Как загрузить 3D-модель с помощью PyWeb3D
Бэкендер
Из материала статьи вы узнаете, как загрузить 3D-модель в пространство сцены с помощью PyWeb3D.
3D-модели доступны в сотнях файловых форматов, каждый из которых обладает своим назначением, особенностями и уровнем сложности. Несмотря на то, что three.js предоставляет множество загрузчиков, выбор правильного формата и рабочего процесса сэкономит время и избавит от разочарований в дальнейшем. Ведь некоторые форматы вызывают трудности в процессе работы, демонстрируют низкую производительность в режиме реального времени или просто не поддерживаются на данный момент.
Мы будем задействовать формат glTF, рекомендуемый для three.js.
Примечание. Обе версии формата, .GLB и .GLTF, отлично поддерживаются.
Для загрузки модели в пространство сцены используется three.js GLTFLoader.
С модифицированной версией для PyWeb3D можно ознакомиться по ссылке.
Шаблонный код HTML
<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
<meta charset="utf-8">
<title>PyWeb3D webgl - GLTFloader</title>
<script src="https://cdn.jsdelivr.net/npm/brython@3.10.7/brython.min.js"></script>
<script src="https://cdn.jsdelivr.net/npm/brython@3.10.7/brython_stdlib.js"></script>
<script src="https://unpkg.com/three@0.145.0/build/three.js"></script>
<script src="https://www.pyweb3d.org/pyweb3d/v1.0.0/pyweb3d.brython.js"></script>
<style>
body { margin: 0; }
</style>
</head>
<body onload="brython(1)">
<script src="../jsm/loaders/GLTFLoader.js"></script>
<script src="../jsm/controls/OrbitControls.js"></script>
<script src="../jsm/loaders/RGBELoader.js"></script>
<script type="text/python">
# Код Python размещается здесь
</script>
<body>
</html>
Весь нижеследующий код размещается в строчном теге <script type=”text/python”> в теле HTML-файла.
Импорт требуемых модулей и функций
from browser import document, window from pyweb3d.pyweb3d import * from javascript import UNDEFINED as undefined
Инициализация дополнительIх модулей
GLTFLoader = window.THREE.GLTFLoader.new OrbitControls = window.THREE.OrbitControls.new RGBELoader = window.THREE.RGBELoader.new
В данном фрагменте кода мы инициализируем дополнительные модули GLTFLoader, OrbitControls и RGBELoader напрямую из файла JavaScript в код Python.
Создание сцены и загрузка модели
#Переменные для настройки
camera = None
renderer = None
scene = None
car = None
def init():
global camera
global renderer
global scene
global car
#Создание сцены
scene = Scene()
scene.background = Color( 0x333333 )
scene.environment = RGBELoader().load( 'textures/venice_sunset_1k.hdr' )
scene.environment.mapping = EquirectangularReflectionMapping
scene.fog = Fog( 0x333333, 10, 15 )
grid = GridHelper( 20, 40, 0xffffff, 0xffffff )
grid.material.opacity = 0.2
grid.material.depthWrite = False
grid.material.transparent = True
scene.add( grid )
fov = 45
aspect = window.innerWidth / window.innerHeight
near = 1
far = 1500
#Настройка камеры
camera = PerspectiveCamera(fov, aspect, near, far)
camera.position.x = 8
camera.position.y = 1
camera.position.z = 10
#Настройка источников света
ambientLight = AmbientLight( 'white', 2 )
scene.add( ambientLight )
DirectLight = DirectionalLight( 'white', 3.5 )
DirectLight.position.set( 100, 100, 100 )
scene.add( DirectLight )
hemiLight = HemisphereLight('white', 'darkslategrey', 5)
scene.add(hemiLight)
#Визуализатор
renderer = WebGLRenderer( { 'antialias': True } )
renderer.setPixelRatio( window.devicePixelRatio )
renderer.setSize( window.innerWidth, window.innerHeight )
document.body.appendChild( renderer.domElement )
controls = OrbitControls(camera, renderer.domElement)
#Загрузка модели
loader = GLTFLoader()
def loadGLTF(gltf):
car = gltf.scene
car.scale.setScalar( 1.5 )
# центр
box = Box3().setFromObject( car )
center = box.getCenter( Vector3() )
car.position.x += ( car.position.x - center.x )
car.position.y += ( car.position.y - center.y + 1.4)
car.position.z += ( car.position.z - center.z )
scene.add( car )
animate(0)
def onError(error):
print(error)
loader.load( 'models/Nissan_Z_Proto/scene.gltf', loadGLTF, undefined, onError)
Построчно разберем содержимое данного кода.
- Строки 2 — 5. Объявляем пустые переменные для хранения камеры, визуализатора, сцены и автомобиля.
- Строки 7 — 75. Определяем функцию init(). Внутри нее создаем сцену, камеру, сетку, источник света и загружаем модель.
Переходим к более детальному разбору.
- Строки 8 — 11. Делаем переменные из строк 2–5 изменяемыми. Для тех, кто только начинает работать с Python, отметим, что ключевое слово global необходимо для изменения глобальной копии переменных, объявленных в строках 2 — 5.
- Строки 14 — 18. Создаем сцену, добавляем к ней фоновый цвет, текстуру и эффект тумана.
- Строки 20 — 24. Создаем сетку и добавляем ее к сцене.
- Строки 26 — 35. Создаем камеру с перспективной проекцией и задаем ей область просмотра, соотношение сторон, ближнюю и дальнюю плоскости отсечения.
- Строки 38 — 39. Создаем источник рассеянного света и добавляем его к сцене.
- Строки 41 — 43. Создаем источник направленного света и добавляем его к сцене.
- Строки 45 — 46. Создаем полусферический источник света и добавляем его к сцене.
- Строки 49 -52. Создаем визуализатор WebGL и добавляем его в тело HTML-файла.
- Строка 54. Создаем элемент управления вращением камеры OrbitControl, который принимает цель в качестве аргумента (в данном случае камеру и renderer.domElement или элемент <canvas>).
- Строка 57. Инстанцируем GLTFLoader.
- Строки 59 — 70. Определяем функцию обратного вызова loadGLTF() для обработки настроек модели gLTF.
- Строки 72 — 73. Определяем функцию обратного вызова onError(). Она обрабатывает сообщения об ошибках и помогает устранять неполадки в случае сбоев загрузки модели.
- Строка 75. Загружаем модель и передаем функции обратного вызова методу load в качестве аргумента.
Обработка события изменения размера окна и анимации
def onWindowResize(resize):
camera.aspect = window.innerWidth / window.innerHeight
camera.updateProjectionMatrix()
renderer.setSize( window.innerWidth, window.innerHeight )
window.addEventListener( 'resize', onWindowResize )
def animate(time):
window.requestAnimationFrame( animate )
renderer.render( scene, camera )
init()
Строки 1 — 8. Обрабатываем событие изменения размера окна.
Строки 10 — 12. Обрабатываем цикл анимации.
Строка 14. Вызываем функцию init(), определенную в строках 7 — 75 предыдущего фрагмента кода.
Запуск кода
Открываем HTML-файл в браузере и видим прекрасную модель спорткара Nissan Z Proto.
Версия в интерактивном режиме по ссылке.
Источник: https://nuancesprog.ru/p/17022/