UnityGLTF 材质创建与赋值流程

本文档详细介绍了 UnityGLTF 中 GLTFSceneImporter 的 LoadSceneAsync 方法执行后，游戏对象材质的创建与赋值流程。

流程概览

详细流程

1. LoadSceneAsync 方法入口

LoadSceneAsync 方法是 GLTF 场景导入的入口点，它负责加载 GLTF 文件并初始化场景导入过程。此方法会调用 _LoadScene 方法来处理实际的场景加载逻辑。

2. 场景加载与节点构建

_LoadScene 方法会调用 ConstructScene 方法来构建场景，ConstructScene 方法会遍历场景中的所有节点，并为每个节点调用 ConstructNode 方法。

3. 节点构建与材质创建

ConstructNode 方法负责创建游戏对象和组件，当节点包含网格数据时，会创建 MeshRenderer 或 SkinnedMeshRenderer 组件，并从 _assetCache.MaterialCache 中获取材质数组，然后赋值给渲染器的 sharedMaterials 属性。

4. 材质创建流程

ConstructMaterial 方法是材质创建的核心，它根据 GLTF 材质定义创建 Unity 材质：

4.1 确定材质类型

根据 GLTF 材质定义中的扩展信息，确定材质类型：

• PBR 金属粗糙度材质 (KHR_materials_pbrSpecularGlossiness)
• 高光光泽材质
• 未光照材质

4.2 创建材质映射器

根据材质类型创建相应的材质映射器：

• PBRGraphMap：用于 PBR 材质
• SpecularGraphMap：用于高光材质
• UnlitGraphMap：用于未光照材质

4.3 处理基础材质属性

设置材质的基础属性，如：

• Alpha 模式
• 双面渲染
• 混合模式

4.4 处理 PBR 材质属性

对于 PBR 材质，设置以下属性：

• 基础颜色因子
• 基础颜色纹理
• 金属度因子
• 粗糙度因子
• 金属度粗糙度纹理

4.5 处理材质扩展

处理各种材质扩展，如：

• KHR_materials_sheen（光泽）
• KHR_materials_anisotropy（各向异性）
• KHR_materials_transmission（传输）
• KHR_materials_volume（体积）
• KHR_materials_iridescence（虹彩）
• KHR_materials_specular（高光）
• KHR_materials_clearcoat（清漆）

5. 纹理加载流程

ConstructTexture 方法负责加载纹理资源：

5.1 获取纹理源

从 GLTF 纹理定义中获取纹理源（图像）ID。

5.2 构建图像

ConstructImage 方法会根据图像数据来源（URI 或缓冲区视图）加载图像数据。

5.3 构建 Unity 纹理

ConstructUnityTexture 方法会根据图像的 MIME 类型创建相应的 Unity 纹理：

• JPEG/PNG：使用 Texture2D.LoadImage 加载
• KTX2：使用 KTX 插件加载（如果可用）

5.4 设置纹理属性

设置纹理的过滤模式和包装模式：

• 过滤模式：点采样、双线性、三线性
• 包装模式：重复、镜像、钳制到边缘

6. 材质属性设置

材质属性设置包括：

6.1 纹理属性

为各种纹理属性设置纹理、纹理坐标和纹理变换：

• 基础颜色纹理
• 金属度粗糙度纹理
• 法线纹理
• 自发光纹理
• 遮挡纹理

6.2 纹理变换

处理纹理变换，包括：

• 缩放
• 偏移
• 旋转

6.3 材质关键字

根据使用的材质特性启用相应的 Shader 关键字：

• _SHEEN：光泽
• _ANISOTROPY：各向异性
• _TRANSMISSION：传输
• _VOLUME：体积
• _IRIDESCENCE：虹彩
• _SPECULAR：高光
• _CLEARCOAT：清漆

7. 材质缓存与赋值

创建的材质会被缓存到 _assetCache.MaterialCache 中，然后在 ConstructNode 方法中被赋值给渲染器：

// 获取材质数组
var materials = new Material[primitive.MaterialsIndices.Length];
for (int i = 0; i < primitive.MaterialsIndices.Length; i++)
{materials[i] = _assetCache.MaterialCache[primitive.MaterialsIndices[i]].UnityMaterial;
}// 赋值给渲染器
if (meshRenderer != null)
{meshRenderer.sharedMaterials = materials;
}
else if (skinnedMeshRenderer != null)
{skinnedMeshRenderer.sharedMaterials = materials;
}

总结

UnityGLTF 的材质创建与赋值流程是一个复杂但有序的过程，它从 GLTF 文件加载开始，经过场景构建、节点创建、材质创建、纹理加载、属性设置等多个步骤，最终将创建的材质赋值给相应的渲染器组件。这个过程支持多种材质类型和扩展，能够满足各种复杂的材质需求。

通过理解这个流程，开发者可以更好地定制和扩展 UnityGLTF 的材质处理功能，以满足特定的项目需求。