4-11 封装顶点计算方法

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　　在上一章中，我们完成了地图单元与矩形连接区域的的连接。在我们新增代码的时候发现，计算六边形一条边上新增顶点的这部分代码，是可以单独抽象出来，组成一个新的方法，方便在之后计算顶点时调用。
　　我们创建一个新的脚本EdgeVertices.cs，其中是一个结构体，包含了4个顺时针排列在六边形一条边上的顶点。代码如下：

EdgeVertices.cs
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using UnityEngine;

public struct EdgeVertices
{
    //4个顺时针排列在六边形一条边上的顶点
    public Vector3 v1, v2, v3, v4;
}

　　接着再为这个结构体添加一个构造函数，用来计算每个顶点的位置信息。代码如下：

EdgeVertices.cs
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public struct EdgeVertices
{
    …
    
    //通过六边形一条边上，边缘的两个顶点，计算出中间的两个点的位置
    public EdgeVertices(Vector3 corner1, Vector3 corner2)
    {
        v1 = corner1;
        v2 = Vector3.Lerp(corner1, corner2, 1f / 3f);
        v3 = Vector3.Lerp(corner1, corner2, 2f / 3f);
        v4 = corner2;
    }
}

　　回到HexMesh.cs脚本中，我们创建一个方法，通过4个顶点位置，对六边形内每个三角面片进行细分。代码如下：

HexMesh.cs
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public class HexMesh : MonoBehaviour
{
    …
    
    /// <summary>
    /// 对cell的六边形其中一个三角面片进行细分，细分为3个三角面片
    /// </summary>
    /// <param name="center">cell中心点位置</param>
    /// <param name="edge">一条边上细分后的4个顶点信息</param>
    /// <param name="color">cell的颜色</param>
    private void TriangulateEdgeFan(Vector3 center, EdgeVertices edge, Color color)
    {
        AddTriangle(center, edge.v1, edge.v2);
        AddTriangleColor(color);
        AddTriangle(center, edge.v2, edge.v3);
        AddTriangleColor(color);
        AddTriangle(center, edge.v3, edge.v4);
        AddTriangleColor(color);
    }
}

　　再创建一个方法，用来创建两个地图单元之间，经过细分后的连接区域。代码如下：

HexMesh.cs
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public class HexMesh : MonoBehaviour
{
    …
    
    /// <summary>
    /// 创建2个cell之间细分后的的连接区域
    /// </summary>
    /// <param name="e1">第一个cell一条边上的4个顶点</param>
    /// <param name="c1">第一个cell的颜色</param>
    /// <param name="e2">第二个cell一条边上的4个顶点</param>
    /// <param name="c2">第二个cell的颜色</param>
    private void TriangulateEdgeStrip(EdgeVertices e1, Color c1, EdgeVertices e2, Color c2)
    {
        AddQuad(e1.v1, e1.v2, e2.v1, e2.v2);
        AddQuadColor(c1, c2);
        AddQuad(e1.v2, e1.v3, e2.v2, e2.v3);
        AddQuadColor(c1, c2);
        AddQuad(e1.v3, e1.v4, e2.v3, e2.v4);
        AddQuadColor(c1, c2);
    }
}

　　完成以上步骤后，我们就可以简化Triangulate方法了。代码如下：

HexMesh.cs
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private void Triangulate(HexDirection direction, HexCell cell)
{
    Vector3 center = cell.Position;
    
    //通过六边形一条边上的两个端点信息，计算出细分的中间两个点的信息
    EdgeVertices e = new EdgeVertices(
        center + HexMetrics.GetFirstSolidCorner(direction),
        center + HexMetrics.GetSecondSolidCorner(direction)
    );

    //在计算出各个点的位置信息后，直接构建三角面片
    TriangulateEdgeFan(center, e, cell.color);

    //TriangulateConnection方法增加新的参数，自身不在进行顶点的计算了
    if (direction <= HexDirection.SE)
    {
        TriangulateConnection(direction, cell, e);
    }
}

　　最后，我们要修改TriangulateConnection方法，使用TriangulateEdgeStrip来创建细分后的连接区域。代码如下：

HexMesh.cs
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//这里不再使用单个顶点，而直接使用EdgeVertices进行顶点计算
private void TriangulateConnection(HexDirection direction, HexCell cell, EdgeVertices e1)
{
    HexCell neighbor = cell.GetNeighbor(direction);
    if (neighbor == null)
    {
        return;
    }

    Vector3 bridge = HexMetrics.GetBridge(direction);

    //先计算出两个相邻cell的高度差
    bridge.y = neighbor.Position.y - cell.Position.y;
    
    //利用高度差和第一个cell的坐标，获得连接区域另外一边的4个顶点位置
    EdgeVertices e2 = new EdgeVertices(e1.v1 + bridge, e1.v4 + bridge);

    if (cell.GetEdgeType(direction) == HexEdgeType.Slope)
    {
        //这里使用EdgeVertices计算的顶点来构建矩形
        TriangulateEdgeTerraces(e1.v1, e1.v4, cell, e2.v1, e2.v4, neighbor);
    }
    else
    {
        //这里使用EdgeVertices计算的顶点来构建矩形
        TriangulateEdgeStrip(e1, cell.color, e2, neighbor.color);
    }

    HexCell nextNeighbor = cell.GetNeighbor(direction.Next());

    if (direction <= HexDirection.E && nextNeighbor != null)
    {
        Vector3 v5 = e1.v4 + HexMetrics.GetBridge(direction.Next());
        v5.y = nextNeighbor.Position.y;

        if (cell.Elevation <= neighbor.Elevation)
        {
            if (cell.Elevation <= nextNeighbor.Elevation)
            {
                //这里使用EdgeVertices计算的顶点来构建矩形
                TriangulateCorner(e1.v4, cell, e2.v4, neighbor, v5, nextNeighbor);
            }
            else
            {
                //这里使用EdgeVertices计算的顶点来构建矩形
                TriangulateCorner(v5, nextNeighbor, e1.v4, cell, e2.v4, neighbor);
            }
        }
        else if (neighbor.Elevation <= nextNeighbor.Elevation)
        {
            //这里使用EdgeVertices计算的顶点来构建矩形
            TriangulateCorner(e2.v4, neighbor, v5, nextNeighbor, e1.v4, cell);
        }
        else
        {
            //这里使用EdgeVertices计算的顶点来构建矩形
            TriangulateCorner(v5, nextNeighbor, e1.v4, cell, e2.v4, neighbor);
        }
    }
}

　　至此，我们就完成了新方法的封装，这样在细分六边形三角面片、构建双色连接区域的时候，就不用在方法内部计算每个顶点的位置了。接下来的一章中，我们在这个基础上，完成阶梯状连接区域的细分。

Github代码