φυβλαςのβλογ
บล็อกของ phyblas



maya python เบื้องต้น บทที่ ๒๑: การวิเคราะห์และคัดกรองส่วนประกอบ
เขียนเมื่อ 2016/03/11 13:52
แก้ไขล่าสุด 2021/09/28 16:42
ในบทที่แล้วเราได้พูดถึงการเปลี่ยนแปลงส่วนประกอบภายในซึ่งได้แก่จุดยอด เส้นขอบ และด้านของวัตถุแล้ว แต่ว่าวิธีนั้นก็มีปัญหาอยู่คือต้องมีการระบุตัวเลขของแต่ละส่วนประกอบ

ตัวเลขของส่วนประกอบเหล่านั้นแม้จะมีหลักตายตัว แต่บางทีก็ไม่ง่ายที่จะทำความเข้าใจได้ ไม่ใช่ว่าสามารถที่จะรู้ได้ตลอด ยิ่งเมื่อสร้างไปเรื่อยๆจะพบจุดยอดมากมาย ยากต่อการคาดเดามากขึ้น

การที่จะเลือกส่วนประกอบที่ต้องการได้โดยไม่จำเป็นต้องรู้หมายเลขนั้นง่าย ที่สุดก็คือการดูจากตำแหน่ง ว่าเราต้องการที่จะเลือกส่วนที่อยู่ตรงไหน

โดยปกติถ้าเป็นวัตถุถ้าหากเราต้องการหาตำแหน่งสามารถใช้ getAttr('.t') ได้ แต่ว่าวิธีนี้ใช้ได้กับตัววัตถุเท่านั้นไม่สามารถใช้ได้กับส่วนประกอบย่อย ภายในวัตถุ

เมื่อต้องการจะหาตำแหน่งของส่วนประกอบย่อยมีฟังก์ชันอีกตัวที่ใช้งานได้สะดวกกว่า นั่นคือ xform()

ฟังก์ชันนี้ใช้สำหรับเปลี่ยนค่าหรือหาค่าของวัตถุหรือส่วนประกอบบางอย่างที่ต้องการ ในที่นี้จะใช้เพื่อหาค่าพิกัดของส่วนประกอบที่ต้องการ

กรณีที่ใช้เพื่อหาค่าต้องใส่แฟล็ก q (query) ลงไปเป็น q=1 และใส่แฟล็ก t (translation) จากนั้นฟังก์ชันจะคืนค่าตำแหน่งพิกัดของวัตถุหรือส่วนประกอบเป็นลิส์ของ พิกัดแกน x y z
เช่น
mc.polyCube(w=10,h=10,d=10)
mc.move(-5,-5,-5)
print(mc.xform(q=1,t=1))



จะได้ค่า [-5,-5,-5]

หรืออาจใช้กับส่วนประกอบ เช่นจุดยอด ก็จะได้ตำแหน่งของจุดยอดนั้น
print(xform('.vtx[0]',q=1,t=1))

อย่างไรก็ตาม จะเห็นว่าค่าที่ได้นั้นไม่ใช่ค่าตำแหน่งที่แท้จริงของมัน แต่เป็นตำแหน่งเมื่อเทียบกับใจกลางของวัตถุ

กรณีที่ต้องการหาตำแหน่งสัมบูรณ์เทียบกับฉากหลังจะต้องเพิ่มแฟล็กไปอีกตัว นั่นคือ ws (worldSpace) เป็น ws=1
print(xform('.vtx[0]',q=1,t=1,ws=1))

คราวนี้ลองใช้กับเส้นขอบดู
print(xform('.e[0]',q=1,t=1))

จะได้ลิสต์ที่มีตัวเลข ๖ ตัว ๓ ตัวแรกคือพิกัด xyz ของจุดยอดจุดหนึ่งที่ประกอบเป็นเส้นขอบนั้น ส่วน ๓ ตัวหลังคือของจุดยอดอีกจุด

หากใช้กับหน้าดู
print(xform('.f[0]',q=1,t=1))

ก็จะพบว่าได้เป็นลิสต์ที่มีจำนวนสมาชิกเท่ากับ ๓ คูณด้วยจำนวนจุดยอดที่ประกอบเป็นด้านนั้น เช่น ๙ หรือ ๑๒

การประยุกต์ใช้งาน เช่นถ้าลองสร้างทรงกลมขึ้นมาอันหนึ่งแล้วต้องการเลือกแค่ส่วน
mc.polySphere(r=5,sx=12,sy=12,n='songklom')
mc.select(cl=1)
for i in range(mc.polyEvaluate('songklom',v=1)):
    t = mc.xform('songklom.vtx[%d]'%i,t=1,q=1)
    if(abs(t[1])<0.001):
        mc.select('songklom.vtx[%d]'%i,add=1)

