網(wǎng)格定義

網(wǎng)格是由點(diǎn)、線、面進(jìn)行連接繪制的幾何圖形對(duì)象，Blender中將點(diǎn)、線、面的三維坐標(biāo)信息儲(chǔ)存在數(shù)組中。

繪制網(wǎng)格

為了使用Blender繪制，我們首先要引入Blender Python庫bpy。

import bpy

要進(jìn)行最簡單的繪制，將創(chuàng)建三個(gè)空數(shù)組，分別命名為verts，edges，faces代表點(diǎn)、線、面。

# 定義三個(gè)空列表分別用于存儲(chǔ)點(diǎn)、線、面的幾何信息
verts = []
edges = []
faces = []

這其中，verts用于儲(chǔ)存點(diǎn)的三維空間坐標(biāo)，現(xiàn)在我們來繪制一個(gè)五面體。

# 定義各個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)
verts = [(2, 0, 4), (4, 1, 4), (4, 5, 4), (1, 4, 4), (3, 3, 7)]

在定義了各個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)之后，就可以開始定義線和面了。

線和面非常類似，都是通過點(diǎn)的連接繪制而成，這里以面的定義舉例，具體代碼實(shí)現(xiàn)如下。

# 確定面的繪制方法
faces = [(0, 1, 2, 3), (0, 1, 4), (1, 2, 4), (2, 3, 4), (0, 3, 4)]

這里需要注意的一點(diǎn)是，faces[]中的坐標(biāo)實(shí)際上指的是點(diǎn)的連接順序，faces[]中每一個(gè)元組代表一個(gè)面，而元組中的數(shù)代表verts[]中點(diǎn)的序數(shù)。

比如，(0，1，2，3)表示verts[]中第1、2、3、4個(gè)點(diǎn)依次連接。注意，(0，1，2，3)與(3，2，1，0)雖然最終顯示結(jié)果不會(huì)有什么區(qū)別，但是在數(shù)學(xué)上，其正向應(yīng)當(dāng)是相反的，而在Blender中，兩種情況下，法線方向確實(shí)相反，這里后續(xù)可能會(huì)開展一點(diǎn)工作，不過現(xiàn)在不是重心。

定義好點(diǎn)線面之后就可以創(chuàng)建網(wǎng)格對(duì)象并將之鏈接到當(dāng)前工作空間中了，最后使用之前定義好的坐標(biāo)數(shù)據(jù)將網(wǎng)格對(duì)象繪制并顯示在工作空間中。

# 首先新建一個(gè)窗口
bpy.ops.scene.new(type='NEW')

# 創(chuàng)建網(wǎng)格與對(duì)象
fivemesh = bpy.data.meshes.new("fivemesh")
fiveobj = bpy.data.objects.new("fivemeshes", fivemesh)

# 將對(duì)象鏈接到當(dāng)前場(chǎng)景集合中
fiveobj.location = bpy.context.scene.cursor_location
bpy.context.scene.collection.objects.link(fiveobj)

# 根據(jù)python數(shù)據(jù)繪制實(shí)體
fivemesh.from_pydata(verts, edges, faces)
fivemesh.update(calc_edges=True)

在Blender中運(yùn)行代碼顯示結(jié)果如下。

關(guān)于點(diǎn)、線、面數(shù)組是否使用時(shí)的繪制差異

在上文的代碼中，相信細(xì)心的人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了，edges[]數(shù)組為空，我們只定義了verts[]與faces[]。

verts[]無疑是不可或缺的，它是edges[]與faces[]的基礎(chǔ)，那么，在faces[]為空或三者均不為空的時(shí)候，會(huì)有什么有趣結(jié)果出現(xiàn)呢？

下面通過一個(gè)實(shí)例來具體說明。

實(shí)現(xiàn)代碼如下。

import bpy

# 分別設(shè)置線列表與面列表為空，顯示結(jié)果不同，最后再與點(diǎn)線面三組屬性設(shè)置均不為空的情況進(jìn)行輸出比較

# 分別定義三組列表用于存儲(chǔ)三種不同情況下幾何體的空間信息
verts_1 = [(0, 0, 0), (3, 0, 0), (3, 3, 0), (0, 3, 0), (1.5, 1.5, 3)]
edges_1 = []
faces_1 = [(0, 1, 4), (1, 2, 4), (2, 3, 4), (0, 3, 4)]

verts_2 = [(5, 0, 0), (8, 0, 0), (8, 3, 0), (5, 3, 0), (6.5, 1.5, 3)]
edges_2 = [(0, 1), (1, 2), (2, 3), (3, 0), (0, 4), (1, 4), (2, 4), (3, 4)]
faces_2 = []

verts_3 = [(0, 5, 0), (3, 5, 0), (3, 8, 0), (0, 8, 0), (1.5, 6.5, 3)]
edges_3 = [(0, 1), (1, 2), (2, 3), (3, 0), (0, 4), (1, 4), (2, 4), (3, 4)]
faces_3 = [(0, 1, 4), (1, 2, 4), (2, 3, 4), (0, 3, 4)]

# 開始圖形的繪制
# 首先打開一個(gè)新圖層
bpy.ops.scene.new(type="NEW")

# 分別創(chuàng)建三個(gè)網(wǎng)格和對(duì)象
mesh_1 = bpy.data.meshes.new("mesh_1")
obj_1 = bpy.data.objects.new("mesh_1", mesh_1)
mesh_2 = bpy.data.meshes.new("mesh_2")
obj_2 = bpy.data.objects.new("mesh_2", mesh_2)
mesh_3 = bpy.data.meshes.new("mesh_3")
obj_3 = bpy.data.objects.new("mesh_3", mesh_3)

# 將這三個(gè)對(duì)象鏈接到當(dāng)前場(chǎng)景集合中
obj_1.location = bpy.context.scene.cursor_location
bpy.context.scene.collection.objects.link(obj_1)
obj_2.location = bpy.context.scene.cursor_location
bpy.context.scene.collection.objects.link(obj_2)
obj_3.location = bpy.context.scene.cursor_location
bpy.context.scene.collection.objects.link(obj_3)

# 根據(jù)python數(shù)據(jù)分別繪制實(shí)體
mesh_1.from_pydata(verts_1, edges_1, faces_1)
mesh_2.from_pydata(verts_2, edges_2, faces_2)
mesh_3.from_pydata(verts_3, edges_3, faces_3)

# 設(shè)置法線可見
bpy.context.view_layer.objects.active = obj_1
bpy.ops.object.mode_set(mode='EDIT')
for area in bpy.context.screen.areas:
    if area.type == 'VIEW_3D':
        bpy.context.space_data.overlay.show_face_normals = True
        bpy.context.space_data.overlay.normals_length = 2

mesh_1.update(calc_edges=True)
mesh_2.update(calc_edges=True)
mesh_3.update(calc_edges=True)

輸出結(jié)果如下。

可以看到，在faces[]為空的時(shí)候，繪制的是一個(gè)線框，而在三者均不為空時(shí)，在圖形表面出現(xiàn)了線框。

這里也將是后續(xù)工作的一個(gè)研究方向，這里不過多提到。

下一篇文章將是繪制一個(gè)比較復(fù)雜的正在工作的泵，篇幅較長，更新隨緣！