改进算法的必要性

因为知乎帖子(https://zhuanlan.zhihu.com/p/234535777)写的比较全面(建议先去看他的帖子，我只是他的改进)，我有充裕的时间去优化迭代完成我的单子，就对他的算法做出了一点优化。

本以为只是一个小小的优化，但实际上Fbx的顶点数是真的多，时间复杂度的改进会非常明显。我拿了一个22万面的mesh做测试，改进前导入花费了50分钟，改进后7秒（共43秒，后面是ue4的模型转换逻辑导致）。可以说不改的话，顶点数一多就不能用了，所以改进是必要的。

以下是压力测试的结果：
原本耗时50分钟

改进后耗时43秒

改进方案

时间都是消耗在查找重叠点上的，很多网上方案查找重复序号用了二重循环，这样，模型顶点数一多就撑不住了。也看到用排序或者多线程（unity job system）的，其实没必要搞那么复杂，花费一点空间换时间，以序号为健名存在字典里面就好了，计算量大减。
（O(n^2)->O(n)）

题外话

我改的是切线的，如果你需要存在其他地方，还要额外修改。另外这是Ue4代码片段，实际上还做了一些Fbx导入的UI勾选项等，这部分可以去找FbxSkeletalMeshImportData.h和FbxMainImport.cpp。因为本贴分享的重点在于时间复杂度的优化，就不全部贴出了。

如何还有什么需要在意的话，那就是法线平均值其实还有三种：等加权、角度加权、面积加权。（甚至还可以有混合的面积角度加权）但顶点偏移法画出的描边粗细会随着NdotV变化，没有一种方案是完成正确的，而且区别也不大，不用过渡纠结。（不过面积加权肯定是不好的，看猴子耳朵和壶嘴）

如果想实现角度加权可以去遍历面，但效果不一定会提升可能还会变差。

1/10日更新：别存切线！

存切线的话，切线空间都会乱掉，法线贴图会用不了，切空间各自操作都会用不了！存顶点色，uv都可以，别存切线。

void UnFbx::FFbxImporter::StoreAVGNormalsToTangent(FbxMesh* mesh)
{// 如果不存在 自动生成切线 副切线if (mesh->GetElementTangentCount() == 0 || mesh->GetElementBinormalCount() == 0){mesh->GenerateTangentsData(0, true);}//获取layerFbxLayer* layer0 = mesh->GetLayer(0);//依次获取layer中的顶点色、2uv、法线、切线、副法线FbxLayerElementNormal* VertNormal = layer0->GetNormals();FbxLayerElementTangent* VertTangent = layer0->GetTangents();TMap<int, FbxArray<FbxVector4>> VertexNormalsGroup;TMap<int, FbxVector4> VertexAVGNormals;//逐顶点遍历缓存法线信息for (int i = 0; i < mesh->GetPolygonVertexCount(); ++i){int vtxIdx = mesh->GetPolygonVertices()[i];FbxVector4 Normal = VertNormal->GetDirectArray()[i];//将顶点法线们 以顶点序号为key 填入字典if (!VertexNormalsGroup.Contains(vtxIdx)){FbxArray<FbxVector4> Normals;Normals.Add(Normal);VertexNormalsGroup.Add(vtxIdx, Normals);}else{VertexNormalsGroup[vtxIdx].AddUnique(Normal);}}//遍历tmap计算等权法线平均值for (auto& kvp : VertexNormalsGroup){FbxVector4 EqualWeightedSmoothNormal;if (kvp.Value.Size() == 1) {VertexAVGNormals.Add(kvp.Key, kvp.Value[0]);}else{for (int n = 0; n < kvp.Value.Size(); ++n){//万一法线模不为1，之前max脚本里看到过不是单位向量的法线EqualWeightedSmoothNormal += kvp.Value[n];}EqualWeightedSmoothNormal.Normalize();VertexAVGNormals.Add(kvp.Key, EqualWeightedSmoothNormal);}}VertexNormalsGroup.Empty();//FbxVector4::DotProduct()//改写顶点切线为法平均for (int j = 0; j < mesh->GetPolygonVertexCount(); ++j){int vtxIdx = mesh->GetPolygonVertices()[j];VertTangent->GetDirectArray().SetAt(j, VertexAVGNormals[vtxIdx]);}VertexAVGNormals.Empty();
}

参考了很多大佬的帖子：

【Ue4卡通渲染描边方案】平均法线存入切线的改进算法——O(n)时间复杂度相关推荐

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【Ue4卡通渲染描边方案】平均法线存入切线的改进算法——O(n)时间复杂度

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改进算法的必要性

改进方案

题外话

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