Python+OpenGL绘制3D模型(九)完善插件功能: 矩阵,材质,法线

系列文章

一、逆向工程
Sketchup 逆向工程(一)破解.skp文件数据结构
Sketchup 逆向工程(二)分析三维模型数据结构
Sketchup 逆向工程(三)软件逆向工程从何处入手
Sketchup 逆向工程(四)破解的乐趣 钩子 外挂 代码注入

二、OpenGL渲染模型
Python+OpenGL绘制3D模型(一)Python 和 PyQt环境搭建
Python+OpenGL绘制3D模型(二)程序框架PyQt5
Python+OpenGL绘制3D模型(三)程序框架PyQt6
Python+OpenGL绘制3D模型(四)绘制线段
Python+OpenGL绘制3D模型(五)绘制三角型
Python+OpenGL绘制3D模型(六)材质文件载入和贴图映射
Python+OpenGL绘制3D模型(七)制作3dsmax导出插件
Python+OpenGL绘制3D模型(八)绘制插件导出的插件
Python+OpenGL绘制3D模型(九)完善插件功能: 矩阵,材质,法线
Python+OpenGL 杂谈(一)

三、成果
疫情期间关在家里实在没事干,破解了Sketchup,成功做出可以读取并显示.skp文件的程序SuViewer

前言

Sketchup作为目前设计院最为流行的设计软件(非工程制图软件),深受设计师的喜爱,软件小巧,而功能强大,有不少为之开发的插件应运而生,不过呢,关于底层数据结构和工作原理相关的文章少之又少,本文意在填补一下这方面的空缺,通过逆向软件分析,展示软件内部奥秘。本文用到的工具:IDA Pro,Immunity Debugger,Visual Studio (逆向工程三件套)数据结构属于知识产权的核心机密:


文章目录

  • 系列文章
  • 前言
    • 一、模型的变换矩阵
    • 二、导出材质、贴图
    • 三、导出法线
    • 四、 源代码
      • 1、maxplus_export_sel_model.py
      • 2、CModel.py
  • 系列文章预告

