【UnityEditor扩展】如何在 Unity 中创建棱柱体（用作VR安全区检测），同时在编辑器插件中实现与撤销/恢复功能

引言

在 Unity 编辑器中创建棱柱体（Prism）是一种程序化生成 Mesh 的方式，常用于自定义几何形状。例如，在 VR 项目中，棱柱体可作为安全区（Guardian 或 Boundary）的检测边界，用于检查玩家是否超出指定区域（如房间边界），防止碰撞现实物体。棱柱体通常指一个具有多边形底面的柱状体（如三角棱柱、六边形棱柱），可以通过顶点、索引和三角形数组定义 Mesh。

本教程基于 Unity 2022.3 LTS+，使用 C# 脚本实现程序化 Mesh 生成，并在编辑器扩展插件中集成创建功能。关键是支持 Unity 的 Undo/Redo 系统，确保编辑操作可回滚。生成 Mesh 后，可添加 MeshCollider 用于运行时检测（如 Physics.CheckBox 或 Raycast）。 如果需要更复杂形状，可扩展为任意多边形底面。

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程序化创建棱柱体 Mesh

首先，实现一个生成棱柱体 Mesh 的脚本。假设创建一个三角棱柱（可扩展为 n 边）。Mesh 需要定义顶点（vertices）、三角形索引（triangles）和 UV（可选）。

核心脚本（PrismMeshGenerator.cs）

using UnityEngine;

[ExecuteInEditMode]  // 支持编辑器模式运行
public class PrismMeshGenerator : MonoBehaviour
{
    public int sides = 3;  // 底面边数（3=三角棱柱，6=六边棱柱）
    public float radius = 1f;  // 底面半径
    public float height = 2f;  // 高度

    private MeshFilter meshFilter;
    private MeshCollider meshCollider;

    void Start()
    {
        meshFilter = gameObject.AddComponent<MeshFilter>();
        meshCollider = gameObject.AddComponent<MeshCollider>();
        GeneratePrismMesh();
    }

    public void GeneratePrismMesh()
    {
        Mesh mesh = new Mesh();
        mesh.name = "PrismMesh";

        // 计算顶点：底面 + 顶面
        Vector3[] vertices = new Vector3[sides * 2];
        for (int i = 0; i < sides; i++)
        {
            float angle = 2 * Mathf.PI * i / sides;
            vertices[i] = new Vector3(Mathf.Cos(angle) * radius, 0, Mathf.Sin(angle) * radius);  // 底面
            vertices[i + sides] = new Vector3(Mathf.Cos(angle) * radius, height, Mathf.Sin(angle) * radius);  // 顶面
        }

        // 计算三角形索引
        int[] triangles = new int[sides * 6 + sides * 6];  // 底面 + 顶面 + 侧面
        int triIndex = 0;

        // 底面三角形
        for (int i = 1; i < sides - 1; i++)
        {
            triangles[triIndex++] = 0;
            triangles[triIndex++] = i;
            triangles[triIndex++] = i + 1;
        }

        // 顶面三角形（反向绕序）
        for (int i = 1; i < sides - 1; i++)
        {
            triangles[triIndex++] = sides;
            triangles[triIndex++] = sides + i + 1;
            triangles[triIndex++] = sides + i;
        }

        // 侧面三角形
        for (int i = 0; i < sides; i++)
        {
            int bottom1 = i;
            int bottom2 = (i + 1) % sides;
            int top1 = i + sides;
            int top2 = (i + 1) % sides + sides;

            // 一个侧面两个三角形
            triangles[triIndex++] = bottom1;
            triangles[triIndex++] = top1;
            triangles[triIndex++] = bottom2;

            triangles[triIndex++] = bottom2;
            triangles[triIndex++] = top1;
            triangles[triIndex++] = top2;
        }

        mesh.vertices = vertices;
        mesh.triangles = triangles;
        mesh.RecalculateNormals();
        mesh.RecalculateBounds();

        meshFilter.sharedMesh = mesh;
        meshCollider.sharedMesh = mesh;  // 用于碰撞检测
    }
}

• 使用：附加到空 GameObject，调整参数，Mesh 会自动生成。
• 扩展：对于自定义底面，可传入顶点数组生成。

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编辑器插件实现

通过编辑器扩展插件（Editor Script）添加菜单项或自定义工具窗口，实现一键创建棱柱体，并支持参数调整。

编辑器脚本（PrismCreatorEditor.cs）

放置在 Assets/Editor 文件夹中。

using UnityEditor;
using UnityEngine;

public class PrismCreatorEditor : EditorWindow
{
    private int sides = 3;
    private float radius = 1f;
    private float height = 2f;

