2017年06月23日
ビットマップペイントツールのチュートリアルをやってみた その63 3dsmax 2017
引き続きＭＡＸＳｃｒｉｐｔマニュアルに載っている「チュートリアル-ビットマップペイントツールを９つの簡単なステップで作成する」 の続きを考えて見たい。
今回は前回作ったプログラムの解説から。
以下がプログラムのメインの部分だ。
( local theObj = $GeoSphere001 local bitmapX = bitmapY = 512 local temp_bitmap_filename = (getDir #preview +"/microPaint_temp2.tga") local theCanvasBitmap = bitmap bitmapX bitmapY color:white filename:temp_bitmap_filename if theObj.material == undefined do theObj.material = Standard() if theObj.material.diffusemap == undefined do theObj.material.diffusemap = bitmapTexture filename:temp_bitmap_filename showTextureMap theObj.material true local seedface=19 local theMesh = snapshotAsMesh theObj local theChannel = 1 local brushtransform = $Box001.transform local brushsize=10 maps = #() crossFaceMaps &maps theMesh seedface theChannel brushtransform brushsize for map in maps do ( vface = #() for p in map do ( append vface [p.x * bitmapx, bitmapy - p.y * bitmapy] ) paintFace vface theCanvasBitmap ) save theCanvasBitmap theObj.material.diffusemap.bitmap = theCanvasBitmap )
まず冒頭で５１２X５１２ピクセルのビットマップを作って変数「theCanvasBitmap」にセットする。
local theObj = $GeoSphere001 local bitmapX = bitmapY = 512 local temp_bitmap_filename = (getDir #preview +"/microPaint_temp2.tga") local theCanvasBitmap = bitmap bitmapX bitmapY color:white filename:temp_bitmap_filename
オブジェクトにマテリアルが設定されていなければ、「標準(Standard)」マテリアルを設定する。その「標準」マテリアルの「ディフューズマップ」が未定義なら「ビットマップテクスチャ」を割り当てる。そしてこのマテリアルを表示する。
if theObj.material == undefined do theObj.material = Standard() if theObj.material.diffusemap == undefined do theObj.material.diffusemap = bitmapTexture filename:temp_bitmap_filename showTextureMap theObj.material true
次にヒットポイントの面番号を１９番にして、メッシュをブラシでトリミングして出来た多角形の面をUV座標系に変換したものを変数「maps」に取得する。
local seedface=19 local theMesh = snapshotAsMesh theObj local theChannel = 1 local brushtransform = $Box001.transform local brushsize=10 maps = #() crossFaceMaps &maps theMesh seedface theChannel brushtransform brushsize
「maps」から面の頂点リストを１つずつ「map」に取り出して、それをビットマップ座標系に変換して、「vface」配列に格納し、「paintFace」に渡して「theCanvasBitmap」に輪郭を描く。
for map in maps do ( vface = #() for p in map do ( append vface [p.x * bitmapx, bitmapy - p.y * bitmapy] ) paintFace vface theCanvasBitmap )
描き終わったらビットマップをファイルに書き出して、それをマテリアルに再設定する事でビューポートの表示を更新させる。
save theCanvasBitmap theObj.material.diffusemap.bitmap = theCanvasBitmap
輪郭を描く「paintFace()」は面の頂点リストから頂点を順に２つずつ取り出して、その２点間を結ぶ線を「drawStroke」でビットマップに描画している。
fn drawStroke lastPos pos theCanvasBitmap =
(
currentPos = lastPos
deltaX = pos.x - lastPos.x
deltaY = pos.y - lastPos.y
maxSteps = amax #(abs(deltaX),abs(deltaY))
deltaStepX = deltaX / maxSteps
deltaStepY = deltaY / maxSteps
for i = 0 to maxSteps do
(
setPixels theCanvasBitmap currentPos #(black)
currentPos += [deltaStepX, deltaStepY]
)
)
