3D 模型模块

3D 模型模块

脚本入口： eve.Model3D()

通过 medialoader/Assimp 载入模型数据，再交给图形模块渲染。

基本用法

local models = eve.Model3D();
local mesh = models.newModelDataFromFile("models/hero.glb");

读取材质并装配渲染对象

ModelData 可以直接读取材质参数（base color、metallic/roughness、贴图路径与内嵌贴图）， 然后交给 createRenderable 一键装配成可渲染的 Renderable3D：

local models = eve.Model3D();
local md = models.newModelDataFromFile("models/hero.glb");
 
// 材质查询（texture 类型名：base_color / diffuse / normals / height / emissive / ...）
local mi = md.getMaterialIndex(0);               // mesh 0 使用的材质槽
local r = md.getMaterialBaseColorR(mi);          // 基色（glTF BASE_COLOR，OBJ 回退 DIFFUSE）
local metallic = md.getMaterialMetallicFactor(mi);
local roughness = md.getMaterialRoughnessFactor(mi);
local alphaMode = md.getMaterialAlphaMode(mi);     // OPAQUE | MASK | BLEND
local alphaCutoff = md.getMaterialAlphaCutoff(mi); // MASK 阈值，默认 0.5
local path = md.getMaterialTexturePath(mi, "base_color");  // 外部路径或 "*N"（内嵌）
 
// 装配：节点变换烘焙进顶点，材质/贴图自动应用
local renderable = models.createRenderable(gfx, md, 0);

内嵌贴图（glTF/FBX 内嵌 PNG/JPEG）用 getEmbeddedTextureCount() 查询， getEmbeddedTextureImageData(idx) 解码为 ImageData（调用方负责释放）。

对象关系与调用时机

Model3D 只负责加载 ModelData；ModelData 包含 mesh/material 数据和统计信息。GPU mesh、材质实例、摄像机与实际 draw 属于 Graphics。

从碰撞点反查 UV 的同一套 ModelData 也可以**程序化改顶点法线**，再烘焙成法线贴图：

local md = models.newModelDataFromFile("models/hero.glb");
md.applyVertexNormalsFrom(0, "radial", 0, 0, 0);   // 从原点指向各顶点（向外）
// 或 md.applyVertexNormals(0, "radial");          // 原点取该 mesh 的 AABB 中心
local nmap = md.bakeNormalMap(0, 512, 512, 0, "tangent");

setVertexNormal(mesh, vertex, x, y, z) 写单个顶点。bakeNormalMap 的 space 为 "tangent"（PBR 采样）或 "object"。无 UV 的 mesh 会失败。 newModelDataFromFile 走共享缓存，不要在被多方持有的实例上改法线；从内存 newModelData 解码一份再改。

目标导向指南

载入并检查模型

用 newModelDataFromFile(path) 载入 glTF/FBX/OBJ 等支持格式；先读取 mesh/material/face/vertex 数量并检查法线、UV，失败时显示占位模型。资源应在初始化或加载阶段创建。

提交模型渲染

将 ModelData 转换为 Graphics 所需 mesh/renderable，设置材质、变换和光照标志，再在渲染阶段调用 3D 渲染入口。模型数据可复用，实例只保存不同变换。

从碰撞点反查 UV

用 getVertexPosition(meshIndex, vertexIndex, component) 和 getFaceVertexIndex(meshIndex, triangleIndex, corner) 按导入模型的原始拓扑构建三角形碰撞体。 射线命中后，将命中三角形索引与模型局部坐标传给 mapSurfacePointToUv(meshIndex, triangleIndex, localX, localY, localZ, channel)。返回的 SurfaceUv 提供 getU()、getV()、getBarycentricA()、getBarycentricB()、 getBarycentricC()、getTriangleIndex() 和 getUvChannel()。命中点必须是模型局部空间； 若渲染实例有变换，需先将世界命中点反变换到局部空间。

常见问题

• 在 render 中载入模型：I/O 和解析必须在加载阶段。
• 模型无 normals 仍启用光照：先检查 hasNormals()。
• 每个实例重复加载同一文件：共享 ModelData 和 GPU 资源。

