2024-06-07 Unity 编辑器开发之编辑器拓展8 —— Scene 窗口拓展

文章目录

  • 1 Handles 类
    • 1.1 Scene 响应函数
    • 1.2 自定义窗口中监听 Scene
    • 1.3 Handles 常用 API
      • 2.2.1 颜色控制
      • 2.2.2 文本
      • 2.2.3 线段
      • 2.2.4 虚线
      • 2.2.5 圆弧
      • 2.2.6 圆
      • 2.2.7 立方体
      • 2.2.8 几何体
      • 2.2.9 移动、旋转、缩放
      • 2.2.10 自由移动 / 旋转
  • 2 Scene 窗口中显示 GUI
  • 3 HandleUtility
  • 4 Gizmos
    • 4.1 Gizmos 响应函数
    • 4.2 常用 API
      • 4.2.1 颜色控制
      • 4.2.2 立方体
      • 4.2.3 视锥
      • 4.2.4 贴图
      • 4.2.5 图标
      • 4.2.6 线段
      • 4.2.7 网格
      • 4.2.8 射线
      • 4.2.9 球体
      • 4.2.10 网格线

1 Handles 类

​ Handles 类提供在 Scene 窗口中绘制的自定义内容，和 GUI、EditorGUI 类似，但专门提供给 Scene 窗口使用。

​ 要在 Scene 窗口中显示自定义内容，可大致分为 3 步。其中，前两个步骤和自定义 Inspector 窗口显示内容一致。

1.1 Scene 响应函数

  1. 单独为某一个脚本实现一个自定义脚本，并且脚本需要继承 Editor。
    一般该脚本命名为：“自定义脚本名 + Editor”。

  2. 在该脚本前加上特性。

    • 命名空间：UnityEditor
    • 特性名：CustomEditor（想要自定义脚本类名的 Type）

  3. 在该脚本中实现 void OnSceneGUI() 方法。
    该方法会在我们选中挂载自定义脚本的对象时自动更新。
    **注意：**只有选中时才会执行，没有选中不执行。

using UnityEditor;
using UnityEngine;[CustomEditor(typeof(Lesson26))]
public class Lesson26Editor : Editor
{private Lesson26 _obj;private void OnEnable() {_obj = target as Lesson26;}private void OnSceneGUI() {Debug.Log("OnSceneGUI");}
}

​ target：获取到拓展的组件对象（Editor 基类中的成员）。

​ 在场景中创建空物体 Lesson26，并将 “Lesson26.cs” 脚本挂在该物体上。选中该物体后，将鼠标拖动至 Scene 窗口内，便会打印信息 “OnSceneGUI”。

image-20240607152207007

1.2 自定义窗口中监听 Scene

​ 通过添加监听事件，使自定义窗口能够监听 Scene 窗口的变化。

using UnityEditor;
using UnityEngine;public class Lesson26Window : EditorWindow
{[MenuItem("Unity 编辑器拓展/Lesson26/打开 Scene 拓展窗口")]public static void OpenLesson26() {Lesson26Window win = GetWindow<Lesson26Window>();win.Show();}private void OnEnable() {SceneView.duringSceneGui += SceneUpdate;}private void OnDisable() {SceneView.duringSceneGui -= SceneUpdate;}private void SceneUpdate(SceneView view) {Debug.Log("SceneUpdate");}
}

1.3 Handles 常用 API

2.2.1 颜色控制

​ 在调用 Handles 中的绘制 API 之前设置颜色即可。

​ Handles.color = Color.red;

2.2.2 文本

​ 文本控件的颜色不受 Handles.color 影响，而是通过 GUIStyle 控制。

public static void Label(Vector3 position, string text);
public static void Label(Vector3 position, Texture image);
public static void Label(Vector3 position, GUIContent content);
public static void Label(Vector3 position, string text, GUIStyle style);
public static void Label(Vector3 position, GUIContent content, GUIStyle style);

