之前在做类似《文明》风格的六边形地块世界时，最痛苦的不是写单位移动逻辑，而是“地图怎么来、地块怎么生成、改动一块地形后要不要回到建模软件里返工”。后来把整个流程切换到 Unity 程序化生成 + Blender 辅助资产之后，开发节奏明显顺了很多。这篇文章会把 Unity + Blender 打造程序化星球生成器、从零搭建六边形世界引擎的核心思路、坐标算法、Mesh 生成、噪声地形、常见坑点完整拆出来。新手可以按顺序理解整套体系，有基础的开发者可以直接跳去第 5、6 节抄代码和配置。
1. 为什么需要六边形世界引擎？
1.1 从《文明》看六边形地图设计
《文明》系列从第 5 代开始全面转向六边形地块。相比传统方格，六边形一格与周围六格的距离更均匀，移动距离不会因为“走斜线”出现问题。四方向的方格地图里，单位从中心格走到相邻格和对角格，真实距离不一致；八方向网格则让相邻关系变得太宽松，很多时候玩家很难判断边境、控制和城市辐射范围。六边形天然把复杂的地块邻接问题简化成“6 个等距邻居”，这对寻路、范围判断、区域划分和战争迷雾都更加友好。
放到星球生成器里，六边形还有另一个好处：每个地块是同一块 Tile Mesh，内存和绘制上都能复用。只要你有一套轴向坐标转换、一套寻路规则、一套地块数据表，就可以在任何球面或平面表现层上换皮。
1.2 程序化星球生成器的模块拆分
很多初学者一想到“星球生成器”，就以为只是跑一个噪声算法生成山体高度，再塞进 Unity 的 Terrain 系统。但要做到类《文明》那种可以承载国家、城市、单位、资源的地图，其实需要拆成多个相互独立的子模块：
- 地块数据层：保存每个格子的轴向坐标、地形类型、海拔、湿度、资源标记。
- 六边形算法层：负责坐标换算、邻居访问、距离计算、寻路。
- 表现层：负责把地块数据变成可见的地形，例如六棱柱 Tile、Mesh、水面、草地、山脉。
- 网络与区块管理：当格子数量很多时，要按区块分页生成、卸载、序列化。
- 程序化噪声系统：用 PerlinNoise、SimplexNoise 等控制高度、温度、湿度。
- 美术资产层：Blender 或其它 DCC 软件用来制作特殊地貌、建筑、植被和细节模型。
这篇文章的主要目标，是要把前四块打通，让你能在 Unity 工程里看到一个由六边形地块构成的世界原型。
2. 环境准备与版本说明
2.1 Unity 与 Blender 版本配置
本文示例以 Unity 2021.3 LTS 或 Unity 2022.3 LTS 为参考环境，使用内置渲染管线最容易跑通。如果你用的是 URP，代码中的 Mesh 生成逻辑不需要改，只有着色器设置需要额外检查。Blender 这边以 3.x 及以上版本为例，Blender 2.8 以上也可以，核心操作基本一致。
版本不要盲目追新，尤其是 Unity 长期支持版本（LTS）比年度版稳定。程序化生成项目通常要写大量 Editor 调试代码，也会频繁 Build，用 LTS 能少踩很多内部 API 变动带来的坑。
2.2 项目目录结构
为了保证后续扩展，建议在一开始就用清晰的目录。新建 Unity 工程后，在 Assets 下创建这些文件夹：
Assets/ ├─ Scenes/ ├─ Scripts/ │ ├─ Core/ │ ├─ Hex/ │ ├─ Generation/ │ └─ Editor/ ├─ Art/ │ ├─ Models/ │ ├─ Materials/ │ └─ Textures/ ├─ Data/ │ └─ TileConfigs/ └─ Prefabs/不要把脚本全部丢在根目录。等程序化逻辑逐渐增多，你会发现“核心算法、Unity 生命周期、编辑器工具、数据配置”必须分开，否则排查问题会非常痛苦。
2.3 开发路线建议
程序化星球生成器的复杂度非常高，不建议直接从“完美球面六边形铺满”开始。比较好的路径是：
- 先实现平面六边形地图原型，验证地块数据和游戏逻辑。
- 再实现 Blender 基础 Tile 资产，导入 Unity 确认单位与缩放。
- 然后实现程序化 Mesh 生成和噪声地形。
- 最后才处理球面映射、多面体投影、区块加载和性能优化。
3. 六边形网格：坐标系统与基础算法
六边形地图最容易劝退新手的点就是坐标。因为你不能像方格地图一样直接使用(x, y)行列索引。同一个视觉位置，在不同的坐标体系里差异很大。
3.1 三种常见坐标表示
六边形坐标系主要有三种表示法。
- Offset 坐标：仍然使用行列
(col, row)，但每隔一行让格子错位半个宽度。优点是接近传统二维数组，缺点是相邻关系需要判断奇偶行，算法并不漂亮。 - Axial 坐标：使用
(q, r)，q 代表列方向，r 代表行方向，去掉了奇偶判断，是工程中最推荐的数据层坐标。 - Cube 坐标：使用三维坐标
