Python蒿天答案第三章 python3基础教程

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锦绣前程未央 2023-12-18 11:34:30

文章标签 编程语言 python java 大数据 文章分类 Python 后端开发

模块在Python 里是个很重要的概念，看到这里你应该对模块概念有所了解，它就好像是Python 与 MAYA 的一个接口一样。

在上一篇中，我主要介绍PYTHON的一些基础知识以及常用语法。在这一篇中，我们要结合MAYA中的命令来编写一些基本PYTHON脚本。其实在上一篇接近尾声的时候，我已经举例了如何导入模块的方法，这是真正使用PYTHON在MAYA中编写脚本的第一步。

import maya.cmds as mc #

这里顺便提一提，as mc可以用任何名词来代替，as cc也可以。这样，如果要调用polyCube()命令的话，就必须有cc.polyCube()作为前缀。基于笔者的个人习惯，我们这里还是用mc

3.1 MEL命令和PYTHON命令之间的转化

我们导入MAYA的模块，现在要运用模块中的命令编写一些东西了。但是大家可能会很疑惑，写什么呢？我们总不见得整天在MAYA里做小学数学题吧- -现在我们需要学习一些MAYA的实用命令（比如上一篇提到的polyCube()创建一个立方体），学习实用命令的最好的途径是通过执行手动操作命令来获取MEL命令语句，然后把MEL命令转换成PYTHON命令。比如我们在MAYA3D视图中用传统的方法建立一个polygon的立方体，我会在脚本编辑器的输出部分得到以下输出信息：

polyCube -ch on -o on -w 9.9 -h 7.1 -d 10 -cuv 4; //注意大小写

这是一句MEL命令，描述了如何创建一个Polycube。MEL命令的结构十分简单，开头的polyCube就是这句MEL命令的主命令，后面的部分全部是参数。其中，带“-”的，是参数名称；没有“-”的，是该参数的值。一般都是一个带“-”号的参数名称，后面再跟一个不带“-”的值。有时后面会不跟值，这说明这个参数不需要值，它只是一个开关，带这个参数，说明这个开关开着，不带说明关着。现在，我们就把这句MEL命令转换成PYTHON可以执行的命令（我们暂时不去理会具体参数的作用，只是学习一个转换过程）：

mc.polyCube(ch=1, o=1, w=9.9, h=7.1, d=10, cuv=4)

执行代码后同样得到了一个立方体。我们对比一下，可以发现PYTHON可以完全把MEL的命令转化过来，只是格式不一样。格式不同体现在一下几点：

有mc前缀（MEL没有前缀）
所有的参数信息需要放在主命令后的括号中（MEL没有括号）
参数名和它的值之间用等号隔开（MEL是用空格）
每个参数之间用逗号隔开（MEL用空格）
有些参数的值是1，而ME是on

关于最后一条，其实MEL的on也可以写成1，原因是，在PYTHON（包括其他程序语言），1这个值往往表示True,on等肯定意义的值，而0则表示False, off等否定意义的值。这样的值叫做布尔值（boolean），这种数据类型只有2种答案要么1，要么0；要么真，要么假；要么ON，要么OFF。例子中的1就是on，说明这个参数是可用的。

关于布尔值（其实你在MAYA中也可以把它理解成一个开关），以后还会讲到它的用法。节下来我们举一反三，熟练掌握MAYA命令转换的方法。

拖一个球出来，得到以下命令：

polySphere -ch on -o on -r 3;

转成PYTHON代码，就是：

mc.polySphere(ch=1, o=1, r=3)

还有一中转化形式：

我们如果在场景中选择了pCube1这个物体，会得到以下MEL命令：

select -r pCube1;

这里我们就不能写成mc.select(r=pCube1)了，因为现在这个命令基本上属于一个动作，一个动词，既然是动词，就必须有一个动作施与的对象，这里这个对象就是pCube1，而r这个参数其实replace的简写。注意这个r不是布尔值，它没有任何数据类型，只是一个开关而已。在MEL中，这个开关是不需要值的，但在PYTHON中，需要像布尔值那样给一个1的值，表示这个开关开启：

mc.select("pCube1", r=1) # 注意：PYTHON中，选择对象放在最前面。

# 注意名字的数据类型是字符，所以必须有双引号

如果要同时选择pCube1和pSphere1的话，需要用到列表，如下：

mc.select(["pCube1","pSphere"]) # 注意如果是选择集合的话，要用列表来表示

# r参数在这里我就不加了，但是不影响执行，体会下“可选”的作用

3.2 读取场景中信息的常用命令：

刚才我们知道了一些如何创建物体，以及如何选择物体的PYTHON命令。下面咱们要学习如何准确获取场景中你想要得到的信息，对于即将要编写的代码而言是十分重要的。比如，你要用命令对“所选的顶点”进行操作，那你就必须先要得到这些顶点信息，比如，这些点的ID号是那些？同样，如果要对“所选的MESH”进行操作，那你至少得让MAYA知道是哪些MESH。

