7.补充知识-如何将颜色信息存储到纹理中
7.1 知识点
如何将颜色信息存储到纹理中
主要目的
- 将获取到的顶点位置信息（已归一化到
0~1）依次写入一张纹理。 - 落盘并改好导入设置，完成 VAT 贴图资源的生成链路。
主要思路
整体分两段：先在 CPU 上用 Texture2D 把像素写好并落盘，再用 TextureImporter 把这张 PNG 当成数据贴图导入，避免压缩和 sRGB 把数值弄坏。
第一阶段：Texture2D —— 写像素、编码、写文件
new Texture2D(宽, 高, 格式, 是否 mipmap, 是否线性)- 格式常用
RGBA32，也可用RGBAHalf、RGBAFloat、R8、RG16等。 - VAT 一般不开 mipmap。
- 最后一项为线性时，数据贴图常选
true，减少 sRGB 解码 / 伽马校正带来的二次变换。
- 格式常用
SetPixel(x, y, color)：把Color写到指定像素；这里只是把float塞进RGB，不是当美术颜色画。Apply(是否算 mipmap, 是否释放 CPU 像素缓冲)：只改像素不Apply，资源视图或后续读回往往对不上。EncodeToPNG()：得到字节数组。File.WriteAllBytes(path, bytes)：写入磁盘（using System.IO;）。
第二阶段：TextureImporter —— 导入设置
AssetImporter.GetAtPath(以 Assets/ 开头的工程内路径) as TextureImporter取到该图的导入器。textureCompression = Uncompressed：数据贴图关压缩。filterMode = FilterMode.Point：点采样，避免线性过滤混邻像素。mipmapEnabled = false。sRGBTexture = false：不按 sRGB 颜色纹理处理。SaveAndReimport()：落盘配置并触发重新导入。
主要步骤
- 创建
Texture2D对象，指定尺寸、格式、是否线性空间。 - 遍历所有动画帧和顶点，将归一化后的坐标写入纹理像素。
- 调用
Apply提交像素修改，编码为 PNG 并写入磁盘。 - 刷新资源数据库后，获取
TextureImporter配置导入参数。 - 关闭压缩、设置点过滤、关闭 mipmap、关闭 sRGB，最后保存并重新导入。
注意
- 写入前确保目标目录存在，否则
WriteAllBytes会报错。 nowPixelIndex不能超过宽 × 高，否则SetPixel会越界；实际工具需按总顶点数 × 总帧数计算纹理尺寸或采用分页策略。- 数据纹理必须关闭压缩和 sRGB，否则数值会被破坏。
- 本节示例仅演示顶点位置的存储。若需存储法线或切线，需创建额外的纹理：法线范围
[-1, 1]需映射到[0, 1]（即(value + 1) * 0.5），切线同理。一张纹理的 RGBA 四通道只能存一个三维向量加一个占位分量，无法同时容纳位置、法线、切线。
具体操作
下面示例与工程里 Lesson_补充知识 流程一致：前半段是第 4～6 篇的取 Clip、烘焙、扫 min/max；从 new Texture2D 起是本节重点。
创建 Texture2D 对象
- 使用
new Texture2D(宽, 高, 格式, 是否mipmap, 是否线性)创建纹理对象。 - 格式常用
RGBA32；VAT 不需要 mipmap；数据贴图用线性空间避免 sRGB 伽马校正。
// 创建一个2048x2048尺寸的纹理对象
// 参数说明：
// - 2048, 2048：纹理的宽度和高度（像素）
// - TextureFormat.RGBA32：纹理格式为RGBA32（每个像素占4字节，红/绿/蓝/透明度各8位）
// - false：不生成多级渐远纹理（mipmap），减少内存占用且提升创建速度
// - true：线性空间；数据贴图用 true，避免当 sRGB 颜色纹理做伽马校正
Texture2D texture2D = new Texture2D(2048, 2048, TextureFormat.RGBA32, false, true);
// 像素遍历索引：用于逐像素填充纹理数据时的计数
int nowPixelIndex = 0;
遍历动画帧和顶点，写入像素数据
- 外层遍历所有动画切片，内层遍历每一帧，再遍历该帧所有顶点。
- 对每个顶点坐标做归一化（
Mathf.InverseLerp），将x、y、z分别存入R、G、B，A固定为 1 占位。 - 通过
nowPixelIndex换算纹理坐标：x = index % 宽度，y = index / 宽度。
for (int i = 0; i < childAnimatorStateArray.Length; i++)
{
AnimatorState animatorState = childAnimatorStateArray[i].state;
AnimationClip animationClip = animatorState.motion as AnimationClip;