一、模型的变换矩阵

TODO

二、导出材质、贴图

TODO

三、导出法线

TODO

四、 源代码

1、maxplus_export_sel_model.py

import MaxPlus
import pickle
import base64
from CModel import CModel, CMaterial, CMesh, CTriangle, CVector3################################
#                   FILE DESCRIPTION
#  文件描述:CModelExport
#  对应文章:Python+OpenGL绘制3D模型(九) 完善插件功能: 矩阵,材质,法线
#  作者:李航 Lihang
#  使用方法:
#   1、选择要导出的模型
#   2、在命令行窗口中输入
#          python.ExecuteFile "C:/_proj/SuViewer/articles/step3/maxplus_export_sel_model.py"
#   3、把命令行拖入工具栏可以生成快捷方式,方便下次使用
#   4、测试可使用的版本:3dsmax2016
#   ELSE..
################################# 注意: 保证c:/temp目录存在,否则无法导出
EXPORT_PATH_FILE = "c:/temp/CModel.pickle"############
# CModelExport
############  
class CModelExport:def __init__(self):self.list_mats = []############# export#   插件主入口############  def export(self):model = CModel()for n, obj, triObj in self.EnumSeletciontGeometry():print ("find %s, class:%s"%(n, obj.GetClassName()) )mesh = triObj.GetMesh()out_mesh = self.ProcMesh(n, mesh)model.list_mesh.append(out_mesh)self.printMats()model.list_mats = [mo for mi, mo in self.list_mats]hf = open("c:/temp/CModel.pickle",  "wb")pickle.dump(model,  hf,  2)hf.close()############# EnumSeletciontGeometry#   1、遍历选择的物体#   2、生成列表sel_list并返回############  def EnumSeletciontGeometry(self):sel_list = []for n in MaxPlus.SelectionManager.Nodes:        # objectobj = n.EvalWorldState().Getobj()if obj.CanConvertToType(MaxPlus.ClassIds.TriMeshGeometry):triObj = obj.ConvertToType(MaxPlus.ClassIds.TriMeshGeometry)item = (n, obj, MaxPlus.TriObject._CastFrom(triObj))sel_list.append(item)#print ("find %s, class:%s"%(n, obj.GetClassName()) )else:print("can't conv triMesh, Type is:%s" % obj.GetClassName())return sel_list############# ProcMesh#   1、处理max中的模型#   2、转成需要的CModel数据############def ProcMesh(self, node, mesh):print("---ProcMesh()---")#=====================# Collect Infomation#=====================tm = node.GetWorldTM()# colornew_mesh = CMesh()color1 = node.GetWireColor()new_mesh.color = (color1.GetR(), color1.GetG(), color1.GetB())# materialm = node.GetMaterial()new_mesh.mat = self.ProcMeshMaterial(m, mesh) if m else None#=====================# Vertices#=====================num_verts = mesh.GetNumVertices()print ("numVertics:%d"%num_verts)for i in range(num_verts):loc_pos = mesh.GetVertex(i)point = tm.PointTransform(loc_pos)nv = CVector3(point.X, point.Y, point.Z)new_mesh.list_vertices.append(nv)#=====================# Normals#=====================normalBuilder = NormalBuilder()normalBuilder.BuildNormals(mesh)num_normals = len(normalBuilder.list_normals)print("numNormals:%d"%num_normals)for i in range(num_normals):ln = normalBuilder.list_normals[i]nm = tm.VectorTransform(ln).Normalize()new_mesh.list_normals.append(CVector3(nm.X,  nm.Y, nm.Z))#=====================# UV#=====================num_tverts = mesh.GetNumTVerts()print ("numTVerts:%d"%num_tverts)for i in range(num_tverts):uv = mesh.GetTVert(i)nv = CVector3(uv.X, uv.Y, uv.Z)new_mesh.list_uvs.append(nv)#=====================# Triangles#=====================num_faces = mesh.GetNumFaces()print ("numFaces:%d"%num_faces)for i in range(num_faces):tri = mesh.GetFace(i)smGroup = tri.GetSmGroup()vi1 = tri.GetVert(0)vi2= tri.GetVert(1)vi3 = tri.GetVert(2)ni1 = normalBuilder.GetNormal(vi1, smGroup )ni2 = normalBuilder.GetNormal(vi2, smGroup )ni3 = normalBuilder.GetNormal(vi3, smGroup )tface = mesh.GetTVFace(i)ui1 = tface.GetA()ui2 = tface.GetB()ui3 = tface.GetC()ev1 = True if tri.GetEdgeVis(0) else Falseev2 = True if tri.GetEdgeVis(1) else Falseev3 = True if tri.GetEdgeVis(2) else Falsent = CTriangle()nt.a = (vi1, ni1, ui1)nt.b = (vi2, ni2, ui2)nt.c = (vi3, ni3, ui3)norm = mesh.FaceNormal(i)nt.matId = tri.GetMatID()nt.faceNormal = CVector3(norm.X, norm.Y, norm.Z)nt.smGroup = tri.GetSmGroup()nt.edgevis = (ev1, ev2, ev3)new_mesh.list_tris.append(nt)#print(" Tri: %d %d %d"%(tri.GetVert(0), tri.GetVert(1), tri.GetVert(2) ))return new_mesh############# Material############def ProcMeshMaterial(self, m, mesh):print("---CollectMeshMaterials()---")if m.IsMultiMtl():num_submat = m.GetNumSubMtls()refcount = [0] * num_submatnum_faces = mesh.GetNumFaces()for i in range(num_faces):f = mesh.GetFace(i)mid = f.GetMatID()refcount[mid] += 1print("refcount:"+str(refcount))list_submats = []for i in range(num_submat):if refcount[i]:mMat = m.GetSubMtl(i)if mMat:cm = self.addMaterial(mMat)list_submats.append(cm)else:list_submats.append(None)else:list_submats.append(None)return list_submatselse:return self.addMaterial(m)def addMaterial(self, mi):#==============#  Find Exist#==============for min, mout in self.list_mats:if min == mi:return mout#==============#  Create Out Material#==============mo = CMaterial()# Diffusecolor1 = mi.GetDiffuse()mo.diffuse = (color1.GetR(), color1.GetG(), color1.GetB())# Textureisubmap = MaxPlus.ISubMap._CastFrom(mi)#assert(isubmap, "can't cast to ISubMap")tex = isubmap.GetSubTexmap(1)if tex:bitmap = MaxPlus.BitmapTex._CastFrom(tex)texmap = bitmap.GetMapName()mo.tex_filepath = texmapmo.tex_bindata = self.loadFileData(texmap)# Add to listitem = (mi, mo)self.list_mats.append(item)return modef loadFileData(self, filename):file1 = open(filename,  mode='rb')imgdata = bytes(file1.read())file1.close()return base64.b64encode(imgdata)def printMats(self):print("---printMats()---")print("Number of Materials: %d"% len(self.list_mats))print("----------------")for matId, m in enumerate(self.list_mats):mi, mo = mprint("ID: %d"% matId)print("source:" + str(mi))print("diffuse: " + str(mo.diffuse))print("texture: " + mo.tex_filepath)############
# NormalBuilder
############
class NormalBuilder:def __init__(self):self.list_verts = []self.list_normals = []class Vertex:def __init__(self, p):self.v = pself.an = Nonedef normals(self):if self.an is None:return ()elif type(self.an) is list:return self.anelse:return (self.an, )def addNormal(self, n, sg):for vn in self.normals():if vn.sg & sg:vn.n = vn.n + nreturn#not findvn = NormalBuilder.VNormal(n, sg)if self.an is None:self.an = vnelif type(self.an) is list:self.an.append(vn)else:self.an = [self.an, vn]class VNormal:def __init__(self, n, sg):self.n = nself.sg = sgself.idx = -1def add(self, n):self.n =  self.n + ndef BuildNormals(self, mesh):print("-----BuildNormals------")#=====================# Vertices#=====================num_verts = mesh.GetNumVertices()for i in range(num_verts):point = mesh.GetVertex(i)v = NormalBuilder.Vertex(point)self.list_verts.append(v)num_faces = mesh.GetNumFaces()for i in range(num_faces):f = mesh.GetFace(i)faceNormal = mesh.FaceNormal(i)smGroup = f.GetSmGroup()v1 = f.GetVert(0)self.list_verts[v1].addNormal(faceNormal, smGroup)v2 = f.GetVert(1)self.list_verts[v2].addNormal(faceNormal, smGroup)v3 = f.GetVert(2)self.list_verts[v3].addNormal(faceNormal, smGroup)idx = 0for v in self.list_verts:for vn in v.normals():vn.n = vn.n.Normalize()self.list_normals.append(vn.n)vn.idx = idxidx += 1def GetNormal(self, vi, sg):v = self.list_verts[vi]for vn in v.normals():if vn.sg & sg:return vn.idxassert(False)############
# Main
#   1、创建插件导出对象CModelExport
#   2、执行export
############
modelExport = CModelExport()
modelExport.export()