    [MenuItem("Tools/Create Prism for VR Safety Zone")]
    private static void OpenWindow()
    {
        GetWindow<PrismCreatorEditor>("Prism Creator");
    }

    private void OnGUI()
    {
        GUILayout.Label("Prism Parameters", EditorStyles.boldLabel);
        sides = EditorGUILayout.IntField("Sides", sides);
        radius = EditorGUILayout.FloatField("Radius", radius);
        height = EditorGUILayout.FloatField("Height", height);

        if (GUILayout.Button("Create Prism"))
        {
            CreatePrism();
        }
    }

    private void CreatePrism()
    {
        GameObject prismObj = new GameObject("VR_Safety_Prism");
        PrismMeshGenerator generator = prismObj.AddComponent<PrismMeshGenerator>();
        generator.sides = sides;
        generator.radius = radius;
        generator.height = height;
        generator.GeneratePrismMesh();

        // 支持 Undo/Redo
        Undo.RegisterCreatedObjectUndo(prismObj, "Create VR Safety Prism");

        Selection.activeGameObject = prismObj;  // 选中新对象
    }
}

• 使用：Tools > Create Prism for VR Safety Zone 打开窗口，输入参数，点击创建。
• Undo/Redo：使用 Undo.RegisterCreatedObjectUndo，创建操作可撤销（Ctrl+Z）。对于修改（如参数变化），可在 GeneratePrismMesh 中添加 Undo.RecordObject(meshFilter, "Modify Prism Mesh")。

支持撤销/恢复功能

Unity 的 Undo 系统内置支持编辑器操作：

• 创建对象：Undo.RegisterCreatedObjectUndo(obj, "Action Name") – 撤销时销毁对象。
• 修改对象：Undo.RecordObject(target, "Modify Name") – 在修改前记录状态，撤销时恢复。
• 销毁对象：Undo.DestroyObjectImmediate(obj) – 支持撤销。
• 组操作：Undo.RegisterCompleteObjectUndo(obj, "Group Action") – 记录整个对象状态（适合 Mesh 修改，避免大 Mesh 性能问题）。

在上述脚本中，已集成基本 Undo。对于 Mesh 编辑（如运行时或编辑器拖拽顶点），需在每个修改前记录：

Undo.RecordObject(meshFilter.sharedMesh, "Edit Prism Mesh");
// 修改 vertices 等
meshFilter.sharedMesh.vertices = newVertices;
meshFilter.sharedMesh.RecalculateNormals();

• 性能提示：大 Mesh 避免频繁记录整个对象，可使用自定义 Undo 栈（高级）。

VR 安全区检测应用

生成的棱柱体可用于 VR 安全区检测：

1. 添加组件：在棱柱体上添加 MeshRenderer（可视化边界）和 MeshCollider（Is Trigger = true）。
2. 检测脚本（VRSafetyZoneDetector.cs）：

   using UnityEngine;
   using UnityEngine.XR;  // 对于 OpenXR 等

   public class VRSafetyZoneDetector : MonoBehaviour
   {
       public MeshCollider safetyCollider;  // 棱柱体碰撞体

       void Update()
       {
           // 获取玩家头部位置（假设 XR Rig）
           Vector3 playerPos = Camera.main.transform.position;

           // 检查是否在安全区内
           if (!safetyCollider.bounds.Contains(playerPos))
           {
               Debug.Log("Player out of safety zone!");
               // 触发警告：淡化屏幕、显示边界等
           }
       }
   }

3. VR 集成：使用 XR Interaction Toolkit 或 Oculus SDK 获取边界数据，动态调整棱柱体大小。
4. 优化：对于复杂形状，使用 Convex MeshCollider；运行时检测使用 Physics.OverlapBoxNonAlloc 批量检查。

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注意事项与扩展

• 兼容性：确保项目使用 URP/HDRP 支持 VR（Project Settings > XR Plug-in Management > OpenXR）。
• 性能：高边数棱柱体增加顶点数，优化 sides 参数。
• 自定义编辑：扩展为 Gizmos 绘制顶点拖拽，支持实时编辑（OnSceneGUI）。
• 资源：Unity Mesh API 文档；Catlike Coding 程序化 Mesh 教程。

如果需要特定边数的代码变体或完整项目示例，请提供更多细节！
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