int frameCount = Mathf.CeilToInt(animationClip.length * animationClip.frameRate);
for (int j = 0; j < frameCount; j++)
{
// 让对象定格到某一帧
animationClip.SampleAnimation(targetGameObject, j / animationClip.frameRate);
mesh.Clear(false);
skinnedMeshRenderer.BakeMesh(mesh);
Vector3[] vertices = mesh.vertices;
for (int k = 0; k < vertices.Length; k++)
{
Vector3 vertice = vertices[k];
// 将顶点坐标从 [min, max] 归一化到 [0, 1]
Vector3 normalVertice = new Vector3(
Mathf.InverseLerp(min, max, vertice.x),
Mathf.InverseLerp(min, max, vertice.y),
Mathf.InverseLerp(min, max, vertice.z)
);
// 计算纹理坐标
int x = nowPixelIndex % 2048;
int y = nowPixelIndex / 2048;
// 写入像素：RGB 存归一化坐标，A 占位
texture2D.SetPixel(x, y, new Color(normalVertice.x, normalVertice.y, normalVertice.z, 1));
++nowPixelIndex;
}
}
}
应用纹理修改并编码为 PNG
Apply(是否算mipmap, 是否释放CPU像素缓冲)提交像素修改。EncodeToPNG()得到字节数组。File.WriteAllBytes(path, bytes)写入磁盘。
// 应用纹理像素修改
// - false：不生成mipmap
// - false：不保留像素数据在内存中
texture2D.Apply(false, false);
// 编码为PNG并写入磁盘
File.WriteAllBytes(Application.dataPath + "/Art/VAT/test.png", texture2D.EncodeToPNG());
刷新资源数据库
AssetDatabase.Refresh()让 Unity 识别新创建的 PNG 文件，否则后续无法获取TextureImporter。
AssetDatabase.Refresh();
获取 TextureImporter 并配置导入设置
- 通过
AssetImporter.GetAtPath获取导入器，路径必须是Assets/开头的工程内相对路径。 - 数据纹理的关键配置：关闭压缩、点过滤、关闭 mipmap、关闭 sRGB。
TextureImporter textureImporter = AssetImporter.GetAtPath("Assets/Art/VAT/test.png") as TextureImporter;
// 1. 关闭纹理压缩（数据纹理压缩会丢失精度）
textureImporter.textureCompression = TextureImporterCompression.Uncompressed;
// 2. 设置过滤模式为点过滤（避免线性插值破坏数据）
textureImporter.filterMode = FilterMode.Point;
// 3. 关闭mipmap生成
textureImporter.mipmapEnabled = false;
// 4. 关闭sRGB色彩空间（VAT是数据纹理，无需伽马校正）
textureImporter.sRGBTexture = false;
保存并重新导入
SaveAndReimport()使配置生效。
textureImporter.SaveAndReimport();
运行效果
在 Unity 编辑器中运行上述代码后，会在 Assets/Art/VAT/ 目录下生成 test.png 文件。选中该 VAT 贴图，Inspector 里应显示：sRGB Texture 关闭、Filter Mode 为 Point、Compression 为 None、mipmap 关闭。预览里看起来像彩色噪点，实质是按行写入的归一化顶点分量（RGB 当数据用）。
7.2 知识点代码
WriteVatTextureExample.cs
using System.IO;
using UnityEditor;
using UnityEditor.Animations;
using UnityEngine;
// 将本脚本放在 Editor 目录；示例为菜单或窗口调用，勿挂在会打进包体的运行时脚本里
