从任何 2D 多边形生成 3D 棱镜

Question

我正在 Unity 中创建 2D 精灵游戏，这是一个 3D 游戏开发环境。 我已将对象的所有平移限制在 XY 平面上，并将旋转限制在 Z 轴上。

我的问题是用于检测对象之间碰撞的网格必须仍然是 3D 的。我需要检测玩家对象（胶囊碰撞器）和精灵（其碰撞体积由多边形棱镜定义）之间的碰撞。

我目前正在编写关卡编辑器，我需要让用户定义任何给定图块的碰撞区域。在下图中，用户按顺序单击点 P1、P2、P3、P4。

显然，这些点连接起来形成一个四边形。这是我想要的碰撞区域，但是我必须将其转换为 3D 网格。基本上，我需要生成多边形的挤压，然后分配顶点缠绕和三角形等。顶点位置不是计算的问题，因为它只是多边形沿 z 轴的平移。

我在创建分配顶点缠绕顺序的算法时遇到问题，特别是因为网格必须包含仅限于三角形。

显然，我所展示的结构并不重要，多边形可以是任何二维形状，并且始终需要形成棱柱。 有谁知道这方面的方法吗？

非常感谢大家抽出宝贵的时间。

Answer 1

创建挤压墙：

对于多边形中的每个顶点 a（坐标为 a_x、a_y）：
- 调用下一个顶点“b”（坐标为 b_x、b_y）
- 创建与从“a”到“b”的线相对应的拉伸矩形：
- 矩形有顶点 (a_x,a_y,z₀), (a_x,a< sub>y,z₁), (b_x,b_y,z₀) , (b_x,b_y,z₁)
- 这个矩形可以由两个三角形创建：
- (a_x,a_y,z₀), (a_x,a_{y< /sub>,z1), (bx,by,z0) 和 (a< sub>x},a_y,z₁), (b_x,b_y, z₀), (b_x,b_y,z₁)

如果你想创建用三角条代替，就更简单了。对于每个顶点 a，只需添加 (a_x,a_y,z₀) 和 (a_x， a_y,z₁）。无论您首先处理哪个顶点，在循环遍历所有其他顶点后也需要再次处理。

创建端盖：

出于碰撞目的，此步骤可能是不必要的。但是，这里有一种简单的技术： http://www.siggraph .org/education/materials/HyperGraph/scanline/outprims/polygon1.htm
每个生成的三角形应添加在深度 z₀ 和 z₁ 处。

Answer 2

我想到的一个简单算法是这样的：

extrudedNormal = faceNormal.multiplyScale(sizeOfExtrusion);//multiply the face normal by the extrusion amt. = move along normal
for each(vertex in face){
   vPrime = vertex.clone();//copy the position of each vertex to a new object to be modified later
   vPrime.addSelf(extrudedNormal);//add translation in the direction of the normal, with the amt. used in the 
 }

所以这个想法很基本：

• 克隆面部法线并将其移入
  amt 的同一方向。你
  想要通过
• 克隆面顶点并移动它们 来挤出
  使用移动（拉伸）法线
  有关

更完整、功能丰富的示例，请参阅 Unity 程序建模示例。它们还包含一个不错的网格挤出示例（请参阅使用 MeshExtrusion.cs 的 ExtrudedMeshTrail.js）。

祝你好运！