Unity Line Renderer Component入门

Overview

Line Renderer 组件是 Unity 中用于绘制连续线段的工具。它通过在三维空间中的两个或两个以上的点的数组，并在每个点之间绘制一条直线。可以绘制从简单的直线到复杂的螺旋线等各种图形。

1. 连续性和独立线条

• 连续性：Line Renderer 绘制的线条始终是连续的，即一条直线连接每两个相邻的点。

• 独立线条：如果需要绘制多个完全分开的线段，应该使用多个 GameObject，每个 GameObject 配置一个独立的 Line Renderer。

• 世界单位：Line Renderer 渲染的线条宽度不是以像素为单位，而是以世界单位为单位。这意味着线条的宽度会根据世界空间中的实际尺寸进行计算，而不是屏幕像素大小。

Getting started

这样会在三维空间创建一个默认的Line.

三种编辑模式

None,Edit Points和Create Points.顶部有两个开关,两个开关都没有选择的情况下是None,点击第一个就进入了Edit Points模式,再次点击则回到None,第二个同理代表Create Points模式.

None模式

• Simplify（简化）：

  • 点击 Simplify 按钮后，Line Renderer 会根据设置的 Tolerance 值，使用 Ramer-Douglas-Peucker 算法 来简化线条的点。这一算法会根据你设置的公差值，计算并删除不必要的点，从而减少 Line Renderer 中的点数。
  • 通过简化，你可以显著提高性能，尤其是在需要大量渲染线条的情况下，减少过多的点可以降低计算量。

• Simplify Preview（简化预览）：

  • 启用这个选项后，你可以在 Inspector 窗口中看到简化操作的预览效果。这意味着你可以实时查看简化后的线条效果，而不必实际执行简化操作。

• Tolerance（公差）：

  • Tolerance 控制简化过程中允许线条偏离原始线条的程度。换句话说，Tolerance 设置了简化过程中允许的最大误差。
  • 0 的值表示没有偏差，因此没有简化效果，线条保持原样。
  • 较高的正值表示允许更大的偏差，从而进行更多的简化。例如，如果你设置一个较高的值，简化后的线条会失去一些精度，但点的数量会显著减少。
  • 默认值是 1，表示有一定的简化，但仍会保持较为平滑的曲线。

Edit Points模式

当设置为 Edit Points 时，Unity 会在 Scene 视图中将 Line Renderer 的 Positions 数组 中的每个点表示为一个黄色球体。可以使用 移动工具 (Move tool) 来移动这些点，从而调整线条的形状。

左键套索一个或者多个点

• Show Wireframe（显示线框）：

  • 启用此选项后，Unity 会在 Scene 视图中绘制一个线框，帮助你可视化线条的形状。这个线框将帮助你更清晰地查看并调整线条的构成。

• Subdivide Selected（细分选中的点）：

  • 当你选中两个或更多相邻的点时，Subdivide Selected 按钮会变得可用。点击此按钮后，Unity 会在选中的相邻点之间插入一个新点，从而细分这两个点之间的线段，使线条更加平滑。

Create Points模式

当设置为 Create Points 时，可以在 Scene 视图 中点击以将新点添加到 Line Renderer 的 Positions 数组 的末尾。通过鼠标点击或射线检测的方式来添加新的点，这让编辑变得更加直观和方便。

• Input（输入方式）：
  • 选择你希望使用的输入方式来创建点。
  • Mouse Position（鼠标位置）：根据鼠标在 Scene 视图中的位置创建新点。
  • Physics Raycast（物理射线检测）：根据射线投射在 Scene 中的碰撞位置来创建新点。Unity 会在射线碰撞的点上创建新点。
• Layer Mask（层掩码）：
  • 当输入方式设置为 Physics Raycast 时，你可以使用此属性来指定射线检测时所用的层。它帮助你过滤掉不需要的对象，仅创建射线与特定层上的物体碰撞时的点。
• Min Vertex Distance（最小顶点距离）：
  • 当你在 Scene 视图中拖动鼠标以创建点时，Line Renderer 会在鼠标拖动的距离超过此值时才创建一个新点。这样可以避免过于密集的点，使线条更简洁。
• Offset（偏移）：
  • 这个属性决定了创建点时的偏移量：
    • 如果输入方式设置为 Mouse Position，则偏移是相对于 Scene 摄像机的。
    • 如果输入方式设置为 Physics Raycast，则偏移是相对于射线的法线方向。

Line settings

1. Loop（闭环）

• 启用此选项后，Line Renderer 会将线条的第一个点与最后一个点连接起来，形成一个闭合的环形线条。

2. Positions（位置）

• 一个 Vector3 数组，用于定义 Line Renderer 需要连接的点。每个点都会形成线条的一个顶点。

3. Width（宽度）

• 设置线条的宽度值和曲线值，以控制线条沿着其长度的宽度。

横坐标对应线长,纵坐标对应宽度.