public static class WriteVatTextureExample
{
#region 知识点 如何将颜色信息存储到纹理中
//主要目的：
//将获取到的顶点位置信息依次存储到一张纹理图片中
//完成我们VAT的生成
//主要思路：
//1.利用Texture2D类对象，将颜色信息写入其中
// 再将其保存到本地
// 主要API：
// 1-1.Texture2D tex = new Texture2D(宽, 高, 格式, 是否生成mipmap, 是否为线性空间);
// 格式：常用的有 RGBA32、RGBAHalf、RBGAFloat、R8、RG16，一般我们使用RGBA32即可
// 是否生成mipmap：如果为true，会有1/2、1/4 等等缩小的多级版本，VAT不需要开启
// 是否为线性空间：这张纹理的颜色数值要不要进行 sRGB和Linear 的色彩空间转换
// 如果为true，代表为linear空间，对于数据贴图我们一般传true，不需要做伽玛校正
// 1-2.利用Texture2D中的设置颜色的方法，将颜色信息写入对应位置
// tex.SetPixel(x, y, color)
// 1-3.把你在 CPU 端对纹理像素做的修改（SetPixel/SetPixels/RawData 等）提交、上传到 GPU
// tex.Apply(是否计算mipmap，是否释放CPU端像素数据)
// 如果你只 SetPixel 不 Apply，你改动通常只停留在内存里，屏幕上看不到变化
// 1-4.将纹理数据转换为字节数组
// tex.EncodeToPNG()
// 1-5.将纹理的字节数组存储到本地磁盘
// File.WriteAllBytes
//2.设置纹理相关设置
// 利用TextureImporter设置图片资源导入的配置相关信息
// 2-1.得到对应图片导入设置信息
// TextureImporter textureImporter = AssetImporter.GetAtPath(图片路径) as TextureImporter;
// 2-2.将纹理设置为不压缩
// textureImporter.textureCompression = TextureImporterCompression.Uncompressed;
// 2-3.设置过滤模式
// textureImporter.filterMode = FilterMode.Point;
// 2-4.关闭mipmap
// textureImporter.mipmapEnabled = false;
// 2-5.关闭伽马空间颜色，因为VAT是数据纹理，不需要伽马空间校正
// textureImporter.sRGBTexture = false;
// 2-6.保存设置
// textureImporter.SaveAndReimport();
//主要步骤：
//1.将获取到的顶点数据利用相关API存储到纹理中并保存到本地
//2.修改该纹理的相关设置
#endregion
public static void BuildVatPng(GameObject targetGameObject)
{
if (targetGameObject == null)
{
return;
}
//主要目的：
//将获取到的顶点位置信息依次存储到一张纹理图片中
//完成我们VAT的生成
//主要思路：
//1.利用Texture2D类对象，将颜色信息写入其中
// 再将其保存到本地
// 主要API：
// 1-1.Texture2D tex = new Texture2D(宽, 高, 格式, 是否生成mipmap, 是否为线性空间);
// 格式：常用的有 RGBA32、RGBAHalf、RGBAFloat、R8、RG16，一般我们使用RGBA32即可
// 是否生成mipmap：如果为true，会有1/2、1/4 等等缩小的多级版本，VAT不需要开启
// 是否为线性空间：这张纹理的颜色数值要不要进行 sRGB和Linear 的色彩空间转换
// 如果为true，代表为linear空间，对于数据贴图我们一般传true，不需要做伽玛校正
// 1-2.利用Texture2D中的设置颜色的方法，将颜色信息写入对应位置
// tex.SetPixel(x, y, color)
// 1-3.把你在 CPU 端对纹理像素做的修改（SetPixel/SetPixels/RawData 等）提交、上传到 GPU
// tex.Apply(是否计算mipmap，是否释放CPU端像素数据)
// 如果你只 SetPixel 不 Apply，你改动通常只停留在内存里，屏幕上看不到变化
// 1-4.将纹理数据转换为字节数组
// tex.EncodeToPNG()
// 1-5.将纹理的字节数组存储到本地磁盘
// File.WriteAllBytes
//2.设置纹理相关设置
// 利用TextureImporter设置图片资源导入的配置相关信息
// 2-1.得到对应图片导入设置信息