(x, y, z)，满足x + y + z = 0。这个坐标本身是对称的，距离、旋转、邻居算法都极其优雅。
我建议数据层统一使用轴向坐标(q, r)，只在计算距离和寻路时临时转成立方体坐标。
3.2 轴向坐标与邻居计算
先准备一个 HexMath 静态工具类。下面这段代码可以作为整个六边形世界引擎的“地基”。
// 文件路径: Assets/Scripts/Hex/HexMath.cs using UnityEngine; public static class HexMath { // 轴向坐标 (q, r) 的六个邻居方向 // 这里按照 pointy-top 布局给出 public static readonly Vector2Int[] AxialDirections = { new Vector2Int(1, 0), new Vector2Int(1, -1), new Vector2Int(0, -1), new Vector2Int(-1, 0), new Vector2Int(-1, 1), new Vector2Int(0, 1) }; public static Vector2Int GetNeighbor(Vector2Int axial, int direction) { int dir = ((direction % 6) + 6) % 6; return axial + AxialDirections[dir]; } public static Vector2Int[] GetNeighbors(Vector2Int axial) { Vector2Int[] neighbors = new Vector2Int[6]; for (int i = 0; i < 6; i++) { neighbors[i] = GetNeighbor(axial, i); } return neighbors; } public static Vector3Int AxialToCube(Vector2Int axial) { int x = axial.x; int z = axial.y; int y = -x - z; return new Vector3Int(x, y, z); } public static int Distance(Vector2Int a, Vector2Int b) { Vector3Int ac = AxialToCube(a); Vector3Int bc = AxialToCube(b); return (Mathf.Abs(ac.x - bc.x) + Mathf.Abs(ac.y - bc.y) + Mathf.Abs(ac.z - bc.z)) / 2; } public static Vector3 AxialToWorld(Vector2Int axial, float tileSize) { float sqrt3 = Mathf.Sqrt(3f); float x = sqrt3 * (axial.x + axial.y * 0.5f) * tileSize; float z = 1.5f * axial.y * tileSize; return new Vector3(x, 0f, z); } }这里为什么要用AxialToCube？因为在轴向坐标系里，两点距离公式比较绕，用立方体坐标后，距离就是三个坐标差值绝对值的最大值，也等于差值绝对值之和的一半。代码里用的正是立方体坐标的切比雪夫距离变体。
你可能会疑惑方向常量为什么是这个顺序。pointy-top 六边形的一圈邻居，按方向依次是右、右下、左下、左、左上、右上。这个顺序不强求，只要生成邻居时保持一致即可。关键是后续寻路、范围判断都复用同一套方向，别在某个函数里手写另一套易错的偏移量。
3.3 把距离、包围圈和寻路准备好
有了Distance函数，就可以快速实现“单位在半径 N 内能到达哪些格子”的逻辑：
public static List<Vector2Int> GetCellsInRange(Vector2Int center, int range) { List<Vector2Int> results = new List<Vector2Int>(); for (int q = -range; q <= range; q++) { int rMin = Mathf.Max(-range, -q - range); int rMax = Mathf.Min(range, -q + range); for (int r = rMin; r <= rMax; r++) { results.Add(new Vector2Int(center.x + q, center.y + r)); } } return results; }q和r的双层循环是基于立方体坐标推导出来的。你可以暂时不理解数学细节，但需要记住：只要转换成 Cube 坐标后，限制条件是x、y、z的绝对值都小于等于 range。这个实现能保证你得到一个漂亮的六边形范围，而不是一个矩形。
