Unity3D动态创建地形网格（一）
最近一直都在搞flash3D，好像有点对不起Unity3D的朋友们了。这次简单的写一个动态创建地形网格的脚本给大家分享一下。这次是第一部分，仅仅实现了通过高度图动态生成地形的部分。假如以后有心情和时间，再来慢慢的补充多通道刷地形材质、动态刷地形和保存高度图等的功能吧。以前我都不喜欢公开脚本源码，都是一个个部分的单独讲解然后让朋友们自己去组合起来的，但最近时间实在是不多，所以还是直接提供源码，然后在源码上面写注释，大家自行的观看吧。源码在最下面。更多内容，请访问狗刨学习网https://www.doczj.com/doc/096731956.html,
首先直接把脚本拖到某物体上面，运行，就会出现了上图所示的一个面片。这是因为为了方便大家测试，我在start里面调用了下面的SetTerrain方法。这个方法会创建一个默认的地形面板。长宽是100*100，段数是50*50，高度是-10米到10米的。
当然了，我们真正用的时候，是使用重载的SetTerrain方法自己制定长宽高和段数这些数值的，把start里面的方法注释掉就行了。
现在由于没有指定默认的地面材质和高度图，所以我写了个警告提示。
这两个变量就是材质和高度图了，大家可以自行想办法去赋值。我现在写成public只是为了方便赋值测试，最好还是写get/set方法赋值。
还有一点，现在没有做地面的多通道材质，所以只是用了一个默认的shader。以后假如需
要混合通道材质，改这个shader。
好，先不管以后了，把一个有草地纹理的材质球付给脚本。
出来了一个草地
我随便的用黑白图刷了一个高度图，然后扔进脚本。
注意的是，作为高度图的图片，是需要设置读写权限的，不然获取不到像素的颜色
出现了一个小小的山坡了。
其实我这个脚本并不是必须针对黑白图的，我随便拿了一张木箱子贴图，一样可以做高度图的，这是因为我是做了灰度处理的，最后获取的是该图片像素点上的灰度值。
看，地形出来了。
实际效果
功能是简单了点，这里提供了一点点的思路，有需要或者有兴趣的朋友可以参考一下做法，自行的扩展吧。
源码：
TerrainManager.cs
using UnityEngine;
using System.Collections;
public class TerrainManager : MonoBehaviour {
//材质和高度图
public Material diffuseMap;
public Texture2D heightMap;
//顶点、uv、索引信息
private Vector3[] vertives;
private Vector2[] uvs;
private int[] triangles;
//生成信息
private Vector2 size;//长宽
private float minHeight = -10;
private float maxHeight = 10;
private Vector2 segment;
private float unitH;
//面片mesh
private GameObject terrain;
// Use this for initialization
void Start () {
//默认生成一个地形，如果不喜欢，注销掉然后用参数生成
SetTerrain();
}
///
/// 生成默认地形
///
public void SetTerrain()
{
SetTerrain(100, 100, 50, 50,-10,10);
}
///
/// 通过参数生成地形
///
/// 地形宽度
/// 地形长度
/// 宽度的段数
/// 长度的段数
/// 最低高度
/// 最高高度
public void SetTerrain(float width, float height, uint segmentX, uint segmentY,int min,int max) {
Init(width, height, segmentX, segmentY,min,max);
GetVertives();
DrawMesh();
}
///
/// 初始化计算某些值
///
///
///
///
///
///
///
private void Init(float width, float height, uint segmentX, uint segmentY, int min, int max)
{
size = new Vector2(width, height);
maxHeight = max;
minHeight = min;
unitH = maxHeight - minHeight;
segment = new Vector2(segmentX, segmentY);
if (terrain != null)
{
Destroy(terrain);
}
