【NUKE教程】Nuke Python 数学

20 九月, 2016
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本章讲解了一些数学模块的特性,详解了矢量和矩阵对象以及它们的成员函数。你可以在Nukepedia上找到一个很棒的教学案例。

使用矩阵

请参阅:

立体设置

案例

绘制点

这是一个比较实验性的函数,它结合了读取几何体信息,获取摄像机投射矩阵,创建绘画笔触等方法。它的性能不是特别好,所以建议只在轻量级的几何体上测试。这个函数的目的是投射3D点到(当前选中的相机)视图空间内的所有物体上,并使用绘制笔触绘制一个点。它不是一个为实际生产制作开发的函数,仅用于展示最新版API的一些功能。
Nuke Python 数学
新建一个函数,命名为“paintPoints”。定义提供几何体的节点(我们将仅抓取视图所见的)和一个摄像机(假设已经选中了一个摄像机节点)

def paintPoints():
    geoNode = nuke.activeViewer().node()
    camera = nuke.selectedNode()

以防选中的节点不是摄像机,我们应该让用户知道:

if not camera.Class() in ( 'Camera', 'Camera2' ):
    nuke.message( 'Please select a camera node first')
    return

为了获取当前视图所连接的物体,我们抓取视图的geo属性来检查物体。

geoKnob = geoNode['geo']
objs = geoKnob.getGeometry()
if not objs:
    nuke.message( 'No geometry found in %s' % geoNode.name() )

为了收集所有3D点的世界坐标,我们需要:

  • 迭代所有物体
  • 获得每个物体的世界坐标
  • 迭代每个物体上的所有点
  • 获取每个点的本地坐标,并乘以此点的父物体的变换矩阵来获取此点的世界位置:
pts = []
for o in objs:
    objTransform = o.transform()
    for p in o.points():
        worldP = objTransform * nuke.math.Vector4( p.x, p.y, p.z, 1 )
        pts.append( [worldP.x, worldP.y, worldP.z] )

这就收集了pts列表内每个3D点的世界空间位置,目前代码如下:

def paintPoints():
    geoNode = nuke.activeViewer().node()
    camera = nuke.selectedNode()
    if not camera.Class() in ( 'Camera', 'Camera2' ):
        nuke.message( 'Please select a camera node first')
        return
    geoKnob = geoNode['geo']
    objs = geoKnob.getGeometry()
    if not objs:
        nuke.message( 'No geometry found in %s' % geoNode.name() )
    pts = []
    for o in objs:
        objTransform = o.transform()
        for p in o.points():
            worldP = objTransform * nuke.math.Vector4(p.x, p.y, p.z, 1)
            pts.append( [worldP.x, worldP.y, worldP.z] )

现在我们可以迭代所有点,计算出它们的屏幕位置,并使用RotoPaint节点绘制一个绘图笔触来标记这些位置了。在一个Roto或者RotoPaint节点内获取所有的笔触、形状之类的东西,我们得获取它的curves属性。

curvesKnob = nuke.createNode( 'RotoPaint' )['curves']

因为大家知道这个过程需要一点时间,我们最好能设置一个进度条:

task  = nuke.ProgressTask( 'painting points' )

首先,确定进程可以通过进度条取消掉,并且进度条要随着迭代的进行更新,这样你就可以知道正在发生什么:

for i, pt in enumerate( pts ):
    if task.isCancelled():
        break
task.setMessage( 'painting point %s' % i )

然后为每个点创建一个绘图笔触对象,并指定到RotoPaint节点的curves属性上:

	
stroke = nuke.rotopaint.Stroke( curvesKnob )

为了获取点的屏幕空间位置,我们可以用nukescripts.snap3d模块,这个模块可以做很多类似的工作:

pos= nukescripts.snap3d.projectPoint( camera, pt )

注:其他方便处理点投射和点选择的3D函数请参阅随Nuke软件安装的nukescripts文件夹内的snap3d.py文件。

为了将新发现的屏幕位置指定给一个绘制笔触,我们首先要新建一个AnimationControlPoint,用以定义一个控制点的位置:

	
ctrlPoint = nuke.rotopaint.AnimControlPoint( pos )

现在,我们来添加这个新的控制点到新笔触上:

	
stroke.append( ctrlPoint )

我们还需要添加它到RotoPaint节点的Root层上:

	
curvesKnob.rootLayer.append( stroke )

最后,我们要开始更新刚才创建的进度条了:

	
task.setProgress( int( float(i)/len(pts)*100 ) )

以下是我们的最终代码:

import nuke
import nukescripts

def paintPoints():
    '''
    Rather experimental but kinda fun. This projects sleected 3D points through a camera ito screen space
    and draws a dot for each using a paint stroke.
    '''
    # GET THE GEO NODE FROM THE CURRENTLY ACTIVE VIEWER
    geoNode = nuke.activeViewer().node()   

    # WE EXPECT A CAMERA TO BE SELECTED
    camera = nuke.selectedNode()
    if not camera.Class() in ( 'Camera', 'Camera2' ):
        nuke.message( 'Please select a camera node first')
        return

    # COLLECT ALL OBJECTS IN THE CURRENT GEO KNOB. QUIT IFNONE WERE FOUND
    geoKnob = geoNode['geo']
    objs = geoKnob.getGeometry()
    if not objs:
        nuke.message( 'No geometry found in %s' % geoNode.name() )

    pts = []
    for o in objs:
        # CYCLE THROUGH ALL OBJECTS
        objTransform = o.transform()
        for p in o.points():
            # CYCLE THROUGH ALL POINTS OF CURRENT OBJECT
            worldP = objTransform * nuke.math.Vector4(p.x, p.y, p.z, 1)
            pts.append( [worldP.x, worldP.y, worldP.z] )

    # CREATE THE NODE THAT WILL HOLD THE PAINT STROKES
    curvesKnob = nuke.createNode( 'RotoPaint' )['curves']
    # PREP THE TASK BAR
    task  = nuke.ProgressTask( 'painting points' )

    for i, pt in enumerate( pts ):
        if task.isCancelled():
            break
        task.setMessage( 'painting point %s' % i )
        # CREATE A NEW STROKE
        stroke = nuke.rotopaint.Stroke( curvesKnob )
        # PROJECT THE POINT TO SCREEN SPACE
        pos = nukescripts.snap3d.projectPoint( camera, pt )
        # CREATE ANE CONTROL POINT FOR
        ctrlPoint = nuke.rotopaint.AnimControlPoint( pos )
        # ASSIGN IT TO THE STROKE
        stroke.append( ctrlPoint )
        # ASSIGN TH E STROKE TO THE ROOT LAYER
        curvesKnob.rootLayer.append( stroke )
        # UPDARE PROGRESS BAR
        task.setProgress( int( float(i)/len(pts)*100 ) )

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