2、CModel.py

import mathclass CModel:def __init__(self):self.list_mats = []self.list_mesh = []class CMaterial:def __init__(self):self.diffuse = (0, 0, 0)self.tex_filepath = ""self.tex_bindata = Noneclass CMesh:def __init__(self):self.name = ""self.color = (0, 0, 0)self.list_vertices = []self.list_normals = []self.list_uvs = []self.list_tris = []class CTriangle:def __init__(self):self.a=(0, 0, 0)self.b=(0, 0, 0)self.c=(0, 0, 0)self.faceNormal = CVector3.zero()self.matId = 0self.smGroup = 0self.edgevis=(True, True, True)class CVector3:def __init__(self, x, y, z):self.x=xself.y=yself.z=z@classmethoddef zero2(cls):return CVector3(0.0, 0.0, 0.0)@staticmethoddef zero():return CVector3(0.0, 0.0, 0.0)def normalize(self):s = 1.0 / math.sqrt(self.x*self.x + self.y*self.y + self.z*self.z)self.x *= sself.y *= sself.z *= sdef __add__(self,  R):return CVector3(self.x + R.x, self.y + R.y, self.z + R.z)

系列文章预告

目标是一个完善的Viewer,能够显示Sketchup的.skp文件中的3D模型
在这里插入图片描述

Corona渲染器照片级渲染效果
在这里插入图片描述

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.hqwc.cn/news/310826.html

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系编程知识网进行投诉反馈email:809451989@qq.com,一经查实,立即删除!

