智慧城市美术效果Unity实现笔记流程
记录 如何在unity中制作智慧城市的效果。
智慧城市美术效果Unity实现笔记流程：
参考 对标 效果图：
参考资料：
方案一：
Blender GIS 获取城市 房屋道路等数据视频教程(B站)
方案二：
Blender OSM 获取城市房屋道路等数据视频教程(B站)
OSM插件Github官方使用文档 + 下载安装BlenderOSM插件
Prochitecture.com地图网站(防止打不开时使用)
Github 导入地形 出现 403-503 等 报错问题反馈页面 ：
>>对于Terrain和建筑出现Server问题提示,可参考下图：
Blender 城市生成器：Buildify、Blosm 和 OSM 组合（Blender 中的免费建筑）
(在Blender中 利用OSM生成 城市建筑轮廓，再Buildify+Blosm根据轮廓自动化生成完整建筑)
如图所示：
方案三：
写实类-参考图：
(以上均为网络搜索效果,有落叶大师，以及其他优秀开发者效果图参考)
未来类-参考图：
如上图所示,智慧城市基本分为 这两个大类，偏写实风，偏未来风，也有互相结合的效果。
一、实现思路大纲：
二、实操环节(方案1)：
1、软件准备/环境配置：
1)、Blender软件安装：
软件官方下载地址/使用文档教程：Blender 3.5 参考手册 — Blender Manual
2)、为Blender安装GIS插件：
Blender-GIS插件下载地址：
https://github.com/domlysz/BlenderGIS
Blender-GIS的安装参考视频：
iBlender中文版插件GIS 教程Blender GIS 插件Blender_哔哩哔哩_bilibili
这里我在安装过程中遇到了,缺少imageIO模组的问题 ： "No imageIO module"。也就是点击BaseMap之后,打印窗口提示错误信息，所以翻阅了Domlysz为这个工具开启的BlenderGIS问题反馈页,发现是安装插件后，因缺少.dll的文件引起的。
缺少的.dll文件，可以在这里下载。
（我是吧所有文件夹都下载下来了，防止因为缺少内容继续报错）。
.
下载后,需要复制到指定位置下，通常在这个位置下：
替换位置：
C:\Users\你的用户名\AppData\Roaming\BlenderFoundation\Blender\3.5\scripts\addons\BlenderGIS-master\core\lib\imageio\resources\freeimage。
将压缩包解压后，找到freeimage的文件夹,整体复制后，替换掉原有文件夹即可。
如果中间没有 某个文件夹结构的话，自己新建一个即可。
2、获取GIS城市数据：
1)、注册OpenTopographyAPIKey：
进入网站后根据提示,进行注册即可，注意,这个网站在注册过程中,需要注意IP地址,开始的时候我在电脑的IP下进行注册,区域应是大陆IP,邮箱收不到验证码,后来换成在手机上选择非大陆地区的科学入网后,收到了验证码。
复制API Key 到 下图 API key 文本框 中。
2)、选择GIS下载区域：
在上述内容配置好后，重启Blender，并开启科学入网后，点击Basemap按钮，进行地图获取。
单机后，会出现以下窗口，红框框选部分OSM,Bing,Esri经测试，是可用状态，Google选项，不知为何，始终是加载不出来任何数据的。
这里我们确定，选择Esri的地图数据，会出现下图界面。
快捷键G 获取地图位置，用拼音即可搜索，这里精度小一些设为12。
定位到指定位置后，需要注意窗口范围不要过大，否则是无法工作的，会报数据太大的错，所以尽量控制城市区域范围。
快捷键E 裁切可视区域 ，裁切后，会发现GIS按钮重新出现了，开始进行下一步，生成，建筑，河流，公路等提供数据的内容。
点击Get OMS按钮，开始下载载入上述数据。
按住Shift + 鼠标左键，进行 填入数据加选。
单击确定后，开始载入 数据，数据量根据每个地区所选不同，完整度也所不同，加载速度也不一样。
这里以北京城区数据为例，数据相对丰富。
3)、设置地形高度：
点击选择地形对象，Get elevation获取地形高度。
这里选择第三个选项，其他选项经测试，没有明显效果。
确定后，根据真实地理情况，会生成地面的高度。
3、非主区域/道路建筑贴图：
1)、建筑贴图指定：
1、环境天空贴图：
选择一个全景图。
选择全景图之后，在切换渲染模式为 视图着色模式， 就可以看到 天空盒了。
2、白膜建筑贴图：
选择面：
1、编辑模式下，选择建筑白膜，并在 选择 >>选择相似>>法向按钮，点击后会全选所有白模 建筑。
这个时候 Ctrl + i 进行反选，因为选中白模中墙面的面，才是主要目的，因为我们要对墙面 添加材质和贴图。
创建材质,并赋贴图：
1、打开 材质编辑窗口：并新建一个材质球,为材质球命名。
打开材质编辑窗口，为材质添加一个贴图。
选择一张 建筑外立面的无缝贴图。
选择UV分布方式：为 块面投影 并设置 UV 大小，这里设为15的精度。
(数小UV越大，数大UV越小) 这里实际可以小一些，因为要进unity中可以修改Telline的参数修改。
但是这个时候我们发现，全部的楼都是一个贴图，看起来很别扭，那么Blender中可以通过面来随机选择一些对象，分别指定材质，进行不同楼不同材质的区分。
再次创建一个材质，并赋予其他楼层外立面贴图。
新建好几个不同建筑外立面材质后，按上面操作，指定不同贴图。
选择>>随机选择 建筑外立面：随机选中个数，这里设为0.002.