ในที่นี้ใช้วิธีการให้วนทำซ้ำเพื่อตรวจจุดยอดทีละจุดว่ามีอันไหนมีคุณสมบัติ ตามที่ต้องการ ซึ่งในที่นี้คือต้องการจุดที่มีตำแหน่งในแกน y เป็น 0



อย่างไรก็ตามที่ใส่เป็น abs(t[1])<0.001 แทนที่จะเป็น t[1]==0 เพราะในคอมพิวเตอร์เลขจำนวนจริงที่เห็นว่าเป็นจำนวนง่ายๆอาจไม่ใช่เป็นอย่าง นั้นจริงๆ บางทีอาจมีจุดทศนิยมเป็นจำนวนเล็กๆเช่น 0.000001 อยู่ โดยเฉพาะค่าที่ได้จากการคำนวณบางอย่างมาก่อน

ดังนั้นโดยปกติไม่ควรใช้เครื่องหมาย == กับจำนวนจริงในคอมพิวเตอร์ แต่ใช้วิธีเผื่อขอบเขตบวกลบเล็กน้อยไว้เสมอ ในที่นี้ใช้ 0.001 ก็เพียงพอ

ตอนนี้หากพิมพ์
mc.scale(2,1,2)

ทรงกลมก็จะแป้นออกกลายเป็นมีหน้าตาคล้ายจานบิน



คราวนี้ลองให้เลือกทั้งหมดที่อยู่ครึ่งบน
mc.polySphere(r=5,sx=18,sy=18,n='songklom')
mc.select(cl=1)
for i in range(mc.polyEvaluate('songklom',v=1)):
    t = mc.xform('songklom.vtx[%d]'%i,t=1,q=1)
    if(t[1]>0.001):
        mc.select('songklom.vtx[%d]'%i,add=1)

แบบนี้จะเห็นว่าเฉพาะส่วนบนถูกเลือก



ตอนนี้ถ้าพิมพ์
mc.scale(1,0,1)

ก็จะออกมาเป็นวัตถุรูปครึ่งวงกลม



ถ้าพิมพ์
mc.move(10,y=1)

ก็จะได้รูปร่างคล้ายๆหลอดทดลอง





กรณีที่เป้าหมายที่ต้องการเลือกมีอยู่แค่อันเดียวอาจใช้ break ช่วยเพื่อให้หยุดการวนซ้ำทันทีที่เจอเป้าหมาย เครื่องจะได้ไม่ต้องทำงานซ้ำเกินโดยไม่จำเป็น

เช่น คราวนี้ลองสร้างกระโจมโดยหาจุดยอดที่อยู่ตรงกลางด้านบนแล้วดึงสูงขึ้นไป
mc.polyCylinder(r=5,h=5,sx=8,sy=1,sz=1,n='krachom')
for i in range(mc.polyEvaluate(v=1)):
    t = mc.xform('.vtx[%d]'%i,t=1,q=1)
    if(t[0]**2+t[2]**2<0.001 and t[1]>0):
        mc.select('.vtx[%d]'%i)
        break
mc.move(0,5,0,r=1)



ในตัวอย่างนี้มีการวนซ้ำด้วย for เพื่อหาว่าจุดยอดไหนที่อยู่ด้านบนสุดตรงกลางโดยใช้ xform เพื่อดูข้อมูลตำแหน่ง พอตรวจพบจุดที่อยู่ในตำแหน่งที่ต้องการแล้วจุดนั้นก็จะถูกเลือกและการวนซ้ำ ก็จะสิ้นสุดทันที

นอกจากการหาตำแหน่งเป็นจุดๆด้วยแฟล็ก t แล้ว ยังสามารถหาตำแหน่งที่เป็นขอบเขตของวัตถุหรือเส้นขอบหรือด้านได้ ด้วยการแทนแฟล็ก t ด้วยแฟล็ก bb (boundingBox)
ลอง
print(xform('.f[0]',q=1,bb=1))