fn paintFace vface theCanvasBitmap = (
for i= 1 to (vface.count-1) do
drawStroke vface[i] vface[i+1] theCanvasBitmap
drawStroke vface[1] vface[vface.count] theCanvasBitmap
)続きはまた来週。
2017年06月22日
modo11.0v3のスクリプトについて調べてみた その97
引き続き「TD SDK」の「Vector3」クラスについて調べてみたい。
「normalize()」は「Vector3」の方向はそのままで長さを１にスケーリングする。下がそのプログラムで、生成した値を「self.values」にセットすることで、このメソッドは自分自身の値を書き換えている事がわかる。
def normalize(self):
"""Normalizes this vector in place"""
self.values = list(vector.normalize(self.values))
それに対して「normal()」メソッドはノーマライズした「Vector3」値を新たに生成するメソッドだ。
def normal(self):
"""Returns a normalized copy of this vector"""
return Vector3(vector.normalize(self.values))どちらのメソッドも内部で「vector.normalize()」が呼び出されていて、下がそのプログラムだ。ベクトルの長さでベクトルの各要素を割った値をリストにして返している。
def normalize(v):
"""result = a / length(a)"""
len = length(v)
if len:
return [ x / len for x in v ]
else:
return vベクトルの方向を変えずに長さを１に出来るなら、ベクトルの方向を変えずに指定の長さにする事も出来るわけで、それをしてくれるのが「setLength()」だ。下がそのプログラム。
def setLength(self, value):
"""Sets the length of this vector"""
tmp = Vector3(self.values)
tmp.normalize()
tmp *= value
self.values = tmp.values同じ値で新たに「Vector3」を生成して、「normalize()」で長さを１に変換してから各要素に「value」をかけて長さを「value」にスケーリングし、その値を「self.values」にセットしている。「tmp.values」は新たに生成された「list」オブジェクトが参照されていて、それを「self.values」に引渡しているから「tmp」が無くなってもリストは残るだろうからこれでいいんだろうけど、複製して渡すなら「［：］」を付ける事になるね。
def setLength(self, value):
"""Sets the length of this vector"""
tmp = Vector3(self.values)
tmp.normalize()
tmp *= value
self.values = tmp.values[:]続きはまた次回。
2017年06月21日
ビットマップペイントツールのチュートリアルをやってみた その62 3dsmax 2017
引き続きＭＡＸＳｃｒｉｐｔマニュアルに載っている「チュートリアル-ビットマップペイントツールを９つの簡単なステップで作成する」 の続きを考えて見たい。
前回のプログラムにプログラムを追加してオブジェクトにブラシの輪郭を描画するようにしてみた。下がそのプログラム。
threshold = 0.00000001
fn chckEdge p1 p2 size trm=
(
cplist = #()
tlist = #()
hsize = size / 2.0
w2b = inverse(trm)--w2BrushLocalMatrix
bp1 = p1 * w2b
bp2 = p2 * w2b
dx = bp2.x - bp1.x
dy = bp2.y - bp1.y
dz = bp2.z - bp1.z
-- +- X face
if abs(dx)>threshold then (
t = (hsize - bp1.x)/dx
x = dx * t + bp1.x
y = dy * t + bp1.y
z = dz * t + bp1.z
if (abs(y)<=hsize) and (abs(z)<=hsize) then (
append cplist [x,y,z]
append tlist t
)
t = (-hsize - bp1.x)/dx
x = dx * t + bp1.x
y = dy * t + bp1.y
z = dz * t + bp1.z
if (abs(y)<=hsize) and (abs(z)<=hsize) and ((findItem tlist t)==0) then (
append cplist [x,y,z]
append tlist t
)
)
-- +- Y face
if abs(dy)>threshold then (
t = (hsize - bp1.y)/dy
x = dx * t + bp1.x
y = dy * t + bp1.y
z = dz * t + bp1.z
if (abs(x)<=hsize) and (abs(z)<=hsize) and ((findItem tlist t)==0) then (
append cplist [x,y,z]
append tlist t
)
t = (-hsize - bp1.y)/dy
x = dx * t + bp1.x
y = dy * t + bp1.y
z = dz * t + bp1.z
if (abs(x)<=hsize) and (abs(z)<=hsize) and ((findItem tlist t)==0) then (
append cplist [x,y,z]
append tlist t
)
)
-- +- Z face
if abs(dz)>threshold then (