为选中部分模型，指定不同 外立面贴图。
Shift+H可以孤立显示，配合材质替换多种建筑贴图。
2)、道路生成+贴图指定：
因道路数据原本就是线段，并不是模型，所以，需要先根据线，生成道路。
注意先切换为对象模式，快捷键 TAB.
创建道路横截面：
Shift + A : 创建 曲线 >> Nurbs 曲线。
查看所选(快速定位) 快捷键 `
编辑模式下，快捷键V(设置控制柄类型) 切换为>> 矢量.
选中大纲视图中，选择heightway，然后 快捷键 鼠标右键，转换到>>曲线。
这时，工具栏会出现
这个图标，选中highway，后，为几何数据下，对象中，指定曲线。
这样的话，就有了宽度。
选中曲线在物体属性面板中，找到缩放X，并调节参数，会发现 道路变宽了。
为道路添加贴图：
选择曲线,新建一个材质球，并命名，为道路寻找一张 如下图类似的公路贴图。
指定后，选择highway，为路面添加材质贴图。
为路面指定材质。
这个时候就可以看到路面被赋予了公路的贴图。
当然这里可以看到 贴图有拉伸，可以在这个窗口来修改UV拉伸状况。
可以明显看到中间的差别。
3)、Blender中的操作基本完成，选择需要导出的对象，进行导出，导出FBX或其他unity识别的3D文件，即可。
那么以上，就是Blender中全部的处理内容，接下来，选中需要导出的网格模型，导出FBX即可导入到Unity中，开始在Unity中处理效果。
4、Unity中为不同内容类型添加shader：
1)、非主区域shader使用：
Shader "Unlit/Sc02_BuildSF"
{
Properties
{
_MainTex ("Texture", 2D) = "white" {}
_EmisTex("EmisTex",2D)="white"{}
[HDR]_EmisCol("RGB:自发光色彩 A:强度",Color) = (1,1,1,1)
_Cutout("透贴",Range(0,1))=0.5
}
SubShader
{
Tags {
"Queue"="Transparent"
"RenderType"="Transparent"
}
LOD 100
//---------------主贴图------------------
Pass {
Name "FORWARD"
Tags {
"LightMode"="ForwardBase"
}
Blend One OneMinusSrcAlpha
CGPROGRAM
#pragma vertex vert
#pragma fragment frag
#pragma multi_compile_instancing
#include "UnityCG.cginc"
#pragma multi_compile_fwdbase_fullshadows
#pragma target 3.0
UNITY_INSTANCING_BUFFER_START( Props )
// UNITY_DEFINE_INSTANCED_PROP( float4, _Color)
UNITY_INSTANCING_BUFFER_END( Props )
uniform sampler2D _MainTex;uniform float4 _MainTex_ST;
uniform sampler2D _EmisTex;uniform float4 _EmisTex_ST;
uniform float4 _EmisCol;
uniform float _Cutout;
//输入结构
struct VertexInput
{
float4 vertex : POSITION;
float2 uv0 : TEXCOORD0;
float2 uv1 : TEXCOORD1;
};
//顶点输出结构
struct VertexOutput
{
float4 pos : SV_POSITION;
float2 uv0 : TEXCOORD0;
float2 uv1 : TEXCOORD1;
};
//输出结构>>>顶点shader>>>输出结构
VertexOutput vert (VertexInput v)
{
VertexOutput o = (VertexOutput)0;
o.pos = UnityObjectToClipPos(v.vertex);
o.uv0 = TRANSFORM_TEX (v.uv0,_MainTex);
o.uv1 = TRANSFORM_TEX (v.uv1,_EmisTex);
return o ;
}
//色彩输出结构
float4 frag(VertexOutput i) : COLOR
{
float4 var_mainTex = tex2D(_MainTex,i.uv0);
float4 var_emisTex = tex2D(_EmisTex,i.uv1);
float4 emisTexCol = var_emisTex * _EmisCol;
float opacity = var_mainTex.a * _Cutout;
float3 finalRGB = var_mainTex * emisTexCol * opacity;
return float4(finalRGB,opacity);//输出最终颜色
}
ENDCG
}
}
}2)、道路区域Shader使用：
3)、主要建筑Shader使用：Fake interior Mapping 实现,室内映射效果
参考资料：
【Unity奇技】我必须控诉这个粉丝的行为！ Fake Interior/ InteriorMapping_哔哩哔哩_bilibili
