Blender Python編程快速入門教程
Blender Python 編程
支持的特性：
- 編輯用戶界面可以編輯的任何數(shù)據(jù)(場景，網(wǎng)格，粒子等)。
- 修改用戶首選項、鍵映射和主題。
- 使用自己的設(shè)置運行工具。
- 創(chuàng)建用戶界面元素，如菜單、標(biāo)題和面板。
- 創(chuàng)建新的工具。
- 創(chuàng)建交互式工具。
- 創(chuàng)建與 Blender 集成的新渲染引擎。
- 訂閱對數(shù)據(jù)及其屬性的更改。
- 在現(xiàn)有的 Blender 數(shù)據(jù)中定義新設(shè)置。
- 使用 Python 繪制3D視圖。
(仍然)缺失的特性:
- 創(chuàng)建新的空間類型。
- 為每個類型分配自定義屬性。
數(shù)據(jù)訪問
Python 以與動畫系統(tǒng)和用戶界面相同的方式訪問 Blender 的數(shù)據(jù)。這意味著可以通過按鈕更改的任何設(shè)置也可以從 Python 更改。
使用模塊可以完成從當(dāng)前加載的 Blender 文件訪問數(shù)據(jù)的操作 bpy.data 。這樣就可以訪問庫數(shù)據(jù)。例如：
>>> bpy.data.objects <bpy_collection[3], BlendDataObjects>
>>> bpy.data.scenes <bpy_collection[1], BlendDataScenes>
>>> bpy.data.materials <bpy_collection[1], BlendDataMaterials>
訪問集合
您會注意到索引和字符串都可以用來訪問集合的成員。與 Python 字典不同，這兩種方法都是可用的; 但是，在運行 Blender 時，成員的索引可能會改變。
list(bpy.data.objects) [bpy.data.objects["Cube"], bpy.data.objects["Plane"]]
>>> bpy.data.objects['Cube'] bpy.data.objects["Cube"]
>>> bpy.data.objects[0] bpy.data.objects["Cube"]
訪問屬性
一旦你有了一個數(shù)據(jù)塊，比如一個材料、對象、集合等，它的屬性就可以被訪問，就像使用圖形界面更改設(shè)置一樣。事實上，每個按鈕的工具提示還顯示了 Python 屬性，它可以幫助查找在腳本中更改哪些設(shè)置。
bpy.data.objects[0].name 'Camera'
>>> bpy.data.scenes["Scene"] bpy.data.scenes['Scene']
>>> bpy.data.materials.new("MyMaterial")
bpy.data.materials['MyMaterial']
對于測試要訪問哪些數(shù)據(jù)，使用 Python Console 是很有用的，它是自己的空間類型。這支持自動完成，為您提供了一種快速探索文件中的數(shù)據(jù)的方法。
可以通過控制臺快速找到的數(shù)據(jù)路徑示例:
bpy.data.scenes[0].render.resolution_percentage 100 >>> bpy.data.scenes[0].objects["Torus"].data.vertices[0].co.x 1.0
數(shù)據(jù)創(chuàng)建/刪除
當(dāng)你熟悉其他 Python API 時，你可能會驚訝于 bpy API 中新的數(shù)據(jù)塊不能通過調(diào)用類來創(chuàng)建:
bpy.types.Mesh() Traceback (most recent call last): File "<blender_console>", line 1, in <module> TypeError: bpy_struct.__new__(type): expected a single argument
用戶不能在 Blender 數(shù)據(jù)庫（bpy.data訪問的那個）外的任何地方新建數(shù)據(jù)，因為這些數(shù)據(jù)是由 Blender 管理的(保存、加載、撤銷、追加等)。
而只能使用以下方法進(jìn)行數(shù)據(jù)增刪：
mesh = bpy.data.meshes.new(name="MyMesh")
>>> print(mesh)
<bpy_struct, Mesh("MyMesh.001")>
bpy.data.meshes.remove(mesh)
自定義屬性
Python 可以訪問具有 ID 的任何數(shù)據(jù)塊上的屬性。當(dāng)分配屬性時候，如果該屬性本不存在，就會新建該屬性。
這些屬性同樣保存在 Blender 文件中，并隨著對象一同繼承或者復(fù)制。
bpy.context.object["MyOwnProperty"] = 42
if "SomeProp" in bpy.context.object:
print("Property found")
# Use the get function like a Python dictionary
# which can have a fallback value.
value = bpy.data.scenes["Scene"].get("test_prop", "fallback value")