// TextureImporter textureImporter = AssetImporter.GetAtPath(图片路径) as TextureImporter;
// 2-2.将纹理设置为不压缩
// textureImporter.textureCompression = TextureImporterCompression.Uncompressed;
// 2-3.设置过滤模式
// textureImporter.filterMode = FilterMode.Point;
// 2-4.关闭mipmap
// textureImporter.mipmapEnabled = false;
// 2-5.关闭伽马空间颜色，因为VAT是数据纹理，不需要伽马空间校正
// textureImporter.sRGBTexture = false;
// 2-6.保存设置
// textureImporter.SaveAndReimport();
//主要步骤：
//1.将获取到的顶点数据利用相关API存储到纹理中并保存到本地
//2.修改该纹理的相关设置
// —— 第 4～6 篇：取 Clip、烘焙、min/max；注释与课程 Lesson_补充知识 一致 ——
//主要目的：
//获取某个对象的所有使用的AnimationClip信息
//这样就能得到所有动画的关键信息
//主要思路：
//通过获取Animator动画状态机中的状态
//从而得到动画信息，因为状态的本质就是动画
//主要步骤：
//1.得到目标GameObject
//2.得到GameObject上的Animator组件
Animator animator = targetGameObject.GetComponent<Animator>();
if (animator == null)
{
return;
}
//3.通过Animator组件得到AnimatorController
AnimatorController animatorController = animator.runtimeAnimatorController as AnimatorController;
if (animatorController == null)
{
return;
}
//4.得到AnimatorController中对应层的状态机AnimatorStateMachine
AnimatorStateMachine animatorStateMachine = animatorController.layers[0].stateMachine;
//5.得到状态机中的所有状态ChildAnimatorState[]数组
ChildAnimatorState[] childAnimatorStateArray = animatorStateMachine.states;
//6.遍历该数组
// 其中每个状态的motion就是对应的动画切片AnimationClip
// 这样我们就能得到帧率、时长等关键信息
//之所以绕一圈去获取动画切片 是为了之后做铺垫
//我们可以结合Animator，蒙皮网格渲染器，利用他们一起去得到某一个动画某一帧对应的顶点数据
// 拿到SkinnedMeshRenderer和创建Mesh
SkinnedMeshRenderer skinnedMeshRenderer = targetGameObject.GetComponentInChildren<SkinnedMeshRenderer>();
if (skinnedMeshRenderer == null)
{
return;
}
Mesh mesh = new Mesh();
//用于存储顶点最大最小值的变量
int min = int.MaxValue;
int max = int.MinValue;
for (int i = 0; i < childAnimatorStateArray.Length; i++)
{
AnimatorState animatorState = childAnimatorStateArray[i].state;
AnimationClip animationClip = animatorState.motion as AnimationClip;
if (animationClip == null)
{
continue;
}
// animationClip.frameRate 帧率
// animationClip.length 时长
int frameCount = Mathf.CeilToInt(animationClip.frameRate * animationClip.length); //得到这个clip多少帧
//需要把每一帧对应的时间点传递进去 => 帧数转时间 帧数/帧率
for (int j = 0; j < frameCount; j++)
{
//一帧一帧的得到对应的顶点数据 存储到VAT中
//让对象定格到了某一帧