4. 在 Blender 中准备六边形资源
4.1 为什么不是全部在 Unity 中手写？
有人会觉得“都程序化生成了，为什么还需要 Blender？”真正做项目时，Unity 用代码生成 Tile 和地形基础还行，但山脉、废墟、植被、建筑这类复杂度较高的装饰性资产，用 Blender 建模再导入效率高得多。
程序化星球的正确做法通常是混合使用：基础地块网格由 Unity 代码重复生成，特殊地貌、建筑、植物由美术在 Blender 里制作成 Prefab，再按地块数据随机摆放。这样既保证了地图规模，又不牺牲细节表现。
4.2 快速制作六棱柱 Tile
打开 Blender 后，先删除默认的 Cube，按快捷键Shift + A添加一个圆柱体，把它命名为Hex_Tile。在添加圆柱体的面板里，把 Vertices 从默认的 32 改成 6，Radius 可以根据需要填 1，Depth 先填 0.2。
这样得到的六棱柱，非常适合当作最基础的六边形地块。如果你想制作山丘、丘陵等不同高度地形，可以进入编辑模式，按Tab，选择顶面后使用E键挤出，通过上下移动顶点做出起伏。
不过要注意，高度不同的地块如果直接做成不同模型，美术资产量会很大。更推荐的方式是在 Blender 中只制作“六棱柱地块基础底”，高度、颜色、纹理交给 Unity 程序化处理。这样可以用一个 Tile Mesh 实例化几百个地块，再通过缩放或顶点高度生成不同地形效果。
4.3 导出与单位问题
Blender 导出 FBX 时，经常出现“导入到 Unity 后模型变得很大或很小”的现象。这是因为 Blender 与 FBX 的单位换算规则比较特殊。
解决方法如下：
- 在 Blender 中选中模型，按
N打开右侧边栏，确认“场景单位”中长度单位是米，缩放为 1。 - 导出时选择 FBX 格式。
- 在 Unity 中选中导入的模型，检查
Scale Factor。如果模型边长应该是 1 米，但导入后不是 1，就把 Scale Factor 调成对应比例。
如果你的六边形 Tile 半径本来就是 1，建议在 Blender 中建模时也按真实比例做，不要随便缩小成 0.01。否则 Unity 光照、物理碰撞和程序化寻路都会出现单位不一致的问题。
5. Unity 程序化生成：从 Mesh 到星球
5.1 Unity Mesh 概念简述
在 Unity 中，一个可见模型本质上是 MeshFilter 加 MeshRenderer。MeshFilter 保存网格数据，MeshRenderer 负责绘制。
网格数据由顶点数组、三角形索引数组、UV 数组等组成。顶点数组是空间中的点列表；三角形索引告诉引擎每三个顶点连成一个三角形面；UV 用于采样贴图。要程序化生成一个六边形 Tile，本质上就是自己填充顶点数组和三角形索引数组。
5.2 球面网格方案：Cube Sphere 还是 Icosahedron？
真正要做星球表面无缝六边形网格时，绝大多数方案不会直接在“经纬度球面”上平铺六边形。经纬线在极点会汇聚，导致高纬度的六边形形状被压扁，甚至无法闭合。
业界常用的两个方向：
- Cube Sphere：把立方体六个面细分，再把每个顶点方向归一化到球面上。这种做法没有极点奇点，纹理和 Tile 逻辑也容易在六个面内展开，但跨面接缝处需要额外处理。
- Icosahedron 细分：从正二十面体开始，不断细分三角形，再对偶成六边形网格。这种方案更接近真正无缝的球面六边形，像 H3 这样离散全球网格系统正是基于类似的几何理论。
工程上，如果你只做演示或课程原型，使用 Cube Sphere 投影就能得到很不错的星球轮廓。如果你希望达到类似商业策略游戏里“地表无遮挡、格子天然跨边界连通”的效果，则要认真学习二十面体网格生成和对偶算法。
5.3 在 C# 里生成六边形 Mesh
这里先实现一个程序化生成六棱柱 Mesh 的函数。即使最后你要生成球面地块，这个基础 Mesh 也会反复使用。