4. Color（颜色）

• 定义一个渐变来控制线条沿其长度的颜色变化。
  • Unity 会在每个顶点处从颜色渐变中采样，并在相邻的顶点之间进行线性插值。通过增加更多顶点，可以更精确地逼近复杂的颜色渐变效果。

5. Corner Vertices（转角顶点）

• 控制绘制转角时所使用的额外顶点数量。增加此值可以使线条的转角看起来更加圆滑。

6. End Cap Vertices（端点顶点）

• 控制绘制端点时所使用的额外顶点数量。增加此值可以使线条的端点看起来更加圆滑。

7. Alignment（对齐方式）

• 设置线条面朝的方向。
  • View：线条朝向摄像机。线条会始终朝向摄像机。也就是说，不管摄像机在哪里，线条的“前方”总是面向摄像机。这个设置通常用于确保线条始终面向玩家或视角的方向，常见于需要根据摄像机角度动态调整的场景中。
  • TransformZ：线条朝向其 Transform 组件的 Z 轴。线条会根据其 Transform 组件 的 Z 轴 来确定朝向。这意味着线条会沿着 GameObject 的 Z 轴 绘制，不会随摄像机的移动而改变方向。这个设置适用于你希望线条保持固定方向，并且不受摄像机角度影响的场景。

8. Texture Mode（纹理模式）

• 控制纹理如何应用到线条上。
  • Stretch：将纹理一次性贴图到整个线条长度。
  • Tile：根据线条的世界单位长度重复纹理。可以通过 Material.SetTextureScale 来设置纹理的平铺频率。
  • DistributePerSegment：假设所有顶点均匀分布，纹理会被映射一次，覆盖整个线条的长度。
  • RepeatPerSegment：沿着线条重复纹理，每个线段重复一次。可以通过 Material.SetTextureScale 来调整纹理的平铺频率。

9. Shadow Bias（阴影偏差）

• 设置将阴影从光源偏移的量，以去除由于将体积近似为广告板几何体而导致的阴影伪影。

10. Generate Lighting Data（生成光照数据）

• 启用此选项后，Unity 会在构建线条几何体时包含法线和切线信息，从而使材质能够使用场景的光照。

11. Use World Space（使用世界空间）

• 如果启用，则将 Positions 数组中的点视为世界空间坐标。如果禁用，则点的位置相对于附加此组件的 GameObject 的Transform进行计算（即局部空间）。

Materials

组件使用的的全部材质列表

Lighting

阴影和全局光照相关的设置.

Line Renderer 组件中的相关设置

1. Cast Shadows（投射阴影）

   • 说明：该属性用于指定 Line Renderer 是否会在有适当光源时投射阴影。

   • 选项：

     • On：该 Line Renderer 会投射阴影，只要有合适的光源照射。
     • Off：该 Line Renderer 不会投射阴影。
     • Two-sided：该 Line Renderer 会投射双面阴影，这意味着即使是单面物体（例如平面或四边形）也可以在光源位于其背后时投射阴影。
     • Shadows Only（仅阴影）:启用此选项后，Line Renderer 仅投射阴影，而本身不会被渲染出来。

     注意：如果启用了 Baked Global Illumination（烘焙全局光照）或 Enlighten Realtime Global Illumination（Enlighten 实时全局光照），要支持双面阴影，材质必须支持 Double Sided Global Illumination（双面全局光照）。

2. Receive Shadows（接收阴影）

   • 说明：该属性控制 Line Renderer 是否会接收投射到它上的阴影。只有在启用了 Baked Global Illumination 或 Enlighten Realtime Global Illumination 时，此设置才会生效。
   • 对应API：此属性对应于 Renderer.receiveShadows API。

3. Contribute Global Illumination（贡献全局光照）

   • 说明：启用此属性后，Line Renderer 会参与全局光照计算（通常在光照烘焙时进行）。这使得它在 Baked Global Illumination 或 Enlighten Realtime Global Illumination 计算时考虑进来。
   • 对应API：启用此选项会在 GameObject 的 Static Editor Flags 中启用 Contribute GI 标志，并与 StaticEditorFlags.ContributeGI API 对应。

4. Receive Global Illumination（接收全局光照）

   • 说明：此属性决定 Line Renderer 是否会接收来自光照贴图或运行时光照探针的全局光照数据。只有启用了 Contribute Global Illumination 属性时，才可以编辑此选项。
   • 对应API：此属性与 MeshRenderer.receiveGI API 对应。

其他的光照和阴影设置：

• Lightmaps（光照贴图）：控制是否使用光照贴图来接收全局光照。
• Light Probes（光照探针）：控制是否使用光照探针接收全局光照数据。
• Prioritize Illumination（优先光照）：启用此选项可以确保该渲染器始终参与 Enlighten 实时全局光照 计算，确保远距离发光物体的影响不会被排除。