t = (hsize - bp1.z)/dz
x = dx * t + bp1.x
y = dy * t + bp1.y
z = dz * t + bp1.z
if (abs(x)<=hsize) and (abs(y)<=hsize) and ((findItem tlist t)==0) then (
append cplist [x,y,z]
append tlist t
)
t = (-hsize - bp1.z)/dz
x = dx * t + bp1.x
y = dy * t + bp1.y
z = dz * t + bp1.z
if (abs(x)<=hsize) and (abs(y)<=hsize) and ((findItem tlist t)==0) then (
append cplist [x,y,z]
append tlist t
)
)
if tlist.count !=2 then return false
if tlist[1]>1.0 and tlist[2]>1.0 or tlist[1]<0.0 and tlist[2]<0.0 then return false
return true
)
fn neighborface verts theMesh = (
faceSel = #{}
faces=meshop.getFacesUsingVert theMesh verts
for faceIndex in faces do (
vlist = meshop.getVertsUsingFace theMesh #{faceIndex}
if (((vlist*verts) as array).count == 2) then append faceSel faceIndex
)
return faceSel
)
fn searchFace theMesh seed brushsize brushtransform &doneface cuefaces= (
sufFace = getFace theMesh seed
p0 = (getVert theMesh sufFace.x)
p1 = (getVert theMesh sufFace.y)
p2 = (getVert theMesh sufFace.z)
if chckEdge p0 p1 brushsize brushtransform then (
face = neighborface #{sufFace.x,sufFace.y} theMesh - doneface
if (face as array).count ==1 then (
doneface += face
append cuefaces (face as array)[1]
)
)
if chckEdge p1 p2 brushsize brushtransform then (
face = neighborface #{sufFace.y,sufFace.z} theMesh - doneface
if (face as array).count ==1 then (
doneface += face
append cuefaces (face as array)[1]
)
)
if chckEdge p2 p0 brushsize brushtransform then (
face = neighborface #{sufFace.z,sufFace.x} theMesh - doneface
if (face as array).count ==1 then (
doneface += face
append cuefaces (face as array)[1]
)
)
)
fn queloop theMesh seed brushsize brushtransform = (
local doneface = #{seed}
local cuefaces = #(seed)
numfaces = getNumFaces theMesh
i = 0
do (
face = cuefaces[1]
deleteItem cuefaces 1
searchFace theMesh face brushsize brushtransform &doneface cuefaces
i=i+1
) while cuefaces.count != 0 and i <= numfaces
return doneface
)
fn chckClip p1 p2 size w2b direction =
(
cplist = #()
tlist = #()
hsize = size / 2.0
bp1 = p1 * w2b
bp2 = p2 * w2b
st = 0
t = 0.0
case direction of (
-- +x
0: (
if bp1.x >= hsize then st = 1
if bp2.x >= hsize then st = st + 2
if st == 1 or st ==2 then (
dx = bp2.x - bp1.x
t = (hsize - bp1.x)/dx
)
)
-- -x
1: (
if bp1.x <= -hsize then st = 1
if bp2.x <= -hsize then st = st + 2
if st == 1 or st ==2 then (
dx = bp2.x - bp1.x
t = (-hsize - bp1.x)/dx
)
)
-- +y
2: (
if bp1.y >= hsize then st = 1
if bp2.y >= hsize then st = st + 2
if st == 1 or st ==2 then (
dy = bp2.y - bp1.y
t = (hsize - bp1.y)/dy
)
)
-- -y
3: (
if bp1.y <= -hsize then st = 1
if bp2.y <= -hsize then st = st + 2
if st == 1 or st ==2 then (
dy = bp2.y - bp1.y
t = (-hsize - bp1.y)/dy
)
)
-- +z
4: (
if bp1.z >= hsize then st = 1