3.2.1 得到所选物体的名字列表

那我们先来得到所选择的物体信息吧，这里用到一个新的命令ls(我这里提到命令绝对是常用的)：

mc.select(["pCube1","pSphere"]) # 选择场景中的两个物体

mc.ls(sl=1) # ls就是list的简写，我们要list一些信息

# sl=1表示，我们要列出sl(select)的信息，“=1”就是一个开关，我们打开了它。

执行后，我们会从输出框中得到一个列表：["pCube1","pSphere"]。假如我们把第2行命令的结果赋予一个变量，那这个变量将继承这个命令执行的结果，如下：

sel=mc.ls(sl=1)

print sel

我们同样会得到["pCube1","pSphere"]这个结果，并且我们保存了这个列表结果到sel变量中去。假如你选择了N个物体，那你执行这句命令后会得到N个物体的列表。

3.2.1 得到和设置物体的属性getAttr()和setAttr()

下面再介绍2个非常有用的命令，getAttr()和setAttr()。前面那个是得到节点属性，后面那个是设置节点属性。我们同样可以借助MEL命令来获取一些命令信息。

3.2.1.1 setAttr()

我们选中刚才创建的pCube1，然后Ctrl+A打开属性窗口，找到pCube1节点中的Transform Attributes栏，我们把Translate行中的第一个值打成0，回车。现在我们在输出窗口中得到了一条MEL命令：

setAttr "pCube1.translateX" 0;

"pCube1.translateX"就是表示这个节点的TranslateX参数，后面的0表示它的值。这样我们也就可以把它转成PYTHON可以用的命令：

mc.setAttr("pCube1.translateX", 4) # 现学现用，我们把这个值再改成4

在PYTHON面板中执行后，发觉Translate行中的第一个值神奇地变成了4。同样，视图中的立方体也沿X轴平移了4个单位。同理，我们可以通过改变其他参数来获取其动作的MEL命令，然后把它转换成PYTHON可以用的命令。

3.2.1.2 getAttr()

下面，我给出如果获取属性值的命令：

mc.getAttr("pCube1.translateX") # 获取，pCube1的translateX参数的值。

执行后，我们得到4，也就是前面我们所设的那个数。同样，我们可以把这个值赋给一个变量：

a = mc.getAttr("pCube1.translateX")

print a

打印a的结果就是mc.getAttr("pCube1.translateX")的结果。

3.2.1.3 询问开关q

还有一种查寻其属性的方式，就是利用询问参数q。这里我们以xform命令来举例，如下：

mc.select("pCube1")

mc.xform(q=1, translation=1)

执行结果，返回一个包含了pCube1的XYZ位置信息的列表。我们看到xform命令的参数表中有2个参数，一个是q，一个是translation。其中，q=1表示当前这个命令已经进入询问状态，改命令不会对所选的物体进行任何操作，只会询问；translation=1，表示我们要询问的参数是translation，“=1”相当于一个开关，说明我们要询问这个“=1”的参数值。假如，我们的命令是mc.xform(q=1, translation=1, rotation=1)，这样会出错，因为询问状态下，只返回一个参数的值。相反，如果 mc.xform(q=1, translation=1, rotation=0)，也就是把rotation改成0，返回结果仍然会正确。

3.3 帮助文档的使用（灰常重要！）

有的人可能回问：我如何才可以知道，一个操作命令有多少个参数可以使用？一个节点到底有多少个属性可以设置？接下来我会给大家介绍下MAYA帮助文档的使用方式。

按F1打开MAYA帮助文档。在Content中找到Technical Documentation（技术文档），在这个技术文档中，我们需要用到的，就是CommandsPython和Nodes。CommandsPython中包含了所有MAYA中的PYTHON命令以及其参数的使用方法；Nodes列出了MAYA中所有的节点以及其属性的用法。

现在我们列举一个xform命令来了解如何结合帮助文档来完成你的操作

3.3.1 Python命令

点CommandsPython进入页面，在By substring中输入xform命令，在下面出现的SubString列表中选择xform，我们就可以进入xform命令页面。我们把该页面往下拖，跳过Notes，Related的内容，在Flags下有个长长表格，表格由3列组成：Long name(short name)长名（缩写）, Argument types（数据类型）, Properties（属性）。