API 快查

下列方法名来自当前 Squirrel 绑定；同一模块创建的辅助对象（例如 World、Body、Source）的方法也列在这里。

• empty()、getFaceCount()、getMaterialCount()、getMeshCount()、getName()、getVertexCount()、hasNormals()、hasTexCoords()
• 表面拓扑与 UV 反查：getVertexPosition()、getFaceVertexIndex()、mapSurfacePointToUv()；SurfaceUv.getU()、getV()、getBarycentricA()、getBarycentricB()、getBarycentricC()、getTriangleIndex()、getUvChannel()
• 顶点流：getTexCoordChannelCount()、hasTexCoordChannel()、getTexCoord()、hasTangents()、getTangent()、getBitangent()、getVertexColorChannelCount()、hasVertexColorChannel()、getVertexColor()、getVertexNormal()、setVertexNormal()、applyVertexNormals()、applyVertexNormalsFrom()、bakeNormalMap()
• 材质：getMaterialIndex()、getMaterialName()、getMaterialBaseColorR/G/B/A()、getMaterialMetallicFactor()、getMaterialRoughnessFactor()、getMaterialOpacity()、getMaterialTwoSided()、getMaterialAlphaMode()、getMaterialAlphaCutoff()、getMaterialTextureSlotCount()、getMaterialTexturePath()、getMaterialTextureEmbeddedIndex()
• 内嵌贴图：getEmbeddedTextureCount()、getEmbeddedTextureName()、getEmbeddedTextureWidth()、getEmbeddedTextureHeight()、getEmbeddedTextureImageData()
• 蒙皮：hasBones()、getBoneCount()、getBoneName()、getInverseBindMatrixElement()、getBoneWeightCount()、getBoneWeightVertex()、getBoneWeightValue()
• 动画剪辑：getAnimationCount()、getAnimationName()
• newModelData()、newModelDataFromFile()、createRenderable()
• 离线封装：bakeModel(sourcePath, destinationPath) 将自包含 GLB/FBX 打包为 .evmodel；部署时仍用 newModelDataFromFile() 透明加载。

.evmodel 是稳定的单文件传输封装，记录原始格式并避免部署时扩展名猜测；它不会自动收集 OBJ/MTL 的外部 sidecar，因此离线生产优先以 GLB 或内嵌贴图 FBX 为输入。GPU Mesh 会保留所有导入 UV、顶点色及 tangent/bitangent 流供自定义管线和后续烘焙使用；内置 PBR shader 当前仍以 UV0 采样。

createRenderable(gfx, modelData, meshIndex) 内部等价于 C++ 的 model3d::buildRenderable（节点世界变换烘焙进顶点，材质 tint / metallic / roughness 与 albedo、normal、height 贴图自动应用，内嵌/外部贴图均可解析）。

‍注意：Squirrel 绑定按完整参数个数校验，getMaterialTexturePath / getMaterialTextureEmbeddedIndex 需要显式传 slot（默认 0）。

使用要点

• 模块对象和它创建的资源对象应保存在全局或实体状态中，不要在每帧重复创建。
• 带 update(dt) 的系统应在 eve_update 调用；绘制方法应在 eve_render 调用。
• 参数约束、默认值和返回类型以对应模块头文件及 addFunc 绑定为准；本文 API 快查与当前源码同步生成。

源码： src/modules/model3d/ 相关测试： 在 test/ 中搜索 model3d。

后台预加载

model3d.requestModelData(path) 返回 Result，将模型读取和解析提交给引擎线程池。 成功仅表示已排队或已缓存；之后 newModelDataFromFile(path) 等待同一个资源缓存条目， 不会重复解析，解析失败仍由该读取报告。预加载使用默认 ModelLoadOptions。 调用发生在游戏线程，后台任务只处理 CPU 数据，不访问脚本 VM 或上传 GPU。 ResourceManager 拥有任务和解析结果，复制路径；清理/卸载遵循其 epoch 与生命周期约定。 缺少线程执行器时返回 Unsupported，空路径返回 InvalidArgument，不默默改为同步加载。 Filesystem 必须先在游戏线程初始化；工作线程不会创建模块。

requestModelDataWithOptions(path, options) 返回提交 Result； loadModelDataWithOptions(path, options) 返回带 value 的读取 Result，value 借用自资源缓存。 options 是严格的布尔值表，可包含 triangulate、generateNormalsIfMissing、 joinIdenticalVertices、flipUVs、improveCacheLocality，省略字段默认 true； 未知字段和非布尔值均拒绝。选项参与缓存键，预加载和读取必须传相同选项。 对已经建立索引的导出网格，可显式关闭 joinIdenticalVertices 和 improveCacheLocality， 保留导出器的顶点/三角形顺序；这不会改变普通模型加载的默认选项。

静态植被变形

model3d.prepareFoliageDeformation(modelData, meshIndex, renderable) 返回 Result， 为由同一模型/网格创建的未蒙皮 Renderable 生成拥有自身存储的静止形态变形数据。 检查索引、顶点数量、有限坐标和正高度后一次提交；失败不替换原数据。 调用成本随顶点数线性增长，只在准备资产时执行，不能每帧重复。 在 main/render 线程同步调用，不保留 modelData 借用，不执行回调。 配合 Graphics 的 configureFoliageWind 与显式时间使用，保留导入 PBR 纹理。