if bp2.z >= hsize then st = st + 2
if st == 1 or st ==2 then (
dz = bp2.z - bp1.z
t = (hsize - bp1.z)/dz
)
)
-- -z
5: (
if bp1.z <= -hsize then st = 1
if bp2.z <= -hsize then st = st + 2
if st == 1 or st ==2 then (
dz = bp2.z - bp1.z
t = (-hsize - bp1.z)/dz
)
)
)
return #(st,t)
)
fn innerpoint p1 p2 t = (
dx = p2.x - p1.x
dy = p2.y - p1.y
dz = p2.z - p1.z
x = dx * t + p1.x
y = dy * t + p1.y
z = dz * t + p1.z
return [x,y,z]
)
fn clipface &vlist brushsize brushtransform = (
for i = 0 to 5 do (
tmp = #()
for j = 1 to (vlist.count - 1) do (
st = chckClip vlist[j] vlist[j+1] brushsize brushtransform i
if st[1] == 0 then (
append tmp vlist[j]
) else if st[1] == 2 then (
append tmp vlist[j]
append tmp (innerpoint vlist[j] vlist[j+1] st[2])
) else if st[1] == 1 then (
append tmp (innerpoint vlist[j] vlist[j+1] st[2])
)
)
st = chckClip vlist[vlist.count] vlist[1] brushsize brushtransform i
if st[1] == 0 then (
append tmp vlist[vlist.count]
) else if st[1] == 2 then (
append tmp vlist[vlist.count]
append tmp (innerpoint vlist[vlist.count] vlist[1] st[2])
) else if st[1] == 1 then (
append tmp (innerpoint vlist[vlist.count] vlist[1] st[2])
)
vlist = tmp
)
)
fn crossFaceMaps &maps theMesh seedface theChannel brushtransform brushsize =
(
invBrushTransform = inverse( brushtransform)
crossfaces = queloop theMesh seedface brushsize brushtransform
for faceIndex in crossfaces do (
vlist = #()
sufFace = getFace theMesh faceIndex
append vlist (getVert theMesh sufFace.x)
append vlist (getVert theMesh sufFace.y)
append vlist (getVert theMesh sufFace.z)
texFace = meshop.getMapFace theMesh theChannel faceIndex
tv1= meshop.getMapVert theMesh theChannel texFace.x
tv2= meshop.getMapVert theMesh theChannel texFace.y
tv3= meshop.getMapVert theMesh theChannel texFace.z
mg2t=(matrix3 [tv1.x,tv1.y,0] [tv2.x,tv2.y,0] [tv3.x,tv3.y,0] [0,0,0])
clipface &vlist brushsize invBrushTransform
maplist = #()
for v in vlist do (
mp = (meshop.getBaryCoords theMesh faceIndex v) * mg2t
append maplist mp
)
append maps maplist
)
)
fn drawStroke lastPos pos theCanvasBitmap =
(
currentPos = lastPos
deltaX = pos.x - lastPos.x
deltaY = pos.y - lastPos.y
maxSteps = amax #(abs(deltaX),abs(deltaY))
deltaStepX = deltaX / maxSteps
deltaStepY = deltaY / maxSteps
for i = 0 to maxSteps do
(
setPixels theCanvasBitmap currentPos #(black)
currentPos += [deltaStepX, deltaStepY]
)
)
fn paintFace vface theCanvasBitmap = (
for i= 1 to (vface.count-1) do
drawStroke vface[i] vface[i+1] theCanvasBitmap
drawStroke vface[1] vface[vface.count] theCanvasBitmap
)
(
local theObj = $GeoSphere001
local bitmapX = bitmapY = 512
local temp_bitmap_filename = (getDir #preview +"/microPaint_temp2.tga")
local theCanvasBitmap = bitmap bitmapX bitmapY color:white filename:temp_bitmap_filename
