Michel Anders - Написание скриптов для Blender 2.49

• Название: Написание скриптов для Blender 2.49
• Автор: Michel Anders
• Жанр: Программы

Расширьте мощность и гибкость Блендера с помощью Питона: высокоуровневого, легкого для изучения скриптового языка

---

Функция, показанная здесь, не делает ничего, но преобразует различные компоненты преобразования обратно в матрицы, используя методы API (где это доступно), и затем рекомбинирует их, используя матричное умножение в единственную матрицу, которая впоследствии возвращается.

Функция doTarget() вызывается до вызова doConstraint() и даёт нам возможность манипулировать целевой матрицей прежде, чем она будет передана в doConstraint(). Аргументы - целевой объект, под-цель (или Кость или группа вершин для целевой арматуры или меша соответственно), целевая матрица, и свойства ограничения. В следующем разделе мы используем эту возможность для сохранения ссылки на целевой объект в свойствах, чтобы doConstraint() могла иметь доступ к этой информации. Если мы не хотим ничего изменять, то достаточно возвратить целевую матрицу, как показано в следующем коде:

def doTarget(target_object, subtarget_bone, target_matrix,

             id_properties_of_constraint):

    return target_matrix

Точно также, если нет необходимости предлагать пользователю возможность   определять   дополнительные   свойства, getSettings(), может иметь просто оператор return (возврат). Если мы хотим показать всплывающее меню, getSettings() - то место, где это нужно сделать. Мы также увидим такой пример в следующем разделе. Следующий код будет корректной реализацией "ничегонеделания":

def getSettings(idprop):

    return

Вы тоже находите меня притягательным?

Когда Луна и Земля вращаются вокруг друг друга, каждая из них чувствует гравитационное притяжение другой. На земле это приводит к приливам и отливам, но твердые тела Земли и Луны также исказятся, хотя этот эффект небольшой. Теперь известно намного больше о приливах и отливах, чем только притяжение (http://ru.wikipedia.org/wiki/Прилив_и_отлив), но мы можем показать гравитационные искажения в гипертрофированном виде с применением ограничений.

Один из способов сделать это - использовать ограничение TrackTo, чтобы ориентировать ось нашего ограничиваемого объекта к притягивающему объекту и добавить второе ограничение, которое масштабирует ограничиваемый объект вдоль этой оси. Величина масштаба будет обратно зависима от расстояния между ограничиваемым объектом и целевым объектом. Эффект проиллюстрирован на следующем скриншоте, где эффект ограничения TrackTo объединен со скриптовым ограничением moon_constraint.py.

Мы должны написать это зависимое от расстояния масштабирование самостоятельно. Если мы возьмём шаблон ограничения, предоставляемый Блендером, мы можем оставить функции doTarget() и getSettings() как есть, но мы должны написать подходящую doConstraint() (полный код доступен как moon_constraint.py):

def doConstraint(obmatrix, targetmatrices, idprop):

    obloc = obmatrix.translationPart() # Положение

    obrot = obmatrix.toEuler()         # Вращение

    obsca = obmatrix.scalePart()       # Масштаб

    tloc = targetmatrices[0].translationPart()

    d = abs((obloc-tloc).length)

    d = max(0.01,d)

    f = 1.0+1.0/d

    obsca[1]*=f

    mtxloc = Mathutils.TranslationMatrix(obloc)

    mtxrot = obrot.toMatrix().resize4x4()

    mtxsca = Mathutils.Matrix([obsca[0],0,0,0],

             [0,obsca[1],0,0],[0,0,obsca[2],0], [0,0,0,1])

    outputmatrix = mtxsca * mtxrot * mtxloc

    return outputmatrix

Мы пропустили все строки, имеющие отношение к свойствам, так как мы не используем никаких настраиваемых пользователем свойств для этого ограничения. Выделенные строки показывают, что мы должны делать для вычисления зависимого от расстояния масштабирования.

В первой строке получаем позицию нашей цели. Затем   мы   вычисляем   расстояние   между ограничиваемым объектом и целью и определяем предел его минимума (чуть-чуть больше нуля), чтобы предотвратить деление на нуль в следующей выделенной строке. Используемая здесь формула отнюдь не является аппроксимацией какого-либо гравитационного влияния, но ведет себя достаточно хорошо   для   наших   целей;   коэффициент масштабирования будет близок к 1.0, если d очень большое, и гладко возрастает при уменьшении расстояния d. Последняя выделенная строка показывает, что мы изменяем масштаб только по оси y, то есть по оси, которую мы ориентируем на целевой объект с помощью ограничения TrackTo.