animationClip.SampleAnimation(targetGameObject, j / animationClip.frameRate);
//得到当前帧的顶点信息
//每次烘焙时把上一次的数据清理了
mesh.Clear(false);
//得到了此时此刻的网格相关的数据
skinnedMeshRenderer.BakeMesh(mesh);
//得到了此时此刻网格对应的所有顶点位置
// 获取网格的顶点数组：每个顶点存储了三维空间中的坐标（x,y,z）
Vector3[] vertices = mesh.vertices;
// 获取网格的法线数组：每个顶点的法线方向，用于计算光照效果
Vector3[] normals = mesh.normals;
// 获取网格的切线数组：用于法线贴图（凹凸贴图）的计算，是四维向量（x,y,z,w），w 用于控制切线方向
Vector4[] tangents = mesh.tangents;
//我们需要遍历所有动画切片的所有帧的网格顶点位置
//从而找到最大最小值 才能进行归一化计算
//帧数 * 顶点数
//（57+50+20）* 9500
// 遍历网格的所有顶点，计算顶点坐标的最小/最大整数值
for (int k = 0; k < vertices.Length; k++)
{
// 获取当前遍历到的顶点的三维坐标（x,y,z）
Vector3 vertice = vertices[k];
// 1. 更新最小值：
// - 对比当前min值、顶点x/y/z坐标，取其中最小的数值
// - Mathf.FloorToInt：向下取整（比如 2.9 → 2，-1.2 → -2），确保得到整数边界
min = Mathf.FloorToInt(Mathf.Min(min, vertice.x, vertice.y, vertice.z));
// 2. 更新最大值：
// - 对比当前max值、顶点x/y/z坐标，取其中最大的数值
// - Mathf.CeilToInt：向上取整（比如 2.1 → 3，-1.9 → -1），确保得到整数边界
max = Mathf.CeilToInt(Mathf.Max(max, vertice.x, vertice.y, vertice.z));
}
}
}
Debug.Log("顶点坐标最小值" + min);
Debug.Log("顶点坐标最大值" + max);
// 创建一个2048x2048尺寸的纹理对象
// 参数说明：
// - 2048, 2048：纹理的宽度和高度（像素）
// - TextureFormat.RGBA32：纹理格式为RGBA32（每个像素占4字节，红/绿/蓝/透明度各8位）
// - false：不生成多级渐远纹理（mipmap），减少内存占用且提升创建速度
// - true：纹理采用线性颜色空间（用于PBR/高质量渲染，若为2D UI可设为false）
Texture2D texture2D = new Texture2D(2048, 2048, TextureFormat.RGBA32, false, true);
// 像素遍历索引：用于逐像素填充纹理数据时的计数
// 初始值0表示从纹理的第一个像素（左上角，索引0）开始填充
int nowPixelIndex = 0;
for (int i = 0; i < childAnimatorStateArray.Length; i++)
{
AnimatorState animatorState = childAnimatorStateArray[i].state;
AnimationClip animationClip = animatorState.motion as AnimationClip;
if (animationClip == null)
{
continue;
}
int frameCount = Mathf.CeilToInt(animationClip.length * animationClip.frameRate);
//需要把每一帧对应的时间点传递进去 => 帧数转时间 帧数/帧率
for (int j = 0; j < frameCount; j++)
{
//一帧一帧的得到对应的顶点数据 存储到VAT中
//让对象定格到了某一帧
animationClip.SampleAnimation(targetGameObject, j / animationClip.frameRate);
//得到当前帧的顶点信息
//每次烘焙时把上一次的数据清理了
mesh.Clear(false);
//得到了此时此刻的网格相关的数据
skinnedMeshRenderer.BakeMesh(mesh);
//得到了此时此刻网格对应的所有顶点位置
Vector3[] vertices = mesh.vertices;
Vector3[] normals = mesh.normals;
Vector4[] tangents = mesh.tangents;
//我们需要遍历所有动画切片的所有帧的网格顶点位置
//从而找到最大最小值 才能进行归一化计算