terrain = new GameObject();
https://www.doczj.com/doc/096731956.html, = "plane";
}
///
/// 绘制网格
///
private void DrawMesh()
{
Mesh mesh = terrain.AddComponent().mesh;
terrain.AddComponent();
if (diffuseMap == null)
{
Debug.LogWarning("No material,Create diffuse!!");
diffuseMap = new Material(Shader.Find("Diffuse"));
}
if (heightMap==null)
{
Debug.LogWarning("No heightMap!!!");
}
terrain.renderer.material = diffuseMap;
//给mesh 赋值
mesh.Clear();
mesh.vertices = vertives;//,pos);
mesh.uv = uvs;
mesh.triangles = triangles;
//重置法线
mesh.RecalculateNormals();
//重置范围
mesh.RecalculateBounds();
}
///
/// 生成顶点信息
///
///
private Vector3[] GetVertives()
{
int sum = Mathf.FloorToInt((segment.x + 1) * (segment.y + 1)); float w = size.x / segment.x;
float h = size.y / segment.y;
int index = 0;
GetUV();
GetTriangles();
vertives = new Vector3[sum];
for (int i = 0; i < segment.y + 1; i++)
{
for (int j = 0; j < segment.x + 1; j++)
{
float tempHeight = 0;
if (heightMap != null)
{
tempHeight = GetHeight(heightMap, uvs[index]);
}
vertives[index] = new Vector3(j * w, tempHeight, i * h); index++;
}
}
return vertives;
}
///
/// 生成UV信息
///
///
private Vector2[] GetUV()
{
int sum =Mathf.FloorToInt( (segment.x + 1) * (segment.y + 1)); uvs = new Vector2[sum];
float u = 1.0F / segment.x;
float v = 1.0F / segment.y;
uint index = 0;
for (int i = 0; i < segment.y + 1; i++)
{
for (int j = 0; j < segment.x + 1; j++)
{
uvs[index] = new Vector2(j * u, i * v);
index++;
}
}
return uvs;
}
///
/// 生成索引信息
///
///
private int[] GetTriangles()
{
int sum = Mathf.FloorToInt(segment.x * segment.y * 6);
triangles = new int[sum];
uint index = 0;
for (int i = 0; i < segment.y; i++)
{
for (int j = 0; j < segment.x; j++)
{
int role = Mathf.FloorToInt(segment.x) + 1;
int self = j +( i*role);
int next = j + ((i+1) * role);
triangles[index] = self;
triangles[index + 1] = next + 1;
triangles[index + 2] = self + 1;
triangles[index + 3] = self;
triangles[index + 4] = next;
triangles[index + 5] = next + 1;
index += 6;
}
}
return triangles;
}
private float GetHeight(Texture2D texture, Vector2 uv)
{
if (texture != null)
