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前言

• 游戏开发和VR应用中，真实的物体破碎效果能显著提升用户体验。无论是玻璃碎裂、建筑倒塌还是物体切割，都需要强大的网格处理能力。
• OpenFracture这款专为Unity设计的开源网格破碎工具，为开发者提供了完整的解决方案。
• 本文会介绍OpenFracture的破碎效果、使用方法和注意事项。

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【Unity 实用工具篇】 | Unity物体破碎效果 OpenFracture

一、物体破碎效果：OpenFracture

1.1 介绍

Unity中的OpenFracture是一个强大的运行时网格破碎插件，它允许开发者在游戏运行过程中动态地将3D模型分裂成多个碎片，从而创建逼真的物体破坏效果。

该插件基于Voronoi图算法生成自然的断裂模式，支持递归破碎（碎片可再次破碎）、切片破碎和预破碎等多种模式，并且与Unity的物理系统和Jobs/Burst编译器深度集成，能够高效利用多线程处理复杂破碎计算而不造成性能瓶颈。

通过简单的组件配置，开发者可以快速为任何网格物体添加可破碎属性，定义碎片数量、断裂力、触发条件等参数，同时支持自定义碎片材质、碰撞检测和音频特效，非常适合用于创建可破坏的环境、射击游戏的物体交互、爆炸效果以及解谜游戏中的物体分裂机制，极大地增强了游戏的交互真实感和视觉冲击力。

✨ 核心技术

1. 运行时网格断裂：通过高效的算法，插件能够在游戏运行时动态地将物体分解成多个部分，实现逼真的破碎效果。
2. 编辑器预处理断裂：为了提高运行时性能，插件允许开发者在Unity编辑器中预先处理断裂效果，减少运行时的计算负担。
3. 动态切割：插件提供了动态切割功能，能够在游戏过程中实时切割物体，为游戏增添更多的互动性和趣味性。
4. 性能优化：通过减少片段数量、禁用或减少折射间隔次数等方式，插件能够有效优化性能，确保在复杂场景中也能流畅运行。
5. 模型准备：插件支持导入自定义网格，并提供详细的模型准备指导，帮助开发者快速上手。

🎯 插件特点

• 灵活性：插件提供了多种功能，包括运行时断裂、预处理断裂和动态切割，开发者可以根据需求灵活选择和组合这些功能。
• 易用性：插件的使用方法简单直观，开发者只需导入插件、添加脚本并调整参数，即可快速实现物体破碎和切割效果。
• 性能优化：插件内置了多种性能优化手段，确保在复杂场景中也能保持流畅的运行效果。
• 自定义支持：插件支持导入自定义网格，并提供详细的模型准备指导，帮助开发者快速上手并实现个性化的效果。

1.2 效果展示

类型	效果
破碎效果
切片效果

1.3 使用说明及下载

• GitHub下载地址：https://github.com/Mustenaka/OpenFracturet
• CSDN下载地址：破碎效果插件
• 白嫖地址：VX搜我名字，回复【素材资源】

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二、功能介绍

该工具主要有三个组件：Fracture(运行时破碎) 、Prefracture(预破碎)和Slice(切片)。

利用这三个组件可以在不同场景下实现破碎效果，下面来看下组件的具体参数和相关使用方法。

2.1 Fracture 运行时破碎

Fracture 在运行时将网格分解成多个部分，在GameObject上挂载该组件即可生效。

一个对象应该添加以下组件。前三个是脚本必需的组件（即它们是自动添加的），而Collider不是必需的组件，因为可以使用任何类型的Collider。

• MeshFilter
• MeshRenderer
• RigidBody
• Collider（任何类型）
  

Trigger Options(触发选项)	参数介绍
Trigger Type(触发类型)
Collision	(碰撞)基于碰撞器的触发
Minimum Collision Force	（最小碰撞力触发断裂所需的最小碰撞力）如果碰撞力等于或大于此值，则将触发断裂。要忽略此设置，请将最小力设置为 0。
Limit collisions to selected tags	(将冲突限制为选定标签)通过启用此选项，您可以限制哪些对象标签将触发冲突。检测到冲突时，碰撞对象的标记将与包含的标记列表进行比较。如果它包含在该列表中（并且满足其他冲突条件），则将触发断开。
Trigger	(触发器)基于触发器的触发
Filter Collisions By Tag	（按标签过滤碰撞）如果为true，则只使用带有“Allowed tags”标签的对象列表将触发冲突。
Trigger Allowed Tags	（触发允许的标签）如果“Filter Collisions By Tag”设置为true，只有带有此列表中标记的对象将触发骨折。
Keyboard	(键盘)用户按下某个键触发
Trigger Key	（触发键)按下时触发断裂的键。