//帧数 * 顶点数
//（57+50+20）* 9500
for (int k = 0; k < vertices.Length; k++)
{
// 获取当前索引k对应的顶点三维坐标（x/y/z）
Vector3 vertice = vertices[k];
// 将顶点的三维坐标从 [min, max] 范围归一化到 [0, 1] 区间（核心：逆线性插值）
// 归一化后的坐标存储到 normalVertice，用于后续颜色映射/纹理绘制等操作
Vector3 normalVertice = new Vector3(
Mathf.InverseLerp(min, max, vertice.x), // 对顶点x坐标做归一化
Mathf.InverseLerp(min, max, vertice.y), // 对顶点y坐标做归一化
Mathf.InverseLerp(min, max, vertice.z) // 对顶点z坐标做归一化
);
// 通过当前像素索引计算纹理上的二维坐标（纹理尺寸为2048x2048）
// 纹理坐标规则：
// - X轴：索引对宽度取余，范围 0~2047（从左到右）
// - Y轴：索引除以宽度取整，范围 0~2047（从上到下，Unity纹理默认Y轴向下）
int x = nowPixelIndex % 2048;
int y = nowPixelIndex / 2048;
// 给纹理的(x,y)坐标设置像素颜色
// 颜色值说明（此处为数据打包，非美术上色）：
// - R：归一化后的顶点 x（normalVertice.x）
// - G：归一化后的顶点 y（normalVertice.y）
// - B：归一化后的顶点 z（normalVertice.z）
// - A：固定为 1，占位
texture2D.SetPixel(x, y, new Color(normalVertice.x, normalVertice.y, normalVertice.z, 1));
// 像素索引自增，准备处理下一个像素
++nowPixelIndex;
}
}
}
// 循环结束后 像素存储完毕了
// 应用纹理像素修改（将内存中的像素数据写入纹理资源）
// 参数说明：
// - false：不生成mipmap（法线纹理/数据纹理无需多级渐远）
// - false：不保留像素数据在内存中（节省内存，导出后无需再修改像素）
texture2D.Apply(false, false);
// 将纹理编码为PNG格式并写入指定路径
// Application.dataPath：Unity工程的Assets文件夹绝对路径
// 路径说明：Assets/Art/VAT/test.png（工程内相对路径，方便后续导入配置）
File.WriteAllBytes(Application.dataPath + "/Art/VAT/test.png", texture2D.EncodeToPNG());
// 刷新AssetDatabase，让Unity识别新创建的PNG文件（否则后续无法获取TextureImporter）
AssetDatabase.Refresh();
// 纹理生成完毕了 对它进行一劳永逸的基础设置
// 获取PNG文件的TextureImporter（用于配置纹理导入参数）
// 注意：路径必须是工程内相对路径（Assets/开头），不能用绝对路径
TextureImporter textureImporter = AssetImporter.GetAtPath("Assets/Art/VAT/test.png") as TextureImporter;
// ========== 针对数据纹理（法线/VAT）的核心配置 ==========
// 1. 关闭纹理压缩（关键！数据纹理压缩会丢失精度，导致法线/VAT数据错误）
textureImporter.textureCompression = TextureImporterCompression.Uncompressed;
// 2. 设置过滤模式为点过滤（Point）：避免纹理采样时的线性插值，保证数据精准
// （线性过滤会混合相邻像素，破坏法线/坐标等精准数据）
textureImporter.filterMode = FilterMode.Point;
// 3. 关闭mipmap生成（数据纹理不需要缩放显示，节省内存+避免mipmap采样误差）
textureImporter.mipmapEnabled = false;
// 4. 关闭sRGB色彩空间（关键！法线/VAT是数据纹理，非颜色纹理，无需伽马校正）
// sRGB开启会导致颜色值非线性转换，破坏原始数据
textureImporter.sRGBTexture = false;
// 保存导入设置并重新导入纹理（使上述配置生效）
textureImporter.SaveAndReimport();
}
}
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