​ 示例：

image-20240607153917272 
private void OnSceneGUI() {var trans = _obj.transform;Handles.Label(trans.position, "Hello World");
}

2.2.3 线段

​ 注意，DrawLines 提供的 Vector3[] 元素个数必须为偶数，因为是成对划线。

public static void DrawLine(Vector3 p1, Vector3 p2);
public static void DrawLine(Vector3 p1, Vector3 p2, [DefaultValue("0.0f")] float thickness);public static void DrawLines(Vector3[] lineSegments);
public static void DrawLines(Vector3[] points, int[] segmentIndices);

​ 示例：

image-20240607155313175 
private void OnSceneGUI() {var trans = _obj.transform;Handles.color = Color.red;Handles.DrawLine(trans.position, trans.position + trans.forward * 5f, 1f);Handles.color = Color.blue;Handles.DrawLines(new[] {trans.position,trans.position + trans.right,trans.position + trans.right + trans.forward,trans.position + trans.forward});
}

2.2.4 虚线

public static void DrawDottedLine(Vector3 p1, Vector3 p2, float screenSpaceSize);public static void DrawDottedLines(Vector3[] lineSegments, float screenSpaceSize);
public static void DrawDottedLines(Vector3[] points, int[] segmentIndices, float screenSpaceSize)

​ 示例：

image-20240607155705001 
private void OnSceneGUI() {var trans = _obj.transform;Handles.color = Color.red;Handles.DrawDottedLine(trans.position, trans.position + trans.forward * 5f, 1f);Handles.color = Color.blue;Handles.DrawDottedLines(new[] {trans.position,trans.position + trans.right,trans.position + trans.right + trans.forward,trans.position + trans.forward}, 1f);
}

2.2.5 圆弧

// 弧线
public static void DrawWireArc(Vector3 center,Vector3 normal,Vector3 from,float angle,float radius);
public static void DrawWireArc(Vector3 center,Vector3 normal,Vector3 from,float angle,float radius,[DefaultValue("0.0f")] float thickness);// 实心圆弧
public static void DrawSolidDisc(Vector3 center, Vector3 normal, float radius);
public static void DrawSolidArc(Vector3 center,Vector3 normal,Vector3 from,float angle,float radius);

​ 示例：

image-20240607160007683 
private void OnSceneGUI() {var trans = _obj.transform;Handles.color = Color.red;Handles.DrawWireArc(trans.position, trans.up, trans.forward, 30, 3f);Handles.color = Color.blue;Handles.DrawSolidArc(trans.position, trans.up, trans.forward, 30, 2f);
}

2.2.6 圆

// 圆（无填充）
public static void DrawWireDisc(Vector3 center, Vector3 normal, float radius);
public static void DrawWireDisc(Vector3 center, Vector3 normal, float radius, [DefaultValue("0.0f")] float thickness);// 圆（填充）
public static void DrawSolidDisc(Vector3 center, Vector3 normal, float radius);

​ 示例：

image-20240607160501746 
private void OnSceneGUI() {var trans = _obj.transform;Handles.color = Color.red;Handles.DrawWireDisc(trans.position, trans.up, 3f);Handles.color = Color.blue;Handles.DrawSolidDisc(trans.position, trans.up, 2f);
}

2.2.7 立方体

public static void DrawWireCube(Vector3 center, Vector3 size);

​ 示例：

image-20240607160751296 
private void OnSceneGUI() {var trans = _obj.transform;Handles.color = Color.red;Handles.DrawWireCube(trans.position, Vector3.one * 2f);
}

2.2.8 几何体

// 方法名中的 AA 表示抗锯齿
public static void DrawAAConvexPolygon(params Vector3[] points);

​ 示例：

image-20240607161541195 
private void OnSceneGUI() {var trans = _obj.transform;Handles.color = Color.red;Handles.DrawAAConvexPolygon(trans.position, trans.position + Vector3.forward,trans.position + Vector3.up,trans.position + Vector3.right);
}