จะได้ตัวเลขออกมา ๖ ตัว ๓ ตัวแรกเป็นขอบเขตที่ x y z ต่ำสุด ตามลำดับ และ ๓ ตัวหลังเป็นขอบเขตที่ x y z สูงสุด เมื่อดูค่าเหล่านี้จะทำให้รู้ว่าด้านนี้มีขอบเขตอยู่ในช่วงไหน และอาจนำไปหาตำแหน่งใจกลางหรือความกว้างได้ คือ
bb = xform('.f[0]',q=1,bb=1)
(bb[0]+bb[3])/2 จุดกึ่งกลางในแกน x
(bb[1]+bb[4])/2 จุดกึ่งกลางในแกน y
(bb[2]+bb[5])/2 จุดกึ่งกลางในแกน z
bb[3]-bb[0] ความกว้างในแกน x
bb[4]-bb[1] ความกว้างในแกน y
bb[5]-bb[2] ความกว้างในแกน z

bb นั้นอาจใช้ได้ทั้งกับเส้นขอบ ด้าน หรือทั้งตัววัตถุ

ลองใช้วิธีนี้สร้างทรงกลมแล้วคัดเลือกหน้าที่อยู่ครึ่งล่างออกมาแล้วลบ กลายเป็นรูปร่างคล้ายโดมครึ่งทรงกลม
mc.polySphere(r=5,sx=18,sy=18,n='khruengsongklom')
mc.select(cl=1)
for i in range(mc.polyEvaluate('khruengsongklom',f=1)):
    bb = mc.xform('khruengsongklom.f[%d]'%i,t=1,q=1)
    if(bb[4]<-0.001):
        mc.select('khruengsongklom.f[%d]'%i,add=1)
mc.delete()





นอกจากจะคัดกรองส่วนประกอบเพื่อเลือกแล้ว เราอาจใช้ xform() เพื่อกำหนดค่าบางอย่างที่ต้องการให้เปลี่ยนไปตามตำแหน่งของวัตถุ

สามารถนำมาใช้ประโยชน์เพื่อวาดกราฟสามมิติได้ เช่น
mc.polyPlane(w=40,h=40,sx=40,sy=40)
for i in range(mc.polyEvaluate(v=1)):
    t = mc.xform('.vtx[%d]'%i,t=1,q=1)
    mc.move((t[0]**2+t[2]**2)/20,'.vtx[%d]'%i,y=1)

แบบนี้จะได้ทรงพาราโบลา



ลองใส่ฟังก์ชันตรีโกณไปให้กลายเป็นผิวรูปคลื่น
import math
mc.polyPlane(w=40,h=40,sx=40,sy=40)
for i in range(mc.polyEvaluate(v=1)):
    t = mc.xform('.vtx[%d]'%i,t=1,q=1)
    mc.move(math.sin(0.2*math.pi*(t[0]**2+t[2]**2)**0.5)*3,'.vtx[%d]'%i,y=1)



ลองประยุกต์ใช้กับทรงกลมก็ได้ เช่น ลองสร้างผลอะไรที่ดูเป็นแฉกๆคล้ายบวบ
import math
mc.polySphere(r=10,sx=100,sy=20)
for i in range(mc.polyEvaluate(v=1)):
    t = mc.xform('.vtx[%d]'%i,q=1,t=1,ws=1)
    if(t[2]!=0): longi = math.atan(t[0]/t[2])
    else: longi = 0
    w = 1+0.2*math.sin(longi*10)
    mc.scale(w,5,w,'.vtx[%d]'%i)



จะเห็นว่าส่วนประกอบแต่ละอันถูกย่อหรือขยายตามแนวนอน (xz) โดยขึ้นอยู่กับลองจิจูด ซึ่งลองจิจูดก็คำนวณมาจาก arctan ของตำแหน่งในแนว x และ z แต่ต้องระวังกรณีที่เป็น 0 ด้วย

หรืออาจทำเป็นหนามๆคล้ายทุเรียนก็ได้
import math
mc.polySphere(r=10,sx=40,sy=20,n='thurian')
for i in range(mc.polyEvaluate(v=1)):
    t = mc.xform('.vtx[%d]'%i,q=1,t=1,ws=1)
    if(t[2]!=0): longi = math.atan(t[0]/t[2])
    else: longi = 0
    lati = math.asin(t[1]/(t[0]**2+t[1]**2+t[2]**2)**0.5)
    w = (1+0.1*math.cos(longi*20))*(1-0.1*math.cos(lati*20))
    mc.scale(w,w,w,'.vtx[%d]'%i)