主要影响 Line Renderer 如何与场景中的光源、阴影、光照贴图、全局光照等互动。如果 Line Renderer 需要在光照环境中表现更为真实或者需要影响场景的光照计算，这些设置会非常有用。

这是 Line Renderer 组件 中关于 光照探针 (Light Probes) 和 反射探针 (Reflection Probes) 的设置部分。以下是这些设置的详细解释和翻译：

Probes（探针）

Light Probes（光照探针）

此属性控制 Line Renderer 如何使用场景中的光照探针系统。光照探针可以提供环境中的光照信息，通常用于间接光照或实时光照数据。

• Off（关闭）：

  • 说明：禁用光照探针。Line Renderer 将不会使用任何插值的光照探针数据。

• Blend Probes（混合光照探针）：

  • 说明：启用插值光照探针（默认值）。Line Renderer 将使用一个插值后的光照探针来提供光照信息。

• Use Proxy Volume（使用代理体积）：

  • 说明：启用此选项时，Line Renderer 会使用一个3D网格形式的插值光照探针。它通过代理体积来决定光照的插值方式。

• Custom Provided（自定义提供）：

  • 说明：通过 MaterialPropertyBlock 从材质中提取光照探针的着色器统一值。这允许您自定义光照探针的行为。

• Proxy Volume Override（代理体积覆盖）：

  • 说明：设置一个其他 GameObject，该 GameObject 必须具有 Light Probe Proxy Volume 组件。启用此选项后，Line Renderer 将使用该代理体积组件中的光照探针数据。

  注意：此选项只有在 Light Probes 设置为 Use Proxy Volume 时才可见。

Reflection Probes（反射探针）

此属性控制 Line Renderer 如何接收来自反射探针的反射信息。反射探针通常用于提供场景中反射光的详细信息，适用于反射效果的渲染。

• Off（关闭）：
  • 说明：禁用反射探针。Unity 将使用默认的天空盒来处理反射，而不使用反射探针数据。
• Blend Probes（混合反射探针）：
  • 说明：启用反射探针，并且仅在多个反射探针之间进行混合。这在室内环境中尤其有用，在这种环境中，角色可能会在不同的光照条件之间切换。
• Blend Probes and Skybox（混合反射探针和天空盒）：
  • 说明：启用反射探针，并支持反射探针和默认天空盒之间的混合。这适用于室外环境，可以使得反射更加自然。
• Simple（简单）：
  • 说明：启用反射探针，但在两个重叠的反射体积之间没有混合。适用于简单的反射效果，不需要复杂的过渡。

Anchor Override（锚点覆盖）

• 说明：此设置指定 Unity 使用哪个 Transform 来确定在使用光照探针或反射探针时的插值位置。默认情况下，Unity 使用 Renderer 几何体的边界框中心来确定插值位置。

• 对应 API：此属性对应于 Renderer.probeAnchor API。

总结：

这些设置控制 Line Renderer 如何与光照探针和反射探针互动，从而影响其光照和反射效果的渲染。根据场景的光照需求，可以启用或禁用这些探针功能，或选择不同的探针插值模式，以实现更精确的光照和反射表现。

Additional Settings

Motion Vectors（运动向量）

• 说明：设置是否使用运动向量来跟踪 Renderer 每个像素在屏幕空间中的运动。这些运动信息可以用于应用后处理效果，如运动模糊。

• 注意：并非所有平台都支持运动向量。可以查看 SystemInfo.supportsMotionVectors 来确认是否支持此功能。

• 对应 API：此属性对应于 Renderer.motionVectorGenerationMode API。

  运动模式选项：

  • Camera Motion Only（仅摄像机运动）：仅跟踪摄像机的运动。
  • Per Object Motion（每个对象的运动）：使用特定的通道来跟踪该 Renderer 的运动。
  • Force No Motion（强制不跟踪运动）：不跟踪任何运动。

Dynamic Occlusion（动态遮挡）

• 说明：启用动态遮挡时，Unity 的遮挡剔除系统会在 Renderer 被静态遮挡物（如墙壁）阻挡时将其剔除，不进行渲染。
• 默认：动态遮挡默认启用。
• 应用场景：对于一些特殊效果，例如绘制角色的轮廓在墙后，可以禁用动态遮挡来确保该效果被正确渲染。

Sorting Layer（排序层）

• 说明：设置该 Renderer 所在的 Sorting Layer，用于确定渲染顺序。这个属性通常用于 2D 渲染系统，但在 3D 场景中也可通过设置不同的排序层来控制显示的先后顺序。