2.2.9 移动、旋转、缩放

​ 作用是在 Scene 窗口中一直显示控制柄，而不需要点击对应的按钮才能显示。

// 绘制移动控制柄
// position：控制柄的位置
// rotation：控制柄的旋转
public static Vector3 DoPositionHandle(Vector3 position, Quaternion rotation); // 老版本 API
public static Vector3 PositionHandle(Vector3 position, Quaternion rotation);   // 新版本 API
public static Vector3 PositionHandle(Handles.PositionHandleIds ids,Vector3 position,Quaternion rotation);// 绘制旋转控制柄
public static Quaternion DoRotationHandle(Quaternion rotation, Vector3 position);
public static Quaternion RotationHandle(Quaternion rotation, Vector3 position);
public static Quaternion RotationHandle(Handles.RotationHandleIds ids,Quaternion rotation,Vector3 position);// 绘制缩放控制柄
public static Vector3 DoScaleHandle(Vector3 scale,Vector3 position,Quaternion rotation,float size);
public static Vector3 ScaleHandle(Vector3 scale, Vector3 position, Quaternion rotation);
public static Vector3 ScaleHandle(Vector3 scale,Vector3 position,Quaternion rotation,float size);

​ 示例：可以看到，左侧选中的是手部按钮（上方第一个），但三个控制柄都一直在 Scene 窗口中显示。

image-20240607162652171 
private void OnSceneGUI() {var trans = _obj.transform;trans.position   = Handles.PositionHandle(trans.position, trans.rotation);trans.rotation   = Handles.RotationHandle(trans.rotation, trans.position);trans.localScale = Handles.ScaleHandle(trans.localScale, trans.position, trans.rotation);
}

2.2.10 自由移动 / 旋转

// 自由移动
// snap：移动步进值（按住 ctrl 键时会按该单位移动）
// capFunction：渲染控制手柄的回调函数
public static Vector3 FreeMoveHandle(Vector3 position,float size,Vector3 snap,Handles.CapFunction capFunction);
public static Vector3 FreeMoveHandle(int controlID,Vector3 position,float size,Vector3 snap,Handles.CapFunction capFunction);// 自由旋转
public static Quaternion FreeRotateHandle(Quaternion rotation, Vector3 position, float size);
public static Quaternion FreeRotateHandle(int id,Quaternion rotation,Vector3 position,float size);

​ 渲染控制手柄的常用回调函数:

  • Handles.RectangleHandleCap：一个矩形形状的控制手柄，通常用于表示一个平面的控制面。
  • Handles.CircleHandleCap：一个圆形的控制手柄，通常用于表示一个球体的控制面。
  • Handles.ArrowHandleCap：一个箭头形状的控制手柄，通常用于表示方向。

​ 示例：

image-20240607163615813 
private void OnSceneGUI() {var trans = _obj.transform;trans.position = Handles.FreeMoveHandle(trans.position,HandleUtility.GetHandleSize(trans.position),Vector3.one,Handles.RectangleHandleCap);trans.rotation = Handles.FreeRotateHandle(trans.rotation,Vector3.zero, HandleUtility.GetHandleSize(trans.position));
}

更多内容：https://docs.unity3d.com/ScriptReference/Handles.html

2 Scene 窗口中显示 GUI

​ 在 OnSceneGUI() 函数中直接写 GUI 控件即可，就像直接在 OnGUI() 函数中一样。

​ 唯一的区别是需要使用两行代码进行包裹：

private void OnSceneGUI() {Handles.BeginGUI();... // GUI 控件Handles.EndGUI();
}

​

  • SceneView.currentDrawingSceneView：获取当前 Scene 窗口信息。

    继承自 EditorWindow，因此通过 position 即可得到窗口的大小。

​ 示例：

image-20240607165143018 
private void OnSceneGUI() {Handles.BeginGUI();var pos = SceneView.currentDrawingSceneView.position;GUILayout.BeginArea(new Rect(pos.width - 200, pos.height - 100, 200, 100));GUILayout.Label("Hello World");if (GUILayout.Button("Click Me")) {Debug.Log("Clicked");}GUILayout.EndArea();Handles.EndGUI();
}