# dictionaries can be assigned as long as they only use basic types.
collection = bpy.data.collections.new("MyTestCollection")
collection["MySettings"] = {"foo": 10, "bar": "spam", "baz": {}}
del collection["MySettings"]
但是，這些自定義屬性的值必須是基本的 Python 數(shù)據(jù)類型。如：
int/float/stringint/float的數(shù)組- 字典（僅支持字符串鍵，值也必須是基本類型）
自定義屬性在 Python 外部同樣有效。它們可以通過曲線設(shè)置動畫或在驅(qū)動路徑中使用。
上下文 Context
能夠直接通過名稱或列表訪問數(shù)據(jù)非常有用，但更常見的是根據(jù)用戶的選擇進(jìn)行操作。這些上下文信息始終可從 bpy.context 中獲得。
常用案例：
>>> bpy.context.object >>> bpy.context.selected_objects >>> bpy.context.visible_bones
請注意，上下文是只讀的。這些值不能直接修改，盡管可以通過運行 API 函數(shù)或使用數(shù)據(jù) API 進(jìn)行更改。
因此這樣會引發(fā)錯誤：bpy.context.object = obj
但是這樣會正常工作：bpy.context.scene.objects.active = obj
運算符 Operators (Tools)
Operators 通常是用戶從按鈕、菜單項或快捷鍵訪問的工具。從用戶的角度來看，它們是一個工具，但是 Python 可以通過 bpy.ops 模塊訪問、設(shè)置并運行他們。
舉例：
bpy.ops.mesh.flip_normals()
{'FINISHED'}
>>> bpy.ops.mesh.hide(unselected=False)
{'FINISHED'}
>>> bpy.ops.object.transform_apply()
{'FINISHED'}
Operator Cheat Sheet 給出了 Python 語法中所有操作符及其默認(rèn)值的列表，以及生成的文檔。這是一個了解 Blender 所有操作符的好方法。
Operator Poll()
許多的 Operators 都有自己的 Poll() 方法，該方法能檢查現(xiàn)在的 Blender 上下文是否滿足該 Operator 運行的條件。不滿足時，直接調(diào)用該 Operator 將會產(chǎn)生錯誤。所以在操作一個 Operators 的時候，建議先用一下方式檢查 context：
if bpy.ops.view3d.render_border.poll():
bpy.ops.view3d.render_border()
將 Python 集成到 Blender 的方式
Python 腳本可以通過以下方式與 Blender 集成：
- 通過定義渲染引擎。
- 通過定義運算符。
- 通過定義菜單，標(biāo)題和面板。
- 通過將新按鈕插入現(xiàn)有菜單，標(biāo)題和面板
在 Python 中，這是通過定義一個類來完成的，該類是現(xiàn)有類型的子類。
Blender 官方文檔中提供了實例的類模板。如：
示例運算符
import bpy
def main(context):
for ob in context.scene.objects:
print(ob)
class SimpleOperator(bpy.types.Operator):
"""Tooltip"""
bl_idname = "object.simple_operator"
bl_label = "Simple Object Operator"
@classmethod
def poll(cls, context):
return context.active_object is not None
def execute(self, context):
main(context)
return {'FINISHED'}
def register():
bpy.utils.register_class(SimpleOperator)
def unregister():
bpy.utils.unregister_class(SimpleOperator)
if __name__ == "__main__":
register()
# test call
bpy.ops.object.simple_operator()
一旦這個腳本運行，SimpleOperator 在 Blender 中注冊，可以從 Operator Search 中調(diào)用或添加到工具欄中。
運行腳本:
- 啟動 Blender 并切換到腳本工作區(qū)。
- 單擊文本編輯器中的 New 按鈕以創(chuàng)建新的文本數(shù)據(jù)塊。
- 從上面并將其粘貼到文本編輯器中。
- 單擊 Run Script 按鈕。
- 將光標(biāo)移至 3D 視口，打開運算符搜索菜單，輸入 “Simple”。
- 點擊搜索中找到的 “SimpleOperator” 項目。
示例面板
面板注冊為一個類，就像操作符一樣。請注意用于設(shè)置它們所顯示的上下文的額外 bl_ 變量。
import bpy
class HelloWorldPanel(bpy.types.Panel):
"""Creates a Panel in the Object properties window"""
bl_label = "Hello World Panel"
bl_idname = "OBJECT_PT_hello"
bl_space_type = 'PROPERTIES'
bl_region_type = 'WINDOW'
bl_context = "object"
def draw(self, context):
layout = self.layout
obj = context.object
row = layout.row()
row.label(text="Hello world!", icon='WORLD_DATA')
row = layout.row()
row.label(text="Active object is: " + obj.name)