ในที่นี้มีการใช้ละติจูดด้วย ซึ่งก็คำนวณจาก arcsin

จะเห็นว่าสามารถนำไปประยุกต์ใช้อะไรต่างๆได้มากมายเพื่อให้ได้รูปทรงตามที่ต้องการ



อ้างอิง

<< บทที่แล้ว      บทถัดไป >>
หน้าสารบัญ


-----------------------------------------

囧囧囧囧囧囧囧囧囧囧囧囧囧囧囧囧囧囧囧囧囧囧囧囧囧

ดูสถิติของหน้านี้

หมวดหมู่

-- คอมพิวเตอร์ >> เขียนโปรแกรม >> python >> mayapython
-- คอมพิวเตอร์ >> 3D >> maya

ไม่อนุญาตให้นำเนื้อหาของบทความไปลงที่อื่นโดยไม่ได้ขออนุญาตโดยเด็ดขาด หากต้องการนำบางส่วนไปลงสามารถทำได้โดยต้องไม่ใช่การก๊อปแปะแต่ให้เปลี่ยนคำพูดเป็นของตัวเอง หรือไม่ก็เขียนในลักษณะการยกข้อความอ้างอิง และไม่ว่ากรณีไหนก็ตาม ต้องให้เครดิตพร้อมใส่ลิงก์ของทุกบทความที่มีการใช้เนื้อหาเสมอ

สารบัญ

รวมคำแปลวลีเด็ดจากญี่ปุ่น
มอดูลต่างๆ
-- numpy
-- matplotlib

-- pandas
-- manim
-- opencv
-- pyqt
-- pytorch
การเรียนรู้ของเครื่อง
-- โครงข่าย
     ประสาทเทียม
ภาษา javascript
ภาษา mongol
ภาษาศาสตร์
maya
ความน่าจะเป็น
บันทึกในญี่ปุ่น
บันทึกในจีน
-- บันทึกในปักกิ่ง
-- บันทึกในฮ่องกง
-- บันทึกในมาเก๊า
บันทึกในไต้หวัน
บันทึกในยุโรปเหนือ
บันทึกในประเทศอื่นๆ
qiita
บทความอื่นๆ

บทความแบ่งตามหมวด



ติดตามอัปเดตของบล็อกได้ที่แฟนเพจ

  ค้นหาบทความ

  บทความแนะนำ

ตัวอักษรกรีกและเปรียบเทียบการใช้งานในภาษากรีกโบราณและกรีกสมัยใหม่
ที่มาของอักษรไทยและความเกี่ยวพันกับอักษรอื่นๆในตระกูลอักษรพราหมี
การสร้างแบบจำลองสามมิติเป็นไฟล์ .obj วิธีการอย่างง่ายที่ไม่ว่าใครก็ลองทำได้ทันที
รวมรายชื่อนักร้องเพลงกวางตุ้ง
ภาษาจีนแบ่งเป็นสำเนียงอะไรบ้าง มีความแตกต่างกันมากแค่ไหน
ทำความเข้าใจระบอบประชาธิปไตยจากประวัติศาสตร์ความเป็นมา
เรียนรู้วิธีการใช้ regular expression (regex)
การใช้ unix shell เบื้องต้น ใน linux และ mac
g ในภาษาญี่ปุ่นออกเสียง "ก" หรือ "ง" กันแน่
ทำความรู้จักกับปัญญาประดิษฐ์และการเรียนรู้ของเครื่อง
ค้นพบระบบดาวเคราะห์ ๘ ดวง เบื้องหลังความสำเร็จคือปัญญาประดิษฐ์ (AI)
หอดูดาวโบราณปักกิ่ง ตอนที่ ๑: แท่นสังเกตการณ์และสวนดอกไม้
พิพิธภัณฑ์สถาปัตยกรรมโบราณปักกิ่ง
เที่ยวเมืองตานตง ล่องเรือในน่านน้ำเกาหลีเหนือ
ตระเวนเที่ยวตามรอยฉากของอนิเมะในญี่ปุ่น
เที่ยวชมหอดูดาวที่ฐานสังเกตการณ์ซิงหลง
ทำไมจึงไม่ควรเขียนวรรณยุกต์เวลาทับศัพท์ภาษาต่างประเทศ

บทความแต่ละเดือน

2023年

1月 2月 3月 4月
5月 6月 7月 8月
9月 10月 11月 12月

2022年

1月 2月 3月 4月
5月 6月 7月 8月
9月 10月 11月 12月

2021年

1月 2月 3月 4月
5月 6月 7月 8月
9月 10月 11月 12月

2020年

1月 2月 3月 4月
5月 6月 7月 8月
9月 10月 11月 12月

2019年

1月 2月 3月 4月
5月 6月 7月 8月
9月 10月 11月 12月

ค้นบทความเก่ากว่านั้น

ไทย

日本語

中文