3 HandleUtility

​ HandleUtility 是 Unity 中的一个工具类，用于处理场景中的编辑器句柄（Handles）以及其他一些与编辑器交互相关的功能。
​ HandleUtility 提供一系列静态方法，用于处理编辑器中的鼠标交互、坐标转换以及其他与 Handles 相关的功能。

  1. GetHandleSize()
public static float GetHandleSize(Vector3 position);

​ 获取在场景中给定位置的句柄的合适尺寸。

​ 通常用于根据场景中对象的距离来调整句柄的大小，以便在不同的缩放级别下保持合适的显示大小。

  1. WorldToGUIPoint()
public static Vector2 WorldToGUIPoint(Vector3 world);

​ 将世界坐标转换为 GUI 坐标。

​ 通常用于将场景中的某个点的位置转换为屏幕上的像素坐标，以便在 GUI 中绘制相关的信息。

  1. GUIPointToWorldRay()
public static Ray GUIPointToWorldRay(Vector2 position);

​ 将屏幕上的像素坐标转换为射线。

​ 通常用于从屏幕坐标中获取一条射线，用于检测场景中的物体或进行射线投射。

  1. DistanceToLine()
public static float DistanceToLine(Vector3 p1, Vector3 p2);

​ 计算场景中一条线段与鼠标光标的最短距离。

​ 可以用来制作悬停变色等功能。

  1. PickGameObject()
public static GameObject PickGameObject(Vector2 position, bool selectPrefabRoot);
public static GameObject PickGameObject(Vector2 position, out int materialIndex);
...

​ 在编辑器中进行对象的拾取。

​ 通常用于根据鼠标光标位置获取场景中的对象，以实现对象的选择或交互操作。

更多内容：https://docs.unity3d.com/ScriptReference/HandleUtility.html

4 Gizmos

​ Gizmos 和 Handles 一样，作用都是拓展 Scene 窗口。
​ Gizmos 专注于绘制辅助线、图标、形状等。
​ Handles 主要用来绘制编辑器控制手柄等。

4.1 Gizmos 响应函数

​ 在继承 MonoBehaviour 的脚本中实现以下函数，便可在其中使用 Gizmos 来进行图形图像的绘制。其执行类似生命周期函数，Unity 会自动执行。

  1. OnDrawGizmos()

    每帧调用，绘制的内容随时可以在 Scene 窗口中看见。

  2. OnDrawGizmosSelected()

    仅当脚本依附的 GameObject 被选中时才会每帧调用绘制相关内容。

​ 在场景中创建空物体 Lesson34，并将脚本 “Lesson34.cs” 挂在该物体上。

using UnityEngine;public class Lesson34 : MonoBehaviour
{private void OnDrawGizmos() { }private void OnDrawGizmosSelected() { }
}

4.2 常用 API

4.2.1 颜色控制

​ 在调用 Gizmos 中的绘制 API 之前设置颜色即可。

​ Gizmos.color = Color.red;

4.2.2 立方体

// 实心立方体
public static void DrawCube(Vector3 center, Vector3 size);// 空心立方体
public static void DrawWireCube(Vector3 center, Vector3 size);

​ 示例：

image-20240607171917409 
private void OnDrawGizmosSelected() {Gizmos.color = Color.red;Gizmos.DrawCube(transform.position, Vector3.one);Gizmos.color = Color.blue;Gizmos.DrawWireCube(transform.position + transform.forward, Vector3.one);
}

4.2.3 视锥

public static void DrawFrustum(Vector3 center, // 绘制中心float fov,      // FOV（Field of View，视野）角度float maxRange, // 远裁切平面float minRange, // 近裁切平面float aspect);  // 屏幕长宽比