// 文件路径: Assets/Scripts/Generation/HexMeshBuilder.cs using UnityEngine; public static class HexMeshBuilder { public static Mesh CreateHexPrism(float radius, float thickness) { Mesh mesh = new Mesh(); Vector3[] vertices = new Vector3[14]; Vector2[] uv = new Vector2[14]; // 生成 6 个下半圆环顶点和 6 个上半圆环顶点 for (int i = 0; i < 6; i++) { float angle = Mathf.Deg2Rad * (60f * i + 30f); float x = Mathf.Cos(angle) * radius; float z = Mathf.Sin(angle) * radius; vertices[i] = new Vector3(x, -thickness * 0.5f, z); vertices[i + 6] = new Vector3(x, thickness * 0.5f, z); uv[i] = new Vector2(x / (radius * 2f) + 0.5f, z / (radius * 2f) + 0.5f); uv[i + 6] = uv[i]; } // 底部中心点和顶部中心点 vertices[12] = new Vector3(0f, -thickness * 0.5f, 0f); vertices[13] = new Vector3(0f, thickness * 0.5f, 0f); uv[12] = new Vector2(0.5f, 0.5f); uv[13] = new Vector2(0.5f, 0.5f); int[] triangles = new int[72]; int tri = 0; // 侧面 for (int i = 0; i < 6; i++) { int next = (i + 1) % 6; triangles[tri++] = i; triangles[tri++] = i + 6; triangles[tri++] = next + 6; triangles[tri++] = i; triangles[tri++] = next + 6; triangles[tri++] = next; } // 顶面 for (int i = 0; i < 6; i++) { int next = (i + 1) % 6; triangles[tri++] = 13; triangles[tri++] = i + 6; triangles[tri++] = next + 6; } // 底面 for (int i = 0; i < 6; i++) { int next = (i + 1) % 6; triangles[tri++] = i; triangles[tri++] = 12; triangles[tri++] = next; } mesh.vertices = vertices; mesh.triangles = triangles; mesh.uv = uv; mesh.RecalculateNormals(); mesh.RecalculateBounds(); return mesh; } }这段代码的核心逻辑是：先准备好 14 个顶点，包括上下各 6 个六边形顶点和上下两个中心点；然后分别生成侧面、顶面、底面的三角形。创建完 Mesh 后，必须调用RecalculateNormals()重新计算法线，否则模型在光照下可能完全是暗的。
如果你只需要地块底盘，可以省略顶面和底面，只生成侧面。但作为策略游戏地块，一个带厚度的六棱柱观感更接近现实中的“格子”。
5.4 噪声驱动海拔：PerlinNoise
地形不能是平的，否则星球就是一颗光滑的台球。Unity 内置了Mathf.PerlinNoise，可以直接用来生成高度图，它是经典的分形噪声基础。
PerlinNoise 接收两个输入值并返回 0 到 1 之间的结果。为了让地形有自然感，不能只采样一次，而要叠加多个不同频率和振幅的噪声，这就是“分形布朗运动”思路。下面的代码可以在运行时给一个地块赋予高度：
public static float SampleHeight(int q, int r, float noiseScale, float amplitude) { float n1 = Mathf.PerlinNoise(q * noiseScale, r * noiseScale); float n2 = Mathf.PerlinNoise(q * noiseScale * 2.1f + 17f, r * noiseScale * 2.1f + 3f); float finalNoise = (n1 + n2 * 0.5f) / 1.5f; return
