【Unityシェーダ入門】3Dモデルをワイヤーフレームで表示する

前回の記事では3Dモデルの頂点を点（ドット）で表示する方法を紹介しました。今回は頂点の表示ではなく辺の表示、つまりポリゴンをワイヤーフレームで表示してみます。また、綺麗にワイヤーフレームを表示するためのシェーダも作成します！

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メッシュのトポロジを変更する

3Dモデルをワイヤーフレームで表示するには、頂点を表示したときと同様にメッシュの再構築を行います。

まずはメッシュの再構築をするスクリプトを作成してみましょう。プロジェクトウィンドウで右クリックし、Create→Script→C# Scriptを選択して、wireframe.csを作成してください。

ファイルが出来たら次のスクリプトを入力してください。

using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;

public class wireframe : MonoBehaviour 
{
    void Start()
    {
        MeshFilter meshFilter = GetComponent<MeshFilter>();
        meshFilter.mesh.SetIndices(meshFilter.mesh.GetIndices(0), MeshTopology.Lines, 0);
    }
}

Startメソッドの中でMeshFilterコンポーネントからメッシュ情報を取り出し、MeshTopologyにLineを指定しています。

スクリプトが入力できたら、wireframe.csを3Dモデルにアタッチしてください。

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ちなみに今回のモデルはこちらのAssetを使わさせていただきました。

実行結果はこちらです。残念ながらあまり綺麗・・・ではないですね。

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ワイヤーフレームを綺麗に表示する

上の方法でワイヤーフレームが綺麗に表示されていないのは主に次のような原因が考えられます。

ワイヤーフレームが不透明でアンチエイリアスが効いていない
Standard Shaderのテクスチャが反映されていてゴチャってる

そこで単色できれいに発色するようなシェーダを作りましょう。まずはプロジェクトウィンドウで右クリックし、Create→Shader→Unlit Shaderを選択して、wireframe.shaderという名前で保存してください。また、作成したwireframe.shaderを右クリックしてCreate→Materialでwireframe.matというマテリアルを作成しておきます。

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wireframe.shaderのシェーダファイルに次のシェーダプログラムを入力して下さい。

Shader "Custom/wireframe" {
    Properties {
        _Color ("Color", Color) = (1,1,1,1)
        _Emission ("Emission", Range(0,3)) = 1.0
    }
    SubShader {
        Tags { "RenderType"="Transparent" "Queue"="Transparent" }
        LOD 200
        Cull off
        Blend SrcAlpha OneMinusSrcAlpha 

        CGPROGRAM
        #pragma surface surf Standard fullforwardshadows alpha:fade
        #pragma target 3.0

        struct Input {
            float2 uv_MainTex;
        };
                
        half _Emission;
        fixed4 _Color;

        void surf (Input IN, inout SurfaceOutputStandard o) {
            fixed4 c = _Color;
            o.Albedo = c.rgb;
            o.Alpha = c.a;
            o.Metallic = o.Smoothness = 0;
            o.Emission = _Emission;
        }
        ENDCG

    }
    FallBack "Diffuse"
}