v1, Vector3 v2, Vector3 v3)
{
    int vertexIndex = vertices.Count;

    …

    //这里的坐标变为扰动后的坐标
    vertices.Add(Perturb(v1));
    vertices.Add(Perturb(v2));
    vertices.Add(Perturb(v3));
    
    …
}

private void AddQuad(Vector3 v1, Vector3 v2, Vector3 v3, Vector3 v4)
{
    int vertexIndex = vertices.Count;

    …

    //这里的坐标变为扰动后的坐标
    vertices.Add(Perturb(v1));
    vertices.Add(Perturb(v2));
    vertices.Add(Perturb(v3));
    vertices.Add(Perturb(v4));
    
    …
}

为什么顶点扰动后四边形依然是平坦的？
很可能并不是。这些四边形由两个不再对齐的三角形构成，因为这些三角形共享两个顶点，这些顶点的法线会平滑变化。这意味着你看不到两个三角形之间的明显过渡，如果扭曲的不是太明显，视觉效果上仍然会感觉这个四边形是平的。

　　经过扰动后看起来好像没多大变化，除了单元格的坐标数字不见了之外。这是因为我们把顶点加上了噪声采样的坐标，这些坐标的计算结果总是正值，所以所有三角形都在标签上方并覆盖了它们。所以我们需要把采样的范围控制在-1至1之间。代码如下

HexMesh.cs
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private Vector3 Perturb(Vector3 position)
{
    …

    //将采样后的扰动结果控制在1到-1之间
    position.x += sample.x * 2f - 1f;
    position.y += sample.y * 2f - 1f;
    position.z += sample.z * 2f - 1f;

    return position;
}

　　现在我们就完成了通过一张彩色噪点图进行采样，并对地图中每个顶点进行伪随机的扰动。但是现在的扰动范围只是在-到-1之间，效果并不是很明显，在接下来的一章中，我们将加入新的参数，来控制扰动的强度。

Github代码