如何基于一维float数组存储的高度图构建3D网格

核心本质：二维网格的扁平化存储 #

• 二维数组存储高度图时，底层内存本来就是连续按行排布的，比如255x255的二维数组map[y][x]，实际存储顺序就是第0行所有值、第1行所有值……依次拼接。
• 一维数组存储只是把这个连续的内存空间直接暴露给使用者，所有计算都是围绕“一维索引 <-> 二维坐标”的互相映射展开，没有额外的数学黑魔法。

标注代码段逐行拆解 #

1. 一维索引转二维坐标逻辑 #

int x = i % mapSize;
int y = i / mapSize;
int meshMapIndex = y * mapSize + x;

• 高度图采用行优先存储规则：第0行的所有高度值对应一维索引0 ~ mapSize-1，第1行对应mapSize ~ 2*mapSize-1，以此类推。
• 反向计算坐标时：
  • i % mapSize取余数，得到当前点在所在行的列号x（每满mapSize个元素就换一行，余数就是列偏移量）
  • i / mapSize是整数除法，得到当前点所在的行号y（累计有多少个完整mapSize长度的行）
• 这行meshMapIndex = y * mapSize + x其实是把刚才算出的坐标反过来推回一维索引，计算结果和循环变量i完全相等，写出来只是为了让逻辑更直白，避免后续索引计算出错。

2. 三维顶点位置计算 #

Vector2 percent = new Vector2 (x / (mapSize - 1f), y / (mapSize - 1f));
Vector3 pos = new Vector3 (percent.x * 2 - 1, 0, percent.y * 2 - 1) * scale;
pos += Vector3.up * map[meshMapIndex] * elevationScale;

• 先把x、y的网格坐标归一化：除以mapSize-1是把坐标范围从[0, mapSize-1]映射到[0,1]的比例值，不管mapSize取值多少，最边缘的点比例永远是0或1。
• 再把比例值映射到三维空间：percent * 2 - 1是把0~1的范围转成[-1,1]，也就是让网格中心对齐坐标原点，乘以scale是把整个网格缩放到需要的世界大小。
• 最后叠加高度值：直接取一维数组里对应索引的高度，乘以elevationScale调整地形的起伏夸张程度，沿Unity的Y轴（向上方向）抬升顶点，就得到了最终的3D顶点位置。

三角形索引生成逻辑 #

很多人卡在这里本质是没搞懂“单个四边形拆成两个三角形”的顶点偏移规律：

• 每个非边缘的顶点(x,y)，都会和它三个邻居构成一个正方形小四边形：
  • 当前顶点：meshMapIndex
  • 右侧邻居(x+1,y)：索引是meshMapIndex + 1（同行往右移一列）
  • 下侧邻居(x,y+1)：索引是meshMapIndex + mapSize（下一行同一列，整行长度为mapSize，所以偏移mapSize）
  • 右下邻居(x+1,y+1)：索引是meshMapIndex + mapSize + 1
• 这个四边形需要拆成两个逆时针顺序的三角形，索引顺序特意选成逆时针，是为了让三角形的法线方向朝上，符合Unity的面剔除规则，不会出现地形从上方看是透明的情况。
• 代码里直接计算三角起始位置t，是为了不用循环累加计数：每个四边形占6个三角形索引，前面总共有y*(mapSize-1)+x个完整的四边形，直接乘6就能定位到当前四边形对应的三角起始位置，效率更高。

和常规二维数组实现的区别 #

没有本质区别：之前看到的二维数组代码里的map[y][x]，本质就是编译器帮你自动做了y*mapSize + x的计算，换成一维数组只是把这个计算手动写出来而已，逻辑完全对等。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者adeneels