相关文章

免费的云服务器推荐~三丰云

对于许多初创企业和小型公司来说,寻找一个经济实惠且可靠的云服务提供商是至关重要的。在这方面,三丰云以其免费虚拟主机和云服务器吸引了大量用户。 1. 注册与界面 注册三丰云的账户过程简单明了,只需按照步骤填写必要信息即可。其界面设计…

C语言中灵活多变的动态内存,malloc函数 free函数 calloc函数 realloc函数

文章目录 🚀前言🚀管理动态内存的函数✈️malloc函数✈️free函数✈️calloc函数✈️realloc函数 🚀在使用动态内存函数时的常见错误✈️对NULL指针的解引用✈️ 对动态开辟空间的越界访问✈️对非动态开辟内存使用free释放✈️使用free释放一…

力扣:62. 不同路径(动态规划,附python二维数组的定义)

题目: 一个机器人位于一个 m x n 网格的左上角 (起始点在下图中标记为 “Start” )。 机器人每次只能向下或者向右移动一步。机器人试图达到网格的右下角(在下图中标记为 “Finish” )。 问总共有多少条不同的路径&…

计算机组成原理复习5

总线结构与控制 文章目录 总线结构与控制总线结构单总线结构双总线结构三总线结构四总线结构 总线控制判优控制(仲裁逻辑)链式查询方式计数器定时查询独立请求方式 通信控制同步通信异步通信两种传输率的异步串行传送字符格式 总线结构 单总线结构 单总…

2023年03月20日_对李开复3月20日线下媒体会的解读

最近这个AI大模型 因为GPT4.0 ChatGPT 文心一言等等这些事情呢 一下子就被推到了风口浪尖 我们也做了来介绍相关的进展 国内呢也不断有一些大佬开始下场 包括王慧文、张朝阳、李彦宏什么的 都开始说自己要搞AI大模型 就在昨天呢 创新工厂的董事长兼CEO李开复 也发朋友…

MATLAB | 一起来绘制一款元旦特别款烟花叭~

新的一年就要到了,祝大家元旦快乐,新的一年里顺风顺水顺财神,文章投的都中,奖金基金kuku申请成功,今天带来一款完成度比较高的烟花代码,带字幕特效,为新的一年接风洗尘~: 文字都是可…

微软推出iOS 版Copilot App 让你免费用GPT-4

微软几天前在Android 平台推出独立的Copilot App 后,很快地又推出了适用于iOS 和iPad 本版的Copilot App,现在已经于苹果的App Store 上架,让iPhone 和iPad 使用者也能快速接触到这款人工智慧助手,通过输入查询来获得由OpenAI 的G…

[LLM]大模型训练(三)--DeepSpeed-Train

安装DeepSpeed与集成 pip install deepspeed DeepSpeed与HuggingFace Transformers直接集成。使用者可以通过在模型训练命令中加入简单的 --deepspeed 标志和配置文件,来轻松加速模型训练。 编写DeepSpeed模型 DeepSpeed模型训练的核心是什么?它如何处…

B+树的插入删除

操作 插入 case2的原理,非叶子节点永远和最右边的最左边的节点的值相等。 case3:的基本原理 非叶子节点都是索引节点 底层的数据分裂之后 相当于向上方插入一个新的索引(你可以认为非叶子节点都是索引),反正第二层插入160 都要分裂,然后也需要再插入(因为索引部分不需要重…

【设计模式】状态模式

文章目录 引例状态模式理论状态模式代码优化结合享元模式并发问题解决 策略模式 VS 状态模式 引例 交通信号灯系统的设计与实现 方案一 传统设计方案 定义交通灯颜色的枚举 public enum LightColor { Green,Red,Yellow }交通灯类TrafficLight,处理颜色转换等业务…

关于HTTPS

目录 什么是加密 对称加密 非对称加密 中间人攻击 引入证书 HTTPS是一个应用层的协议,是在HTTP协议的基础上引入了一个加密层. HTTP协议内容都是按照文本的方式明文传输,这就导致在传输的过程中出现一些被篡改的情况. 运营商劫持事件 未被劫持的效果,点击下载按钮,就会…