{
//提取灰度。如果强制读取某个通道，可以忽略
Color c = GetColor(texture, uv);
float gray = c.grayscale;//或者可以自己指定灰度提取算法，比如：gray = 0.3F * c.r + 0.59F * c.g + 0.11F * c.b;
float h = unitH * gray;
return h;
}
else
{
return 0;
}
}
///
/// 获取图片上某个点的颜色
///
///
///
///
private Color GetColor(Texture2D texture, Vector2 uv)
{
Color color = texture.GetPixel(Mathf.FloorToInt(texture.width * uv.x),
Mathf.FloorToInt(texture.height * uv.y));
return color;
}
///
/// 从外部设置地形的位置坐标
///
///
public void SetPos(Vector3 pos)
{
if (terrain)
{
terrain.transform.position = pos;
}
else
{
SetTerrain();
terrain.transform.position = pos;
}
}
}
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惯性导航简介 ——《导航概论》课程论文 专业：测绘工程A组姓名：师嘉奇学号：2015301610091 一.摘要与关键字 1.本文摘要：本文主要对导航工程的基本内涵，方法与原理进行简单介绍，主要介绍有关惯性导航的相关内容，并且根据在本学期《导航概论》这门课程上所学习的内容谈一谈自己对导航应用的设想以及对本课程教学的建议。 2.关键字：惯性导航，定位技术，应用与服务，发展与前景 二.导航工程基本内涵 导航定位的历史与人类自身发展的历史一样久远。人类的导航定位活动源自于其生活和生产的需要。陆地上的导航定位最早发生在人类祖先外出寻找食物或狩猎的过程中，那时，他们通常在沿途设置一些特殊的“标记”来解决回家迷路的问题。随着探索遥远地域的愿望与行动的出现，他们则通过观察和利用自然地标（如山峰、河流、树木、岩石等)以及自然天体（恒星)来解决导航定位问题这也使得他们能够翻越高山、跨越河流。谈到导航，很多人会认为这是一个在近现代才提出的词汇，但是，导航的历史已经非常久远了。从古代黄帝作战使用的指南车，到战国时期的司南，从近代航海使用的指南针，再到当今社会人手一部的智能手机，导航已经有了很悠久的历史。那么，导航工程的基本内涵到底是什么呢？
首先，我们可以通过两个英文的句子来大概了解一下到底什么是导航“when am I？”和“How and when to get there?”，这两个问题问的是我现在在哪？我要怎么到那里去？它们也指出了导航的内涵，那就是在哪，怎样去，多久到达。因此，通过科学的定义，将航行载体从起始点引导到目的地的过程称为导航，导航系统给出的基本参数是载体在空间的即时位置、速度和姿态、航向等，导航参数的确定由导航仪或导航系统完成。通过这种技术引导载体方向的过程即为导航。导航是解决人，事件，目标相互位置动态关系随时间变化的科学，技术，工程问题。 在室外或者自然环境中的导航，按照载体运动的范围，可分为海陆空天(海洋、陆地、空中、空间)导航四类；按照所采用的技术，常用的导航方法有，天文导航、惯性导航、陆基无线电导航、卫星导航、特征匹配辅助导航（如地形匹配、地磁匹配、重力匹配)等，以及上述导航方法之间的不同组合（组合导航）。室内定位导航作为当今导航技术发展的个重要分支，它借鉴室外导航的相关技术，同时结合现代通信技术、网络技术传感器技术以及计算机技术的最新发展，已经成为一个重要的研究热点并在人们日常工作和生活中逐步得到应用。室内导航与自然环境中的导航既有联系又有其自身的特点，其主要差异是来自于应用环境及所采用的技术方法不同。 导航系统有两种工作状态：指示状态和自动导航状态。如导航设备提供的导航信息仅供驾驶员操纵和引导载体用，则导航系统工作为指示状态，在指示状态下，导航系统不直接对载体进行控制，如果导