Order in Layer（层级中的顺序）

• 说明：设置该 Renderer 在 Sorting Layer 中的渲染顺序。较大的值会覆盖较小值的渲染，适用于多个渲染对象之间的排序。

总结：

这些附加设置为 Line Renderer 提供了进一步的控制选项，主要用于调整渲染行为和效果。包括：

• 运动向量 用于后处理效果，如运动模糊；
• 动态遮挡 用于提高渲染性能，避免渲染被遮挡的物体；
• 排序层 和 层级中的顺序 用于控制渲染顺序，尤其在处理多个 2D 或 3D 渲染对象时非常有用。

常用API

1. 基本属性和方法

• positionCount: 获取或设置 Line Renderer 中点的数量（即数组的大小）。

  lineRenderer.positionCount = 5;  // 设置 5 个点
  

• SetPosition(int index, Vector3 position): 设置线条在指定索引处的点的位置。

  lineRenderer.SetPosition(0, new Vector3(0, 0, 0));  // 设置第一个点的位置
  

• GetPosition(int index): 获取指定索引处的点的位置。

  Vector3 position = lineRenderer.GetPosition(0);  // 获取第一个点的位置
  

• widthMultiplier: 控制线条的宽度比例。

  lineRenderer.widthMultiplier = 0.1f;  // 设置线条的宽度
  

• startWidth 和 endWidth: 控制线条起始和结束处的宽度。

  lineRenderer.startWidth = 0.1f;  // 起始宽度
  lineRenderer.endWidth = 0.1f;    // 结束宽度
  

• startColor 和 endColor: 控制线条的起始和结束颜色。

  lineRenderer.startColor = Color.red;  // 起始颜色
  lineRenderer.endColor = Color.green;  // 结束颜色
  

• loop: 设置线条是否应该连接回起始点形成闭环。

  lineRenderer.loop = true;  // 设置为闭合
  

2. 控制材质和纹理

• material: 设置 Line Renderer 的材质。

  lineRenderer.material = new Material(Shader.Find("Sprites/Default"));
  

• textureMode: 设置纹理的模式，控制纹理如何应用在整个线条上。

  lineRenderer.textureMode = LineTextureMode.Stretch;  // 拉伸纹理
  

• alignment: 控制线条的朝向。

  lineRenderer.alignment = LineAlignment.Local;  // 根据对象的本地坐标轴
  

3. 颜色和渐变

• colorGradient: 使用渐变来控制线条颜色。

  Gradient gradient = new Gradient();
  gradient.SetKeys(
      new GradientColorKey[] { new GradientColorKey(Color.red, 0.0f), new GradientColorKey(Color.blue, 1.0f) },
      new GradientAlphaKey[] { new GradientAlphaKey(1.0f, 0.0f), new GradientAlphaKey(0.0f, 1.0f) }
  );
  lineRenderer.colorGradient = gradient;
  

4. 控制线条的细节

• numCornerVertices: 设置绘制线条角落时使用的额外点的数量，用于使角落更加圆滑。

  lineRenderer.numCornerVertices = 10;  // 设置角落平滑度
  

• numCapVertices: 设置线条末端的点数，以创建圆形端点。

  lineRenderer.numCapVertices = 10;  // 设置端点的平滑度
  

• generateLightingData: 启用后，生成用于照明计算的法线和切线。

  lineRenderer.generateLightingData = true;
  

5. 动态更新

• enabled: 启用或禁用 Line Renderer 的渲染功能。

  lineRenderer.enabled = true;  // 启用 Line Renderer
  lineRenderer.enabled = false; // 禁用 Line Renderer
  

示例代码

using UnityEngine;

public class LineRendererExample : MonoBehaviour
{
    public LineRenderer lineRenderer;

    void Start()
    {
        // 设置 Line Renderer 属性
        lineRenderer.positionCount = 4;  // 4个点
        lineRenderer.SetPosition(0, new Vector3(0, 0, 0));   // 第一个点
        lineRenderer.SetPosition(1, new Vector3(1, 0, 0));   // 第二个点
        lineRenderer.SetPosition(2, new Vector3(1, 1, 0));   // 第三个点
        lineRenderer.SetPosition(3, new Vector3(0, 1, 0));   // 第四个点

        lineRenderer.startWidth = 0.1f; // 起始宽度
        lineRenderer.endWidth = 0.1f;   // 结束宽度

        lineRenderer.startColor = Color.red; // 起始颜色
        lineRenderer.endColor = Color.green; // 结束颜色

        lineRenderer.loop = true; // 闭合线条

        // 设置渐变色
        Gradient gradient = new Gradient();
        gradient.SetKeys(
            new GradientColorKey[] { new GradientColorKey(Color.red, 0.0f), new GradientColorKey(Color.blue, 1.0f) },
            new GradientAlphaKey[] { new GradientAlphaKey(1.0f, 0.0f), new GradientAlphaKey(0.0f, 1.0f) }
        );
        lineRenderer.colorGradient = gradient;
    }
}