Graf scény

A. Vypravit . Scénový graf je základní datový model Aspose.3D FOSS pro Python. Každý 3D soubor, ať už naložený z disku nebo konstruovaný v paměti, je reprezentován jako strom s Node objekty zakořeněné v Scene.root_node.Každý uzel může obsahovat dětské uzly a jeden nebo více . Entity Pochopení grafu scény vám dává přímý přístup k geometrii, materiálům a prostorovým transformacím každého objektu v scéně.

Instalace a nastavení

Nainstalovat knihovnu z PyPI:

Pro úplné instalační pokyny viz návod na instalaci. Příručka pro instalaci.

Přehled: Koncepce grafu scén

Graf scény v Aspose.3D FOSS následuje jednoduchou hierarchii zajištění:

Scene
└── root_node  (Node)
    ├── child_node_A  (Node)
    │   ├── entity: Mesh
    │   └── transform: translation, rotation, scale
    ├── child_node_B  (Node)
    │   └── child_node_C  (Node)
    │       └── entity: Mesh
    └── ...

Krok za krokem: Programaticky vytvářet grafický graf scény

Krok 1: Vytvořte scénu

Nový . Scene Vždycky začíná prázdnou. root_node:

from aspose.threed import Scene

scene = Scene()
print(scene.root_node.name)   # "" (empty string — root node has no name by default)
print(len(scene.root_node.child_nodes))  # 0

Scene je vstupním bodem pro všechno: načítání souborů, ukládání dat, vytváření animačních klipů a přístup k stromku uzlů.

Krok 2: Vytvořit dětské uzly

Použití: create_child_node(name) přidat do stromu jmenované uzly:

from aspose.threed import Scene

scene = Scene()

parent = scene.root_node.create_child_node("parent")
child  = parent.create_child_node("child")

print(parent.name)                          # "parent"
print(child.parent_node.name)               # "parent"
print(len(scene.root_node.child_nodes))     # 1

Nebo vytvořte samostatný Node a výslovně připojte:

from aspose.threed import Scene, Node

scene = Scene()
node = Node("standalone")
scene.root_node.add_child_node(node)

Oba přístupy vedou k stejnému výsledku. create_child_node je stručnější pro konstrukci v řadě.

Krok 3: Vytvořte entitu sítě a připojte ji

A. Vypravit . Mesh ukládá data o vrcholu (control_points) a topologie obličeje (polygons) Vytvořte jeden, přidejte geometrii a připojte ho k uzlu:

from aspose.threed import Scene, Node
from aspose.threed.entities import Mesh
from aspose.threed.utilities import Vector3, Vector4

scene = Scene()
parent = scene.root_node.create_child_node("parent")
child  = parent.create_child_node("child")

##Create a quad mesh (four vertices, one polygon)
# Note: control_points returns a copy of the internal list; append to
# _control_points directly to actually add vertices. This is a known
# library limitation — a public add_control_point() API is not yet available.
mesh = Mesh("cube")
mesh._control_points.append(Vector4(0, 0, 0, 1))
mesh._control_points.append(Vector4(1, 0, 0, 1))
mesh._control_points.append(Vector4(1, 1, 0, 1))
mesh._control_points.append(Vector4(0, 1, 0, 1))
mesh.create_polygon(0, 1, 2, 3)

child.add_entity(mesh)

print(f"Mesh name:      {mesh.name}")
print(f"Vertex count:   {len(mesh.control_points)}")
print(f"Polygon count:  {mesh.polygon_count}")

Vector4(x, y, z, w) představuje homogenní souřadnice. w=1 pro pravidelné bodové pozice.

create_polygon(*indices) Přijímá indexy vrcholu a zaznamenává jednu stranu v seznamu polygonů.

Krok 4: Nastavit transformace uzlů

Každý uzel má Transform které řídí jeho polohu, orientaci a velikost v místním prostoru:

from aspose.threed.utilities import Vector3, Quaternion

##Translate the node 2 units along the X axis
child.transform.translation = Vector3(2.0, 0.0, 0.0)

##Scale the node to half its natural size
child.transform.scaling = Vector3(0.5, 0.5, 0.5)

##Rotate 45 degrees around the Y axis using Euler angles
child.transform.euler_angles = Vector3(0.0, 45.0, 0.0)

Transformace jsou kumulativní: pozice dětského uzlu ve světovém prostoru je složení jeho vlastní transformace se všemi předky. Přečtěte si vyhodnocovaný výsledek světo-prostoru z node.global_transform (nezměnný, pouze pro čtení).

Krok 5: Překračujte scénový graf rekurzivně.

Procházíte celou stromu opakováním. node.child_nodes:

def traverse(node, depth=0):
    indent = "  " * depth
    entity_type = type(node.entity).__name__ if node.entity else "None"
    print(f"{indent}{node.name} [{entity_type}]")
    for child in node.child_nodes:
        traverse(child, depth + 1)

traverse(scene.root_node)

Příklad výstupu pro scénu postavenou výše (jméno kořenového uzlu je prázdný řetěz):

 [None]
  parent [None]
    child [Mesh]

Pro scény s více entitami na uzel, iterovat node.entities místo: node.entity:

def traverse_full(node, depth=0):
    indent = "  " * depth
    entity_names = [type(e).__name__ for e in node.entities] or ["None"]
    print(f"{indent}{node.name} [{', '.join(entity_names)}]")
    for child in node.child_nodes:
        traverse_full(child, depth + 1)

traverse_full(scene.root_node)

Krok 6: Uložte scénu

Přeneste cestu souboru na … scene.save().Formát je odvozen z rozšíření souboru:

scene.save("scene.gltf")   # JSON glTF 2.0
scene.save("scene.glb")    # Binary GLB container
scene.save("scene.obj")    # Wavefront OBJ
scene.save("scene.stl")    # STL

Pro formátově specifické možnosti předá jako druhý argument objekt “save-options”:

from aspose.threed.formats import GltfSaveOptions

opts = GltfSaveOptions()
scene.save("scene.gltf", opts)

Tipy a nejlepší postupy

• Pojmenujte každý uzel. Dání uzlům smysluplných jmen usnadňuje odstraňování travaux a zajišťuje, že jména jsou uchovávána v exportovaném souboru.
• Jedna síť na uzel. Udržování entit 1:1 s uzly zjednodušuje transformace a kolizní dotazy.
• Použití: create_child_node přes ruční připojení. Nastavuje automaticky základní odkaz a je méně náchylný k chybám.
• Čtěte. global_transform Po vytvoření hierarchie. Výsledek světového prostoru je stabilní jen tehdy, když jsou nastaveny všechny předkové transformace.
• Nezmetujte strom během průchodu. Přidávání nebo odstranění dětských uzlů při iterování child_nodes Nejprve seberte uzly, pak je upravíte.
• Použití kontrolních bodů Vector4, ne . Vector3. Vždycky projít. w=1 pro běžné pozice vrcholu; w=0 představuje směrový vektor (ne bod).
• mesh.control_points vrátí kopii. Úřad pro bezpečnost a ochranu zdraví control_points výdaje z majetku list(self._control_points) připojení k vrácenému seznamu nemění síť. Vždy přidávejte do mesh._control_points Je to známé omezení knihovny; veřejná mutační API ještě neexistuje.

Obvyklé problémy