row = layout.row()
row.prop(obj, "name")
row = layout.row()
row.operator("mesh.primitive_cube_add")
def register():
bpy.utils.register_class(HelloWorldPanel)
def unregister():
bpy.utils.unregister_class(HelloWorldPanel)
if __name__ == "__main__":
register()
運行腳本:
- 啟動 Blender 并切換到腳本工作區(qū)。
- 單擊文本編輯器中的 New 按鈕以創(chuàng)建新的文本數(shù)據(jù)塊。
- 從上面并將其粘貼到文本編輯器中。
- 單擊 Run Script 按鈕。
要查看結(jié)果:
- 選擇默認(rèn)立方體。
- 點擊按鈕面板中的對象屬性圖標(biāo)(最右邊;出現(xiàn)為一個小立方體)。
- 向下滾動查看名為 “Hello World Panel” 的面板。
- 更改對象名稱也會更新 Hello World Panel 的 name:字段。
請注意通過代碼定義的行分布以及標(biāo)簽和屬性。
數(shù)據(jù)類型
Blender 定義了許多 Python 類型，但也使用 Python 本機(jī)類型。
原生類型
在簡單的情況下，將數(shù)字或字符串作為自定義類型會很麻煩，因此可以將它們作為普通的 Python 類型進(jìn)行訪問。
- Blender
float/int/boolean->float/int/boolean - Blender 枚舉器->字符串
>>> C.object.rotation_mode = 'AXIS_ANGLE'
- Blender枚舉器（多個）->字符串集
# setting multiple camera overlay guides
bpy.context.scene.camera.data.show_guide = {'GOLDEN', 'CENTER'}
# passing as an operator argument for report types
self.report({'WARNING', 'INFO'}, "Some message!")
內(nèi)部類型
用于 Blender 數(shù)據(jù)塊和 Blender 集合： bpy.types.bpy_struct
用于包含 collections/meshes/bones/scenes 等屬性的數(shù)據(jù)。
包裝 Blenders 數(shù)據(jù)的主要類型有 2 種，
- 一種用于數(shù)據(jù)塊（內(nèi)部稱為
bpy_struct）
>>> bpy.context.object bpy.data.objects['Cube']
- 另一種用于屬性。
>>> C.scene.objects bpy.data.scenes['Scene'].objects
Mathutils 類型
用于表示向量，四元數(shù)，euler，矩陣和顏色類型等，可從 mathutils 模塊訪問它們。
一些屬性，如 bpy.types.Object.location, bpy.types.PoseBone.rotation_euler 和 bpy.types.Scene.Cursor_location 可以作為特殊的數(shù)學(xué)類型訪問，這些類型可以一起使用并以各種有用的方式進(jìn)行操作。
例如，矩陣向量的乘法
bpy.context.object.matrix_world @ bpy.context.object.data.verts[0].co
注意：mathutils 類型保留對 Blender 內(nèi)部數(shù)據(jù)的引用，這樣更改就可以應(yīng)用回來。
舉個例子
# modifies the Z axis in place. bpy.context.object.location.z += 2.0 # location variable holds a reference to the object too. location = bpy.context.object.location location *= 2.0 # Copying the value drops the reference so the value can be passed to # functions and modified without unwanted side effects. location = bpy.context.object.location.copy()
動畫
有兩種方法可以通過 Python 添加關(guān)鍵幀。
- 第一種是直接通過鍵屬性，這類似于用戶從按鈕插入關(guān)鍵幀。
- 您也可以手動創(chuàng)建曲線和關(guān)鍵幀數(shù)據(jù)，然后將路徑設(shè)置為屬性。
這是這兩種方法的示例。這兩個示例都在活動對象的 Z 軸上插入關(guān)鍵幀。
簡單的例子：
obj = bpy.context.object obj.location[2] = 0.0 obj.keyframe_insert(data_path="location", frame=10.0, index=2) obj.location[2] = 1.0 obj.keyframe_insert(data_path="location", frame=20.0, index=2)
使用低級功能：
obj = bpy.context.object obj.animation_data_create() obj.animation_data.action = bpy.data.actions.new(name="MyAction") fcu_z = obj.animation_data.action.fcurves.new(data_path="location", index=2) fcu_z.keyframe_points.add(2) fcu_z.keyframe_points[0].co = 10.0, 0.0 fcu_z.keyframe_points[1].co = 20.0, 1.0
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