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程式式幾何體

在 Godot 中，有許多方法可以通過程式生成幾何體。在本系列教學中，我們將探討其中的幾種方法。每種技術都有自己的優點和缺點，所以最好瞭解每種技術，以及它在特定情況下如何發揮作用。

備註

這裡描述的所有程式幾何生成方法都在 CPU 上運作。 Godot 尚未支援在 GPU 上產生幾何體。

什麼是幾何體？

幾何體是形狀的一種花式說法。在電腦圖形學中，幾何體通常由稱為“頂點”的位置陣列來表示。在 Godot 中，幾何體用 Mesh（網格）來表示。

什麼是網格？

Godot 中有許多名稱帶有 Mesh（網格）的物件：Mesh、ArrayMesh、ImmediateMesh、MeshInstance3D、MultiMesh，以及 MultiMeshInstance3D。這些物件彼此相關，但用途略有不同。

Mesh 和 ArrayMesh 是使用 MeshInstance 節點繪製的資源。像 Mesh 和 ArrayMesh 這樣的資源不能直接新增到場景中。MeshInstance 代表的是某個網格在場景中的實例。您可以在多個 MeshInstance 中重複使用同一個網格，用不同的材質或變換（縮放、旋轉、位置等）在場景的不同部分繪製它。

如果你要多次繪製同一個物件，那麼使用 MultiMesh 與 MultiMeshInstance 就會很有幫助。MultiMeshInstance 可以非常便宜地繪製數千次網格，利用的是硬體產生實體的優勢。使用 MultiMeshInstance 的缺點是所有實例都只能使用同一種材質。它使用一個實例陣列為每個實例儲存不同的顏色和變換，但所有實例的表面使用的都是相同的材質。

什麼是網格

網格（Mesh）由一個或多個表面（Surface）組成。表面是由多個子陣列組成的陣列，包含頂點、法線、UV 等。通常情況下，建構表面和網格的過程對使用者來說是隱藏在 RenderingServer 中的，但是通過 ArrayMesh，使用者可以通過傳遞一個包含表面資訊的陣列來手動建構網格。

表面

每個表面都有自己的材質。使用 MeshInstance 時，你也可以使用 material_override 屬性來覆蓋 Mesh 中所有表面的材質。

表面陣列

表面陣列是一個長度為 ArrayMesh.ARRAY_MAX 的陣列。陣列中的每個位置都有一個子陣列，包含每個頂點的資訊。例如，位於 ArrayMesh.ARRAY_NORMAL 處的陣列是頂點法線的 PackedVector3Array。更多資訊請參閱 Mesh.ArrayType。

表面陣列可以是有索引的，也可以是非索引的。建立非索引陣列就像在索引 ArrayMesh.ARRAY_INDEX 處不分配陣列一樣簡單。非索引陣列為每個三角形儲存唯一的頂點資訊，也就是說，當兩個三角形共用一個頂點時，頂點在陣列中是重複的。有索引的曲面陣列只儲存每個唯一頂點的頂點資訊，然後還儲存一個索引陣列，它對應出如何從頂點陣列建構三角形。一般來說，使用索引陣列的速度更快，但這意味著您必須在三角形之間共用頂點資料，這並不總是需要的（例如，當您想要每面法線時）。

工具

Godot 提供了不同的存取和處理幾何體的方法. 關於每種方法的更多資訊將在下面的教學中提供.

ArrayMesh

ArrayMesh 資源擴充了 Mesh，增加了一些不同的便捷函式，最重要的是，可以通過腳本建構 Mesh 表面。

有關ArrayMesh的更多資訊, 請參閱 ArrayMesh tutorial.

MeshDataTool

MeshDataTool是一個將Mesh資料轉換為頂點, 面和邊的陣列的資源, 可以在運作時進行修改.

有關 MeshDataTool 的完整列表, 請參見 MeshDataTool tutorial.

SurfaceTool

SurfaceTool允許使用OpenGL 1.x即時模式風格的介面建立網格.

有關SurfaceTool的更多資訊, 請閱讀 SurfaceTool tutorial.

即時幾何體

ImmediateMesh 是一種網格，使用即時模式介面（類似 SurfaceTool）來繪製物件。ImmediateMesh 與 SurfaceTool 的差異在於，ImmediateMesh 會即時以程式碼動態繪製，而 SurfaceTool 則是用於生成 Mesh，你可以用它來做進一步操作。

ImmediateMesh 因其直覺的 API 而很適合用於原型設計，但由於每次變更都會重新建立幾何體，效能較慢。最適合用於新增簡單的幾何體來做視覺除錯（例如畫線來顯示物理射線等）。

有關 ImmediateGeometry 的更多資訊，請參見 ImmediateMesh tutorial。

GDScript是什麼？為什麼我要用它？

用哪種方法取決於你想做什麼，以及你覺得什麼樣的做法用起來更舒服。

SurfaceTool和ArrayMesh都是生成不隨時間變化的靜態幾何體(網格)的絕佳工具.

使用 ArrayMesh 比使用 SurfaceTool 稍快一些，但 API 的難度更大一些。另外，SurfaceTool 還有一些便捷的方法，比如 generate_normals() 和 index()。

ImmediateMesh 比 ArrayMesh 和 SurfaceTool 都更受限。然而，如果您反正需要幾何體每影格都改變，它提供一個更容易使用的介面，可能比每影格產生 ArrayMesh 稍微快一些。

MeshDataTool 的速度並不快，但它可以讓你存取網格的各種屬性，而這些屬性是其他工具無法獲得的（邊、面等）。當你需要根據這類資料來變換網格時，它是非常有用的，但如果不需要這些資訊，就不適合使用。如果您要使用需要存取面陣列或邊陣列的演算法，最好使用 MeshDataTool。