案例学习——Interior Mapping 室内映射（假室内效果）_ue室内 漫反射-CSDN博客
已学习的教程，思路。
https://www.youtube.com/watch?v=rC4BHR-Cx0s
节点SG下载链接：Fake Interior URP Graph for Unity by AETuts
参考实现方案：https://drive.google.com/file/d/1Oc1wct5qZQVksUkym9pvU_0CaVMM1dke/view?pli=1
[Unity] ShaderGraph实现伪室内效果，性能大解放 | 编程之家
↑👆↑👆↑👆↑👆↑👆上述源文件下载链接：
窗户内贴图选择下载链接：https://www.artstation.com/artwork/Pm2wo4
三、实操环节(方案2)：
1、软件准备/环境配置：
1)、为Blender安装OSM插件：
Blender-OSM插件下载地址：
https://prochitecture.gumroad.com/l/blender-osm
OSM下载直通车(2.7.5版本)
Blender-GIS的安装参考视频 + 官方文档：
Blender OSM 获取城市房屋道路等数据视频教程(B站)
Documentation · vvoovv/blosm Wiki · GitHub
2、获取OSM城市数据：
0)、注册Proton.me邮箱 ：(xxx_@proton.me)
<这里用这个邮箱注册,可以省略掉一些银行卡验证>
邮箱申请链接：https://proton.me/mail
邮箱申请教程：mapbox注册教程_哔哩哔哩_bilibili
首先要注意输入网址的域名,需要带mail的后缀,只需要手机号验证即可。
输入手机验证，通过后,邮箱注册完成。
1)、注册MapBox地图盒子密钥Tokens(超链接为网址)：
输入刚刚申请的邮箱,开始注册,这个邮箱的好处是,可以省去绑定各种银行卡以及繁杂的个人信息。
创建地图盒子账户>>
向你的邮箱发送了验证
在邮箱中确认验证 , 即注册成功。
2)、输入Tokens,修改插件脚本 网址：
进入个人中心,申请创建一个Tokens：
进入Blnder，在<编辑> <设置偏好>中,打开插件窗口：
指定好缓存位置，和输入通行证后,测试插件是否可以正常下载 <地形+道路+贴图>
3)、测试_划定选择坐标区域,并依次下载 (地形>>道路房屋数据>>贴图数据)
<为什么要依次下载？是因为,道路房屋数据,是根据Terrain高度来进行放置的,如先下载道路房屋数据,那么他们的放置位置则都为一个平面>
1、选择地图底图和位置：
2、首先选择 地形文件 进行下载导入，导入后修改视图范围,以免看不全地形：
PS：这里在我测试过程中,在导入Terrain时，出现了 503 sverver 的错误提示，原因有两个方面原因：
①、首先检查自己的网络环境是否正常。
②、网络环境正常情况下,需要到OSM插件脚本中，测试关联网址是否可以正常访问。
** Prochitecture.com地图网站(防止打不开时使用)
** Github 导入地形 出现 403-503 等 报错问题反馈页面 ：
>>对于Terrain和建筑出现Server问题提示,可参考下图：
脚本的位置，可以在下图的插件中，找到关键脚本位置，但注意脚本名为<blender.py>：
打开脚本后测试脚本中的网址,网络环境正常情况下,可以正常访问,则不需要修改,如不能正常访问,则可按照上述问题描述中，在http + s 测试，在加S后，可正常打开网址,即可关闭脚本。
修改完成后,关闭Blender,重新启动。
3、这时,我们导入了一个区域的地形：
4、地形导入后,切换下载导入项,开始导入 建筑+房屋+道路等等信息
5、切换选项导入贴图，在下属选项中，可以选择 GIS,也可以选额 OSM, MapBox前提是有对应的密钥,密钥获取我们在本文章也有介绍了。
开始下载提示：
下载完成后,切换现实模式,看到贴图下载完成：
3、利用OSM 城市轮廓数据,使用Buildify+Blosm插件,自动化生成完整建筑
1)、Buildify 插件 下载 Buldify下载直通车
下载到 固定 插件 存放 位置
2）、新建场景,并OSM中确认坐标,1-切换2D,2-Nodes填入Buildify,3-名称选Building
确认后点击Import按钮。
文件：选择我们下载好的 Buildfy.blend插件。
Import按下后，稍等一会儿加载完成，
这时，我们会发现,建筑物根据2D的标线,生成了建筑物。
3)、对2D标线编辑, 自动同步建筑物：
视频参考链接：(1：58 编辑部分)
https://www.youtube.com/watch?v=Ty6lvN_ONXA
编辑前先 隐藏建筑物：
Tab键,切换编辑模式：
1-2-3键 顶点 线段 对象 选择
这里 我们做一个 小缩放，
开启建筑物显示：
修改前：
修改后：
整体效果：
4)、在 Quixel Megascans 中引用资源,实现定制化房屋效果：(本节3：11分视频参考)
下载后，将新的模型文件，放置在 Blender 的Node文件中,
文件分了，顶 + 中面 + 底面 + 附近，几个组，按照要求放入即可。
四、实操环节(方案3)：
1、软件准备/环境配置：
下载Unity工具插件：TerraLand
链接：
腾讯云面向开发者汇聚海量精品云计算使用和开发经验，营造开放的云计算技术生态圈。
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