持续创作，加速成长！这是我参与「掘金日新计划 · 10 月更文挑战」的第4天，点击查看活动详情。你可以简单浏览一下目录，有需要的阅读，写文章不易，阅读之前请给我点个赞吧～

本文主要内容

创建一个预制（prefab）
实例化多个立方体（cubes）
C# 代码的一些精简
用立方体展现一个数学函数，通过计算绘制一个你喜欢的图案吧，这里绘制了一个笑脸，祝我的女朋友天天开心，也祝每一个看到这篇博客的人天天都有好心情～

下的主要内容

创建一个表面着色器（surface shader）和着色器图（shader graph）
让曲线动起来

一、创建一个立方体的笑脸（任意路径）

根据上节提到的内容，创建一个新的 Unity 工程。

1.1 Prefabs

向场景中添加一个 cube 把它命名为 Point。
移除它的 BoxCollider 组件, 因为我们不使用物理（physics）。
我们将使用一个自定义组件来创建这个 cube 的许多实例，并正确地放置它们。
为了做到这一点，我们将把立方体变成一个游戏对象模板。
将 cube 从层次结构窗口拖到项目窗口中。
这将创建一个新的资产（asset），称为预制件（prefab）。
选中 Point
选中工程目录中的 Assets 中的 Point ，你将看到
点击 Open Prefab
然后你将看到这个预制件（prefab）场景的背景是深蓝色的（天空盒在预制场景中是默认禁用的）
如果你改变预制资产，它在任何场景中的所有实例都会以同样的方式改变；
改变预制的缩放比例也会改变场景中立方体的比例。但是，每个实例都使用自己的位置和旋转。此外，游戏对象实例可以被修改，这将覆盖预制件的值。
使用脚本创建预制实例,意味着我们不再需要当前场景中的预制实例
通过 Edit --> Delete 删除场景中的实例 point

1.2 Graph 组件

创建 C# 脚本，命名为 Graph

给它一个可序列化的字段来保存对实例化点的预制的引用，命名为 pointPrefab。

using UnityEngine;

public class Graph : MonoBehaviour {

        [SerializeField]
        Transform pointPrefab;
}

上述定义的可序列化的字段，我们需要访问 Transform 组件来定位这些点，因此要将其作为字段的类型。
在场景中添加一个空的游戏对象并命名为 Graph
将我们的 Graph 组件添加到这个对象中，然后将我们的预制件资产 point 拖到图的 pointPrefab 字段上，并设置如下参数

1.3 实例化 Prefabs

实例化一个游戏对象是通过 Object.Instantiate 方法完成的
Instantiate 方法克隆任何作为参数传递给它的 Unity 对象

让我们在 Graph 组件唤醒时执行此操作，代码如下

public class Graph : MonoBehaviour {

        [SerializeField]
        Transform pointPrefab;

        void Awake () {
                Instantiate(pointPrefab);
        }
}

扩展关系：MonoBehaviour 是 Behaviour 的扩展，Behaviour是 Component 的扩展, Component 是 Object 的扩展，所以上述使用 Instantiate，只需要继承 MonoBehaviour 即可。
如果我们现在进入游戏模式，Point 预制（prefab）的一个实例将在世界坐标原点处生成。它的名字和预制（prefab）的是相同的，是用克隆添加的。
为了将点放置在其他地方，我们需要调整实例的位置。
Instantiate 方法为我们提供了它所创建的任何东西的引用。
因为我们给了它一个 Transform 组件的引用，这就是我们得到的返回值。

我们用一个变量来记录它。

void Awake () {
    Transform point = Instantiate(pointPrefab);
<img src="}" alt="" width="100%" />

在之前的教程中，我们通过将一个四元数分配给枢轴（pivot）的变换（Transform）的localRotation 属性来旋转时钟臂。
改变位置的工作原理与此相同，只是我们必须将3D向量赋值给 localPosition 属性。
在 Unity 中用 Vector3 创建了一个 3D 向量，使用 Vector3.right 表示向量（1，0，0）
```
Transform point = Instantiate(pointPrefab);
point.localPosition = Vector3.right;
```
游戏模式下，你将看到立方体右移了一个单位。