长名（缩写）的意思就是：比如mc.xform(q=1, translation=1) 这条语句中translation是一个参数，我们可以在Flags下的列表中找到这个参数，我们观察它的长名（缩写）一列，translation后有一个(t)，这个（t）就是他的缩写，我们可以用缩写来替代长名，如：mc.xform(q=1, t=1)，效果完全一样。
数据类型就是这个参数所支持的数据类型，如果它的数据类型是Int的话，说明它只能支持整数，你只能把整数作为它的参数，或者在询问时只能得到整数的输出。同样如果是个boolean值的话，它只能支持0或1。
属性指的是这个参数的性能。这里的性能有4种，在MAYA帮助文档中用这4个字母表示：。其中C表示这个参数可以在该命令执行操作的时候使用；Q表示这个参数可以在询问状态下使用；E表示这个参数可以在编辑状态下使用；M表示这个参数可以拥有多种数据类型。一般情况下，C Q E用得最多。比如：mc.xform(q=1, t=1)这句命令就是典型的询问状态Q，询问内容是t，也就是translation。

3.3.2 Nodes信息

现在我们进入Nodes页面来了解下如何使用MAYA节点中的属性。

Nodes页面中所罗列出来的其实是MAYA中的所有节点类型。MAYA中充满着节点，我们任意选种场景中的某个节点，它都是属于某个Nodes页面中所罗列出来的类型。比如，我们选择之前在场景里创建的pCube1，它是属于什么类型的节点？是pCube节点吗？不是，我们无法在Nodes页面中搜索到。我们可以通过以下命令来询问节点的类型：

mc.objectType("pCube1") # objectType命令可以得到节点类型，实用推荐！

执行后，得到结果：transform。说明pCube1这个节点是transform节点。同样，我们询问：

mc.objectType("pSphere")

执行后，同样得到结果：transform。所以，虽然pCube1和pSphere节点名称不同，但是他们都是属于transform节点，千万不要认为他们是pCube类型或pSphere节点类型。

得到节点类型后，我们到Nodes页面，输入transform。找到transform，点入。找到Attributes下的长长列表。我们可以看到transform中有的参数。这些参数都可以通过getAttr()和setAttr()来获取和设置。我们来做下测试吧：）

mc.getAttr("pSphere.rz") # rz就是rotationZ的缩写

返回0.0，我们就得到了他的信息了。

关于文档使用的小结：其实我平时用的比较多的还是CommandsPython命令查询页面，因为在场景中很难找到命令及其参数的完整信息（当然，我们可以通过输出窗口中的MEL记录，但这些信息远远不够……）。关于Nodes，当我们需要知道某个节点的类型时，可以用到objectType来查询；或者当我们需要得到节点中某些属性的时候，也会用的到这个页面。

3.4 一个简单的脚本实例

这一节中，我要结合前三篇所讲的一些知识来作一个综合的小范例，并加上适当的注解，以便学习。

import maya.cmds as mc # 导入MAYA模块

def height(h): # 定义函数height，h为这个函数的一个参数

sel=mc.ls(sl=1) # 定义变量sel，把当前所选的内容赋予这个变量

for i in range(0,len(sel)): # 在sel这个选集范围里，对其中的每一个对象进行操作

mc.setAttr(sel[i]+".ty", h*i) # 所做的操作是：把每个对象的Y轴移动一个量。

# 这个量是这个函数的h参数乘以这个for循环的成员变量i

先执行以上这写代码。现在我们在场景中创建一个立方体，然后按Ctrl+D水平复制出若干个成一直线，全部选中这些立方体。如下图：

然后执行：

height(0.4)

执行height函数后，发现这些立方体的高度会发生一些变化，形成一斜线。并且，height的斜率会根据h的值的不同而不同。

代码的简单分析：

代码的结构不是很复杂，只有5行，前面3行应该不用作过多的解释，应该是很好理解的。我主要分析下最后的2行for循环语句。（看下面的文字时请注意对照源代码）

第一行for：假设我的场景里有5个pCube，分别叫pCube1, pCube2, pCube3, pCube4, pCube5，如果我选择的他们的话，那么sel变量会是这样一个列表：["pCube1", "pCube2", "pCube3", "pCube4", "pCube5"]；len(sel)的值就是5；range(0,len(sel)) 就等于range(0,5)，也就是[0,1,2,3,4]这样一个列表。所以说成员变量i的取值范围就在这个列表中，i将逐个被列表中的每一个成员替代。
第二行for：由于i有5个值可以取，所以setAttr会执行5次，每次执行时，就会把range范围列表中的值代入i。比如，当i=0的时候，sel[0]就是指范围列表中的第一个值，也就是"pCube1"，sel[i]+".ty"指的就是"pCUbe1.ty"，也就是pCube1的Y轴的移动值；h*i指的就是这个移动值的具体数字，其中i是在这里就是0，h的值取决于你在调用函数时在参数中所输入的数字，把整句话连接起来就是：当i=0时，并且h=2时（h值在我们调用函数时得到），执行mc.setAttr("pCube1.ty", 2*0)，pCube1的Y的位移值等于0；以次类推，当i=4时，并且h=2时，执行mc.setAttr("pCube5.ty", 2*5)，pCube5的Y的位移值等于10。