if theObj.material == undefined do theObj.material = Standard()
if theObj.material.diffusemap == undefined do
theObj.material.diffusemap = bitmapTexture filename:temp_bitmap_filename
showTextureMap theObj.material true
local seedface=19
local theMesh = snapshotAsMesh theObj
local theChannel = 1
local brushtransform = $Box001.transform
local brushsize=10
maps = #()
crossFaceMaps &maps theMesh seedface theChannel brushtransform brushsize
for map in maps do (
vface = #()
for p in map do (
append vface [p.x * bitmapx, bitmapy - p.y * bitmapy]
)
paintFace vface theCanvasBitmap
)
save theCanvasBitmap
theObj.material.diffusemap.bitmap = theCanvasBitmap
)毎回使っているこのシーンで、１９番の面に中心点をオブジェクト中央に移動させたBox001がかかるようにしておいてプログラムを実行してみた。
これがUVマップ。今回ブラシに干渉している面は全て不連続になっている。
これがその結果。オブジェクトにテクスチャが貼られて、そのテクスチャにブラシの輪郭が描画されている。
BOXを非表示にしてみたもの。
続きはまた次回。
2017年06月20日
modo11.0v3のスクリプトについて調べてみた その96
引き続き「TD SDK」の「Vector3」クラスについて調べてみたい。
「copy()」は「Vector3」の複製を作る。コードは以下の通り。
def copy(self):
return Vector3(self.values[:])
メソッドの中で自分の「values[:]」を引数にして「Vector3」のコンストラクタを呼び出すことで同じ座標値を持つ新規の「Vector3」を作っている。
「Vector3」のコンストラクタは引数に「Vector3」をとる事が出来るので、実際のところ「self.values[:]」を渡さないで「self」を渡せば複製を生成できる。
def copy(self):
return Vector3(self)
ただ、「self」を渡さないで「self.values[:]」を渡すと引数が「list」クラスのインスタンスになるので、「Vector3.__init__()」の中では最終的に下のコードが実行され、「values」の要素数が３より多くても、頭の３つの値だけがコピーされる事になる。
self.values = [a[0] for i in range(3)]
下のプログラムは「values」に直接リストをセットしてから２つの方法で複製を作ってみたものだ。「copy()」を使った場合は要素数が３になっているのがわかる。
from modo import * v1 = Vector3() v1.values = [10,20,30,40] v2 = Vector3(v1) v3 = v1.copy() print "v1 = %s" % v1.values print "Vector3(v1) = %s" % v2.values print "v1.copy() = %s" % v3.values # Result: v1 = [10, 20, 30, 40] Vector3(v1) = [10, 20, 30, 40] v1.copy() = [10, 20, 30]
また、「self.values[:]」の部分は「self.values」でも構わないような気がする。「[:]」はリストの一部分をスライスする演算子で、
ｌｉｓｔ[開始インデックス：終了インデックス]
という書式でリストの要素の開始インデックスの要素から終了インデックス−１の要素までを切り出してリストを生成する。２つの値を省略すると最初から最後までスライスなしのリストが生成されるから元のリストと中身は一緒だ。違いは複製されたものかどうかだけだ。下のプログラムはリストを１つ作ってそれを他の変数に３回代入した時と「［：］」でスライスしたものを３回代入した時のオブジェクトのＩＤを表示してみたものだ。単純に代入した場合、リストは複製されず、他の変数からも同じ変数が参照されるだけだからＩＤも変らないのに対してスライサーを使ったものは新たにリストが生成されているのでそれぞれＩＤが異なり、別のオブジェクトだとわかる。
a = [10,20,30,40,50] b = a print "id(a) = %s" % id(b) c = a print "id(a) = %s" % id(c) d = a print "id(a) = %s" % id(d) e = a[:] print "id(a[:]) = %s" % id(e) f = a[:] print "id(a[:]) = %s" % id(f) g = a[:] print "id(a[:]) = %s" % id(g) # Result: id(a) = 405851720 id(a) = 405851720 id(a) = 405851720 id(a[:]) = 405851592 id(a[:]) = 405850568 id(a[:]) = 405839688
だから「copy()」メソッドでスライスを使うのは良さそうではあるんだけど、内部で呼び出される「__init__()」で新たにリストを生成しているのでその必要は無いはずだ。
self.values = [a[0] for i in range(3)]
下のプログラムはそれを確認してみたもの。ｖ１は直接「values」にリストを代入したもの、ｖ２はリストをコンストラクタに渡したもの、ｖ３はスライスしたリストをコンストラクタに渡したものだ。そしてもとのリストの値を変更してみた。リストが複製されていなければ元のリストを変更したら渡した先の「Vector3」でも値が変るはずだ。