让我们实例化第二个，并将其置于更右侧的地方。

void Awake () {
    Transform point = Instantiate(pointPrefab);
    point.localPosition = Vector3.right;

    point = Instantiate(pointPrefab);
    point.localPosition = Vector3.right * 3f;
}

游戏模式下，你将看到下图的样子

1.4 代码循环

int i = 0;
while (i < 10) {
    Transform point = Instantiate(pointPrefab);
    point.localPosition = Vector3.right * i;
    i = i + 1;
}

沿着X轴排成一排的10个立方体

1.5 简洁的语法

int i = 0;
while (i++ < 10) {
    Transform point = Instantiate(pointPrefab);
    point.localPosition = Vector3.right * i;
}

for (int i = 0; i < 10; i++) {
    Transform point = Instantiate(pointPrefab);
    point.localPosition = Vector3.right * i;
}

1.6 改变作用域

目前，我们的点的 X 坐标在 0 到 9 之间。在处理函数时，这不是一个方便的范围。通常，x 的取值范围为[0,1]。当处理以0为中心的函数时，取值范围为[−1,1]。让我们相应地重新定位这些点。

上面的效果可以看到，沿着两个单位长的线段放置十个立方体会导致它们重叠，所以我们把每个点的缩放比例改成 $\frac{2}{10}=\frac{1}{5}$ 。

for (int i = 0; i < 10; i++) {
    Transform point = Instantiate(pointPrefab);
    point.localPosition = Vector3.right * i;
    point.localScale = Vector3.one / 5f;
}

游戏模式下，你将看到下图的样子

把这些点对称的放到 [-1,1] 里面，C# 中不会取整，保留实际运算结果

point.localPosition = Vector3.right * ((i + 0.5f) / 5f - 1f);

游戏模式下，Points 就填充了[-1,1]

简化代码

using UnityEngine;

public class Graph : MonoBehaviour
{
    [SerializeField]
    Transform pointPrefab;

    void Awake()
    {
        var position = Vector3.zero;
        var scale = Vector3.one / 5f;
        for (int i = 0; i < 10; i++)
        {
            Transform point = Instantiate(pointPrefab);
            position.x = (i + 0.5f) / 5f - 1f;
            point.localPosition = position;
            point.localScale = scale;
        }
    }
}

1.7 用X定义Y

实现 $y = x$ 的直线效果

for (int i = 0; i < 10; i++) {
    Transform point = Instantiate(pointPrefab);
    position.x = (i + 0.5f) / 5f - 1f;
    position.y = position.x;
    point.localPosition = position;
    point.localScale = scale;
}

实现 $y = x^2$ 的直线效果

for (int i = 0; i < 10; i++) {
    Transform point = Instantiate(pointPrefab);
    position.x = (i + 0.5f) / 5f - 1f;
    position.y = position.x * position.x;
    point.localPosition = position;
    point.localScale = scale;
}

计算一个笑脸玩玩～

附上代码，大家自行尝试吧～

using UnityEngine;

public class Graph : MonoBehaviour
{
    [SerializeField]
    Transform pointPrefab;

    void Awake()
    {
        var position = Vector3.zero;
        var position2 = Vector3.zero;
        var position3 = Vector3.zero;

        var scale = Vector3.one / 5f;
        for (int i = 0; i < 10; i++)
        {
            Transform point = Instantiate(pointPrefab);
            position.x = (i + 0.5f) / 5f - 1f;
            position.y = position.x * position.x;
            point.localPosition = position;
            point.localScale = scale;

            Transform point2 = Instantiate(pointPrefab);
            position2.x = (i + 0.5f) / 5f - 2f;
            position2.y = -1 * position2.x * position2.x - 2 * position2.x + 1;
            point2.localPosition = position2;
            point2.localScale = scale;

            Transform point3 = Instantiate(pointPrefab);
            position3.x = (i + 0.5f) / 5f;
            position3.y = -1 * position3.x * position3.x + 2 * position3.x + 1;
            point3.localPosition = position3;
            point3.localScale = scale;
        }  
    }
}
```

零基础也能学会的绘制笑脸方块——Unity Shader基础之Prefabs（二）上