Fracture Options 断裂选项	参数介绍
Fragment Count	（片段计数）:要将对象分解为的片段数。注意：如果“检测浮动片段”设置为 true，则最终的片段数可能高于“片段计数”。这是因为浮动碎片检测是在压裂阶段完成后进行的。
Asynchronous	（异步）如果启用，网格将通过使用协程异步断开。骨折步骤分布在许多框架上，而不是一个框架上，以防止卡顿。如果碎片计数很大，则触发裂缝和实际发生压裂之间的延迟可能很大。如果性能是一个问题，建议在编辑器而不是运行时中断开网格。
Detect Floating Fragments	（检测浮动片段）如果启用，将在执行断裂算法后对生成的片段进行传递，以确定是否有任何片段包含未连接的几何图形。在压裂非凸网格时，可能会发生这种情况。由于必须搜索每个片段的几何形状以识别这些不相连的顶点/面集，因此此选项将显着降低压裂的性能。同样，如果性能问题，建议您使用该脚本
Fracture Along X/Y/Z Plane	（沿 X/Y/Z 平面的断裂）每条断裂线都可以由一个向量指定。对于某些对象，最好将此向量锁定到特定平面。例如，假设您有一个玻璃窗格模型，其宽度沿 X 轴，高度沿 Y 轴，厚度沿 Z 轴。断裂线应约束在玻璃的表面（X-Y 平面），而不是沿其厚度分割玻璃。在这种情况下，您可以将“沿 X 平面的断裂”和“沿 Y 平面的断裂”设置为 true，将“沿 Z 平面的断裂”设置为 false。
Inside Material	（内部材料）用于新断裂面的材料
Texture Scale	（纹理比例） 应用于断裂面的 UV 坐标的比例因子
Texture Offset	（纹理偏移） 应用于断裂面的 UV 坐标的常量偏移。

Refracture Options重裂选项	参数介绍
Enabled	（已启用） 设置为 true 以启用片段折射。
Invoke Callbacks	（调用回调）如果启用，折射片段也会触发回调。如果只想在对象首次断开时触发操作，而不要在片段重新断开时触发操作（在这种情况下，应将此选项设置为 false），则此选项非常有用。
Max # of Refractures	（最大 # 个重新断开）一个片段可以重新断开的最大次数。警告：折射会导致碎片呈指数增长。如果启用折射，建议保持较低的片段计数。

callvack options 回调选项	参数介绍
OnFracture ()	破碎时，将触发此回调。重裂时也会触发该回调。
OnComplete()	当破碎完成时，将触发此回调。使用它来播放声音、打开灯或您需要的任何其他游戏内逻辑。

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2.2 Prefracture 预破碎

Prefracture 预断裂，用于编辑器中的预断裂网格。生成的片段可以直接保存在场景中，也可以保存到磁盘（如果要创建预制件）。在GameObject上挂载该组件即可生效。

预破碎脚本允许在编辑器中对网格进行破碎。当网格被预破碎时，碎片会被添加到场景中，而原始对象会被设置为非活动状态。

每个碎片都附有一个刚体，该刚体处于冻结状态。碎片可以根据几种触发条件（如下所列）解除冻结。
当满足触发条件时，碎片就会解除冻结片段。或者如果单个碎片的触发条件得到满足，所有碎片都可以解除冻结。

这使得预破碎的网格可以一次破碎一块，也可以一次性全部破碎。

其他参数跟前面的Fracture 一样。

Prefracture Options预断裂选项	参数介绍
Unfreeze All	（全部解冻）如果触发了一个片段，请解冻所有片段。
Save Fragments to Disk	（将片段保存到磁盘）将片段网格保存到磁盘。如果预制件中将使用预断开网格，则为必需。如果预断开网格不会用作预制件并将嵌入到场景中，则可选。
Save Location	（保存位置）将片段保存到相对于项目根目录的位置。
Prefracture Mesh	（预断裂）此按钮将断开网格并生成碎片。生成片段后，包含基础网格体的对象将设置为非活动状态，但仍保留在场景中。