​ 示例：

image-20240607172633309 
private void OnDrawGizmosSelected() {Gizmos.matrix = transform.localToWorldMatrix; // 改变绘制矩阵Gizmos.color = Color.red;Gizmos.DrawFrustum(transform.position, 30, 50, 0.5f, 1.7f);Gizmos.matrix = Matrix4x4.identity; // 还原绘制矩阵
}

4.2.4 贴图

public static void DrawGUITexture(Rect screenRect, Texture texture);
public static void DrawGUITexture(Rect screenRect, Texture texture, [DefaultValue("null")] Material mat);
...

​ 由于只能在 xy 平面内绘制，因此有很大的局限性，使用较少。

4.2.5 图标

​ 图标需要放置在固定文件夹 “Assets/Gizmos/” 下。

public static void DrawIcon(Vector3 center, string name);

​ 示例：准备一张图片，放在文件夹 “Assets/Gizmos/” 下，并开启 Scene 窗口中的 Gizmos 显示按钮。

image-20240607174602110 
private void OnDrawGizmosSelected() {Gizmos.DrawIcon(transform.position, "icon-disc");
}

4.2.6 线段

// 绘制一条线段
public static void DrawLine(Vector3 from, Vector3 to);// 绘制多条线段，0-1,2-3,4-5,...，绘制点的个数需为偶数
public static unsafe void DrawLineList(ReadOnlySpan<Vector3> points);// 绘制多条线段，01-，1-2,2-3,...
public static unsafe void DrawLineStrip(ReadOnlySpan<Vector3> points, bool looped);

​ 示例：

image-20240607184356143 
private void OnDrawGizmosSelected() {Gizmos.color = Color.red;Gizmos.DrawLine(transform.position, transform.position + transform.forward * 2f);var forward = Vector3.forward;var right = Vector3.right;var startPos = transform.position + Vector3.left;Gizmos.color = Color.blue;Gizmos.DrawLineList(new[] {startPos,startPos - right,startPos - right + forward,startPos + forward});startPos = transform.position + Vector3.right;Gizmos.color = Color.green;Gizmos.DrawLineStrip(new[] {startPos,startPos + right,startPos + right + forward,startPos + forward}, true);
}

4.2.7 网格

public static void DrawMesh(Mesh mesh);
public static void DrawMesh(Mesh mesh, Vector3 position);
public static void DrawMesh(Mesh mesh, Vector3 position, Quaternion rotation);
public static void DrawMesh(Mesh mesh, [DefaultValue("Vector3.zero")] Vector3 position, [DefaultValue("Quaternion.identity")] Quaternion rotation, [DefaultValue("Vector3.one")] Vector3 scale);
...

4.2.8 射线

public static void DrawRay(Ray r);
public static void DrawRay(Vector3 from, Vector3 direction);

​ 示例：

image-20240607185136047 
private void OnDrawGizmosSelected() {Gizmos.color = Color.red;Gizmos.DrawRay(transform.position, transform.forward);
}

4.2.9 球体

// 实心球体
public static void DrawSphere(Vector3 center, float radius);// 空心球体（网格）
public static void DrawWireSphere(Vector3 center, float radius);

​ 效果不是很好。

​ 示例：

image-20240607185406489 
private void OnDrawGizmosSelected() {Gizmos.color = Color.red;Gizmos.DrawSphere(transform.position, 2f);Gizmos.color = Color.blue;Gizmos.DrawWireSphere(transform.position, 3f);
}

4.2.10 网格线

public static void DrawWireMesh(Mesh mesh);
public static void DrawWireMesh(Mesh mesh, Vector3 position);
public static void DrawWireMesh(Mesh mesh, Vector3 position, Quaternion rotation);
...

更多内容：https://docs.unity3d.com/ScriptReference/Gizmos.html

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