結果を見るとスライスをつけてもつけなくても値は変らず結果は一緒だ。
from modo import * values = [10,20,30] v1 = Vector3() v1.values = values v2 = Vector3(values) v3 = Vector3(values[:]) values[0] = 1000 print "v1 = %s" % v1 print "v2 = %s" % v2 print "v3 = %s" % v3 # Result: v1 = Vector3(1000.000000, 20.000000, 30.000000) v2 = Vector3(10.000000, 20.000000, 30.000000) v3 = Vector3(10.000000, 20.000000, 30.000000)
続きはまた次回。
2017年06月19日
ビットマップペイントツールのチュートリアルをやってみた その61 3dsmax 2017
引き続きＭＡＸＳｃｒｉｐｔマニュアルに載っている「チュートリアル-ビットマップペイントツールを９つの簡単なステップで作成する」 の続きを考えて見たい。
今回は前回書いたコードについて中身を見て行きたい。追加したプログラムは「crossFaceMaps()」とそれを呼び出すテストプログラムだ。
「crossFaceMaps()」はブラシに見立てた立方体の変換マトリクス「brushtransform」とブラシのサイズ「brushsize」、それがヒットした面のインデックス「seedface」、ペイントするメッシュオブジェクト「theMesh」、使用するＵＶマップチャンネル「theChannel」、そして結果を受け取る「maps」配列の参照を渡すと、メッシュとブラシが干渉した部分をＵＶマップ上の多角形としてその輪郭の頂点の配列を生成して返すものだ。
( local seedface=19 local theMesh = snapshotAsMesh $GeoSphere001 local theChannel = 1 local brushtransform = $Box001.transform local brushsize=10 maps = #() crossFaceMaps &maps theMesh seedface theChannel brushtransform brushsize print maps )
そしてこれがそのコード。
fn crossFaceMaps &maps theMesh seedface theChannel brushtransform brushsize invBrushTransform= ( invBrushTransform = inverse( brushtransform) crossfaces = queloop theMesh seedface brushsize brushtransform for faceIndex in crossfaces do ( vlist = #() sufFace = getFace theMesh faceIndex append vlist (getVert theMesh sufFace.x) append vlist (getVert theMesh sufFace.y) append vlist (getVert theMesh sufFace.z) texFace = meshop.getMapFace theMesh theChannel faceIndex tv1= meshop.getMapVert theMesh theChannel texFace.x tv2= meshop.getMapVert theMesh theChannel texFace.y tv3= meshop.getMapVert theMesh theChannel texFace.z mg2t=(matrix3 [tv1.x,tv1.y,0] [tv2.x,tv2.y,0] [tv3.x,tv3.y,0] [0,0,0]) clipface &vlist brushsize invBrushTransform maplist = #() for v in vlist do ( mp = (meshop.getBaryCoords theMesh faceIndex v) * mg2t append maplist mp ) append maps maplist ) )
- まず「clipface()」で使うブラシ変換マトリクスの逆行列を生成し、「invBrushTransform」に格納する。
- 次に「queloop()」でブラシと干渉するメッシュの面のインデックスのリストを生成し、「crossfaces」に格納する。
- この面のインデックスのリストからｆｏｒ文で１つずつ「faceIndex」に取り出して、以下のループ処理をする。
- 面の頂点の座標値リストを「vlist」に格納
- 面の頂点のＵＶ座標値３つを「tv1」、「tv２」、「tv３」に取り出し、それらを「matrix3」にまとめて「mg2t」に格納する。このマトリクスを重心座標系の座標値に後ろからかけると、ＵＶ座標系の座標値が求められる。
- 面の輪郭の「vlist」を「clipface()」でブラシ立方体でクリッピング処理をして、結果で「vlist」を更新する。これで面１枚ぶんのブラシとの干渉部分の多角形が得られる。
- 次にＵＶマップ上の多角形を格納するための配列を生成して「maplist」に格納する。
- 「vlist」に入っている座標値を「ｖ」に１つずつ取り出して、「meshop.getBaryCoords()」で重心座標系に変換し、さらに「mg2t」をかけてそれをＵＶ座標系に変換する。そしてその値を「maplist」に追加する。
- これを面の頂点の座標値全てに対して行えば、クリップされた面のＵＶマップ上の座標値のリストが「maplist」に得られる。
- 面１枚ぶんのリストが出来たらそれを「maps」配列に追加する。
- 以上を「crossfaces」にある面全てに対して行えば、「maps」にはＵＶ座標に変換されたクリップ面の頂点座標値リストのリストが得られる。