惯性导航系统 惯性导航系统（INS，以下简称惯导）是一种不依赖于外部信息、也不向外部辐射能量的自主式导航系统。其工作环境不仅包括空中、地面，还可以在水下。惯导的基本工作原理是以牛顿力学定律为基础，通过测量载体在惯性参考系的加速度，将它对时间进行积分，且把它变换到导航坐标系中，就能够得到在导航坐标系中的速度、偏航角和位置等信息。 惯性导航系统（英语：INS ）惯性导航系统是以陀螺和加速度计为敏感器件的导航参数解算系统，该系统根据陀螺的输出建立导航坐标系，根据加速度计输出解算出运载体在导航坐标系中的速度和位置。 惯性导航系统（INS，Inertial Navigation System）也称作惯性参考系统，是一种不依赖于外部信息、也不向外部辐射能量（如无线电导航那样）的自主式导航系统。其工作环境不仅包括空中、地面，还可以在水下。惯性导航的基本工作原理是以牛顿力学定律为基础，通过测量载体在惯性参考系的加速度，将它对时间进行积分，且把它变换到导航坐标系中，就能够得到在导航坐标系中的速度、偏航角和位置等信息。 惯性导航系统属于推算导航方式，即从一已知点的位置根据连续测得的运动体航向角和速度推算出其下一点的位置，因而可连续测出运动体的当前位置。惯性导航系统中的陀螺仪用来形成一个导航坐标系，使加速度计的测量轴稳定在该坐标系中，并给出航向和姿态角；加速度计用来测量运动体的加速度，经过对时间的一次积分得到速度，速度再经过对时间的一次积分即可得到距离。 惯性导航系统有如下优点：1、由于它是不依赖于任何外部信息，也不向外部辐射能量的自主式系统，故隐蔽性好，也不受外界电磁干扰的影响；2、可全天候、全时间地工作于空中、地球表面乃至水下；3、能提供位置、速度、航向和姿态角数据，所产生的导航信息连续性好而且噪声低；4、数据更新率高、短期精度和稳定性好。 其缺点是：1、由于导航信息经过积分而产生，定位误差随时间而增大，长期精度差；2、每次使用之前需要较长的初始对准时间；3、设备的价格较昂贵；4、不能给出时间信息。[1]但惯导有固定的漂移率，这样会造成物体运动的误差，因此射程远的武器通常会采用指令、GPS等对惯导进行定时修正，以获取持续准确的位置参数。惯导系统目前已经发展出挠性惯导、光纤惯导、激光惯导、微固态惯性仪表等多种方式。陀螺仪由传统的绕线陀螺发展到静电陀螺、激光陀螺、光纤陀螺、微机械陀螺等。激光陀螺测量动态范围宽，线性度好，性能稳定，具有良好的温度稳定性和重复性，在高精度的应用领域中一直占据着主导位置。由于科技进步，成本较低的光纤陀螺（FOG）和微机械陀螺（MEMS）精度越来越高，是未来陀螺技术发展的方向。 分类捷联式惯性导航系统 解析式惯性导航系统 半解析式惯性导航系 编辑本段应用惯性导航系统用于各种运动机具中，包括飞机、潜[2]艇、航天飞机等运输工具及导弹，然而成本及复杂性限制了其可以应用的场合。 惯性系统最先应用于火箭制导，美国火箭先驱罗伯特.戈达尔（ROBERT GODDARD ）试验了早期的陀螺系统。二战期间经德国人冯布劳恩改进应后，应用于V-2火箭制导。战后美国麻省理工学院等研究机构及人员对惯性制导进行深入研究，从而发展成应用飞机、火箭、航天飞机、潜艇的现代惯性导航系统。 编辑本段惯性技术的重要性惯性技术是对载体进行导航的关键技术之一，惯性技术是利用惯性原理或其它有关原理，自主测量和控制运载体运动过程的技术，它是惯性导航、惯性制导、惯性测量和惯性敏感器技术的总称。现代惯性技术在各国政府雄厚资金的支持下，
浅谈农机自动驾驶导航系统的工作原理 发表时间：2019-04-08T12:30:21.053Z 来源：《建筑学研究前沿》2018年第34期作者：邹朝妃耿梅[导读] 随着精准农业概念的提出，计算机技术、导航系统技术等在农业机械装备上开始获得广泛的应用。 1、云南天地图信息技术股份有限公司云南省昆明市 650101 2、云南圣周伟业空间科技有限公司云南省昆明市 650101 摘要：随着精准农业概念的提出，计算机技术、导航系统技术等在农业机械装备上开始获得广泛的应用。农机自动驾驶导航系统已经成为现代农业的一个重要组成部分。越来越多的地区开始使用自动驾驶导航系统进行农业的起垄、播种、喷药、收获等，大大提高了工作效率，降低了农业生产成本，从根本上增加了经济效益。本文浅析自动驾驶导航系统的组成、工作原理、导航控制原理。 关键词：GNSS接收机、GNSS天线、导航控制器、、转角控制器、导航显示终端等。 一、自动驾驶导航系统工作原理基于卫星导航定位的自动驾驶导航技术直接驱动拖拉机的转向系统，除田间掉头外，在农机作业时可以代替人工操作方向盘（人工控制油门），实现自动驾驶。自动驾驶导航的基本工作原理是：在导航显示终端（机载田间计算机）中，设定导航线，通过方向轮转角传感器、GNSS接收机、惯导系统获取拖拉机的实时位置和姿态，计算拖拉机与预设导航线的偏离距离和航向，然后通过导航控制器，驱动拖拉机的转向系即时修正拖拉机方向轮的行驶方向。自动驾驶导航系统在拖拉机的作业过程中，不断进行"测量-控制"动作，使得拖拉机的行走路线无限接近于期望和预设的作业路径。根据转向操控原理的不同，拖拉机自动驾驶导航可分为机械式自动驾驶导航和液压式自动驾驶导航两类，分别通过步进电动机和液压式驱动拖拉机的转向结构。 二、自动驾驶导航系统的组成自动驾驶导航系统的基本组成部分包括差分信号源、GNSS天线、无线数传电台、GNSS接收机、转角传感器、导航控制器、转向控制器、导航显示终端及导航控制软件等。 1.差分信号源差分信号是拖拉机自动驾驶导航的基础。差分信号中断后，拖拉机将无法保持厘米级的导航精度，只能停止作业，等待差分信号恢复。