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2.3 Slice 切片

Slice 切片，网格的运行时切片。

该脚本允许在运行时将网格切成两部分。如果需要，片段可以重新切片为较小的片段

Prefracture Options预断裂选项	参数介绍
Slice Options	切片选项
Enable Reslicing	(启用重新切片)：设置为 true 以启用片段重新切片。
Max Reslice Count	(最大重新切片计数)：片段可以重新切片的最大次数。
Detect Floating Fragments	(检测浮动片段)：如果启用，将在切片算法执行后对生成的片段进行传递，以确定是否有任何片段包含未连接的几何图形。切片非凸网格时可能会发生这种情况。由于必须搜索每个片段的几何形状以识别这些断开连接的顶点/面集，因此此选项将显着降低切片的性能。
Inside MaterialI	(内部材质)：用于新切片面的材质。
Texture Scale	(纹理比例)：应用于切片面的 UV 坐标的比例因子。
Texture Offset	(纹理偏移)：应用于切片面的 UV 坐标的常量偏移。
Invoke Callbacks	(调用回调)：如果启用，切片片段也会触发回调函数。如果只想在第一次切片对象时触发操作，而不要在重新切片片段时触发操作（在这种情况下，将此选项设置为 false），则此选项非常有用。
Callback Options回调选项
OnFracture ()	切片时，将触发此回调。
OnCompleted()	当切片完成时触发此回调。使用它来播放声音、打开灯或您需要的任何其他游戏内逻辑。

与 Fracture和Prefracture不同，Slice需要编写脚本，因为必须在运行时传入切片平面的法线和原点。

如果是要切片的对象，执行以下代码将切片为两个片段。 sliceNormal和 sliceOrigin分别是切片平面在世界坐标中的法线和原点。

    void OnClickComputeSlice()
    {
        Slice slicer = obj.GetComponent<Slice>();
        Vector3 sliceNormal = Vector3.up;
        Vector3 sliceOrigin = obj.transform.position;
        slicer.ComputeSlice(sliceNormal, sliceOrigin);
    }

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2.4 注意事项

1.如果要导入自定义网格，则必须在导入设置中将“启用读/写”设置为 true，否则将收到错误。

2.网格必须是不相交和封闭的。否则，重新三角定位将失败。

上面描绘的是凳子的线框模型。注意横杆如何与凳子腿相交。相交几何图形将导致三角测量算法（填充新切割的面）失败，并导致如下所示的伪影。我实现的三角测量算法不处理自相交多边形。检测自相交几何是一个不平凡的问题，作者并不打算添加。

3.优化性能
压裂过程是一个计算密集型过程。简单的模型（几百个顶点）可以毫不费力地分成几十个部分。在运行时对包含数千个顶点的复杂模型进行压裂的性能在较旧的、功能较差的计算机上可能会非常慢。

以下是优化性能的一些提示

• 减少片段数量
• 禁用或减少折射间隔次数
• 编辑器中的预断裂模型，而不是运行时的破碎
• 将您的模型引入 Blender 等 3D 建模程序，并使用抽取工具简化网格几何体

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三、快速上手使用

在场景中添加测试使用的游戏对象GameObject，然后在上面添加破碎组件，如下所示：

游戏对象上面直接挂载相关组件即可。

然后写一个可以发射炮弹的脚本用于测试，测试代码如下：

using UnityEngine;
public class playerController : MonoBehaviour
{
    [Header("移动速度")]
    public float movespeed = 5f;
    [Header("转身速度")]
    public float turnspeed = 2f;
    [Header("炮弹预设体")]
    public GameObject bulletPrefab;
    [Header("炮弹生成位置")]
    public Transform firePoint;
    [Header("炮弹冲击力")]
    public float firePointForce = 20;

    private float hor, ver;
    private GameObject crtBlt;
    private Rigidbody rbBlt;

    void Update()
    {
        hor = Input.GetAxis("Horizontal");
        ver = Input.GetAxis("Vertical");
        transform.position += ver * transform.forward * Time.deltaTime * movespeed;
        transform.eulerAngles += hor * Vector3.up * turnspeed;

        //鼠标左键按下
        if (Input.GetMouseButtonDown(0))
        {
            crtBlt = Instantiate(bulletPrefab, firePoint.position, Quaternion.identity);
            rbBlt = crtBlt.GetComponent<Rigidbody>();
            //施加一个力
            rbBlt.AddForce(transform.forward * firePointForce, ForceMode.Impulse);
        }
    }
}

测试效果如下：

注意点：

• 炮弹需要设置Tag为Projectile(Fracture组件中添加指定Tag)，否则碰撞后不会触发破碎。
• 破碎组件可以添加材质，默认为丢失材质的状态。
• 破碎分解的片段数可以根据实际需求自行设置。重裂功能若是开启，可能会导致碎片呈指数增长。如果启用重裂功能，建议保持较低的片段计数。
  

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总结

• 通过合理配置和优化，OpenFracture能够为各种类型的Unity项目提供强大的网格破碎与切割能力，帮助开发者创造更加生动和真实的交互体验。
• 如果正在寻找一款能够实现逼真物理破坏效果的工具，OpenFracture插件绝对值得一试！

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• 🎥 本文由 呆呆敲代码的小Y 原创 🙉

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