Циклическая зависимость:

Если оба объекта имеют сравнимую массу, гравитационное искажение должно быть сравнимого размера на обоих объектах. У нас может появиться искушение добавить  ограничения TrackTo и moon_constraint.py к обоим объектам, чтобы видеть эффект воздействия их друг на друга, но, к несчастью, это не будет работать, поскольку это создаст циклическую зависимость, и Блендер запротестует.

Привязка к вершинам меша

Это похоже на режим "snap to vertex" (привязка к вершине), который доступен в Блендере из меню Object | Transform | Snap (информацию   о   привязках   смотрите   тут: http://wiki.blender.org/index.php/Doc:Manual/Modelling/Meshes/Snap_to_ Mesh), за исключением того, что эффект не постоянный (объект вернётся в свою изначальную позицию, как только ограничение будет удалено) и силу ограничения можно регулировать (даже анимировать), изменяя движок Influence (Влияние).

В ограничениях, которые мы до сих пор разрабатывали, нам нужна была только позиция целевого объекта для вычисления эффектов на ограничиваемом объекте. Эту позицию было легко применять в функции doConstraint(), так как матрицы целей принимались в качестве аргументов. Теперь мы все же встречаем другой вызов: если мы хотим привязать к вершине, мы должны иметь доступ к данным меша целевого объекта, но целевой объект не передаётся в функцию doConstraint().

Путь в обход этого препятствия - аргумент idprop, который передаётся в  doConstraint(). Перед тем, как вызвать doConstraint(), Блендер сначала вызывает doTarget() для каждого целевого объекта. Эта функция передаётся в виде ссылки на целевой объект и в свойства ограничения. Это позволяет нам включать ссылку на целевой объект в эти свойства, и поскольку эти свойства передаются в doConstraint(), это обеспечивает нас средствами для передачи необходимой информации в doConstraint() для получения Меш-данных. Есть мелочь, которую мы всё-же рассмотрим здесь: свойствами в Блендере могут быть только числа или строки, так что мы не можем на самом деле хранить ссылку на объект, но должны удовольствоваться его именем. Поскольку имя является уникальным, и функция Блендера Object.Get() предоставляет способ извлекать объект по имени, это - не проблема.

Код для функций doConstraint() и doTarget() будет выглядеть так (полный код находится в zoning_constraint.py):

def doConstraint(obmatrix, targetmatrices, idprop):

    obloc = obmatrix.translationPart().resize3D()

    obrot = obmatrix.toEuler()

    obsca = obmatrix.scalePart()

    # Получаем целевой меш

    to = Blender.Object.Get(idprop['target_object'])

    me = to.getData(mesh=1)

    # получаем местоположение целевого объекта

    tloc = targetmatrices[0].translationPart().resize3D()

    # ищем ближайшую вершину на целевом объекте

    smallest = 1000000.0

    delta_ob=tloc-obloc

    for v in me.verts:

        d = (v.co+delta_ob).length

        if d < smallest:

            smallest=d

            sv=v

    obloc = sv.co + tloc

    # восстанавливаем матрицу объекта

    mtxrot = obrot.toMatrix().resize4x4()

    mtxloc = Mathutils.TranslationMatrix(obloc)

    mtxsca = Mathutils.Matrix([obsca[0],0,0,0],

                              [0,obsca[1],0,0],

                              [0,0,obsca[2],0],

                              [0,0,0,1])

    outputmatrix = mtxsca * mtxrot * mtxloc

    return outputmatrix

def doTarget(target_object, subtarget_bone, target_matrix,

             id_prop_of_constr):

   id_props_of_constr['target_object']=target_object.name

   return target_matrix

Выделенные строки показывают, как мы передаем имя целевого объекта в doConstraint(). В doConstraint() мы сначала извлекаем целевой меш. Это может вызвать исключение, например, если целевой объект не является мешем, но оно будет поймано Блендером самостоятельно. Тогда  ограничение не станет воздействовать, ошибка будет показана в консоли, но Блендер продолжит нормальную работу.

Как только у нас будут меш-данные целевого объекта, мы извлекаем позицию целевого объекта. Нам нужно это, поскольку все координаты вершин считаются относительно неё. Затем мы сравниваем позицию ограничиваемого объекта с позициями всех вершин целевого меша и запоминаем ближайшую, чтобы вычислить позицию ограничиваемого объекта. Наконец, мы восстанавливаем матрицу преобразований ограничиваемого объекта, объединяя различные компоненты преобразований, как и раньше.