在有条件的区域，可以优先使用地基增强信号，并以星基增强信号作为热备份，以保障作业的连续性。差分信号播发途径包括： ①通过无线电台播发，拖拉机也配置一套无线数传电台。 ②通过移动互联网播发，接收机通过内置的移动通信模块接入差分信号。 ③通过卫星播发，接收机通过GNSS天线接收星基增强信号。 2.GNSS天线 GNSS天线安装于拖拉机车顶的中心位置，可以接收北斗双频或三频及GPS双频信号。GNSS天线可以同时接收以L1频率传输的星基增强信号。 3.无线数传电台差分信号以无线电台播发时，拖拉机也配置使用同样频率的无线数传接收电台。 4.GNSS 接收机自动驾驶导航系统使用双频收机，利用差分信号，实时解算精确的三维坐标。拖拉机在连续移动过程中，GNSS接收机可以精确测得拖拉机的航向。当拖拉机停止作业或静止不动时，GNSS接收机测得的航向存在漂移。部分GNSS接收机内置MEMS陀螺仪，可以同时测量拖拉机的位置和姿态，进行地形补偿。 5.转角传感器转角传感器用于实时检测方向轮的转向方向和转向角度。转角传感器常安装于拖拉机的两个方向轮之间。在实施过程中可利用微硅陀螺仪中设计的前轮转角测量系统，能够精确地产生输出正比于旋转速度的模拟直流电压。 6.导航控制器导航控制器内置高灵敏度惯性测量传感器进行地形补偿，接收并处理转角传感器、GNSS 接收机和导航路径信息，向步进电动机或液压阀等转向控制器输出控制信号。地形补偿是实现高精度定位的关键。拖拉机在行驶过程中，由于地形起伏，在模滚、俯仰及偏航等现象，需要通过导航控制器内置的惯性传感器进行补偿。 7.机械式转向操控装置转向操控装置主要包括电动机驱动和被压驱动两类，分别实现机械式辅助驾驶导航与液压式自动驾驶导航。 ①步进电动机步进电动机利用电磁学原理，将电能转换为机械能。其工作原理是将电脉冲信号转变为角位移或线位移，开环控制步进电动机元件。角位移与脉冲数成正比，转速与脉冲频率成正比，转向与各相绕组的通电方式有关。当步进驱动器接收到一个脉冲信号时，它就驱动步进电动机按设定的方向转动一个固定的角度，称为“布距角”它的旋转是以固定的角度一步一步运行的。驱动器是为步进电动机分时供电的多相时序控制器，将直流电变成分时供电的多相时序控制电流，用这种电流为步进电动机供电。驱动电源和步进电动机时一个有机的整体，步进电动机的运动性能是电动机及其驱动电源二者的综合表现。 ②变频信号源变频信号源是一个频率从数十赫兹到几万赫兹的连续可调的脉冲信号发生器。脉冲分配器是由门电路和双稳态触发器组成的逻辑电路，它根据指令把脉冲信号按一定的逻辑关系加到放大器上，使步进电动机按一定的运行方式运转。功率放大电路用放大后的信号去驱动步进电动机。在实际应用中，将步进电动机套件固定在方向盘的下方，由导航控制器驱动步进电动机，替代手工转动方向盘。 ③摩擦轮
什么是自动驾驶系统？ 自动驾驶系统（自动驾驶仪），是一种通过飞行员按一些按钮和旋转一些旋钮，或者由导航设备接收地面导航信号，来自动控制飞行器完成三轴动作的装置。不同型号的飞机所装备的自动驾驶仪可能会有一些小的差别，但是大体相似。 自动驾驶系统能做些什么？ 在FS2004里，Cessna 和Beechcraft Baron 58 装备的自动驾驶仪具有以下功能： ?保持机翼水平，不发生滚转。 ?保持飞机当前的仰俯角。 ?保持选定的飞行方向。 ?保持选定的飞行高度。 ?保持选定的上升率或下降率。 ?跟踪一个VOR电波射线（Radial）。 ?跟踪一个定位信标（Localizer）或反向航路定位信标（Localizer Back Course）。 ?跟踪仪器降落系统（Instrument Landing System）的定位信标和下滑道指示信标（Glide Slope）。 ?跟踪一个GPS航路。 GPS 不支持垂直方向制导的自动导航。 在FS2004中，Beechcarft King Air 350, Bombardier Learjet 45, 和所有的Boeing 喷气机，都装备有自动飞行控制系统，包括自动驾驶仪，自动油门（自动节流阀门）和飞行指挥仪。这套系增加了以下功能： ?保持一个选定的飞行速度（空速或地速）。 ?消除有害的偏航。 ?帮助飞行员正确的手动控制飞机。 在FS2004中，有些机型或面板上，提供更多的自动驾驶仪操作功能： ?飞行管理计算机（Flight Management Computers） ?垂直方向导航（Vertical Navigation） ?横向导航（Lateral Navigation） ?飞行水平改变（Flight Level Change） ?机轮控制（Control Wheel Steering） ?自动降落（Autoland） 为什么要使用自动驾驶仪？ 有些人认为真正的飞行员是不需要自动驾驶仪的，这个观点是有一点偏颇的，因为适当的使用自动驾驶仪可以减小飞行员工作量，特别是在仪器飞行规则（Instrument Flight Rules）的