Как загрузить 3D-модель с помощью PyWeb3D
Из материала статьи вы узнаете, как загрузить 3D-модель в пространство сцены с помощью PyWeb3D .
3D-модели доступны в сотнях файловых форматов, каждый из которых обладает своим назначением, особенностями и уровнем сложности. Несмотря на то, что three.js предоставляет множество загрузчиков, выбор правильного формата и рабочего процесса сэкономит время и избавит от разочарований в дальнейшем. Ведь некоторые форматы вызывают трудности в процессе работы, демонстрируют низкую производительность в режиме реального времени или просто не поддерживаются на данный момент.
Мы будем задействовать формат glTF, рекомендуемый для three.js.
Примечание. Обе версии формата, .GLB и .GLTF, отлично поддерживаются.
Для загрузки модели в пространство сцены используется three.js GLTFLoader.
С модифицированной версией для PyWeb3D можно ознакомиться по ссылке.
Шаблонный код HTML <!DOCTYPE html><html> <head> <meta charset="utf-8"> <title>PyWeb3D webgl - GLTFloader</title> <script src="https://cdn.jsdelivr.net/npm/Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра..7/brython.min.js"></script> <script src="https://cdn.jsdelivr.net/npm/Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра..7/brython_stdlib.js"></script> <script src="https://unpkg.com/Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра..0/build/three.js"></script> <script src="https://www.pyweb3d.org/pyweb3d/v1.0.0/pyweb3d.brython.js"></script> <style> body { margin: 0; } </style> </head> <body onload="brython(1)"> <script src="/../jsm/loaders/GLTFLoader.js"></script> <script src="/../jsm/controls/OrbitControls.js"></script> <script src="/../jsm/loaders/RGBELoader.js"></script> <script type="text/python"> # Код Python размещается здесь </script> <body> </html>
Весь нижеследующий код размещается в строчном теге <script type=”text/python”> в теле HTML-файла.
Импорт требуемых модулей и функций from browser import document, windowfrom pyweb3d.pyweb3d import *from javascript import UNDEFINED as undefined
Инициализация дополнительIх модулей GLTFLoader = window.THREE.GLTFLoader.newOrbitControls = window.THREE.OrbitControls.newRGBELoader = window.THREE.RGBELoader.new
GLTFLoader = window.THREE.GLTFLoader.newOrbitControls = window.THREE.OrbitControls.newRGBELoader = window.THREE.RGBELoader.new
В данном фрагменте кода мы инициализируем дополнительные модули GLTFLoader, OrbitControls и RGBELoader напрямую из файла JavaScript в код Python.
Создание сцены и загрузка модели #Переменные для настройки camera = Nonerenderer = Nonescene = Nonecar = Nonedef init(): global camera global renderer global scene global car #Создание сцены scene = Scene() scene.background = Color( 0x333333 ) scene.environment = RGBELoader().load( ‘textures/venice_sunset_1k.hdr’ ) scene.environment.mapping = EquirectangularReflectionMapping scene.fog = Fog( 0x333333, 10, 15 ) grid = GridHelper( 20, 40, 0xffffff, 0xffffff ) grid.material.opacity = 0.2 grid.material.depthWrite = False grid.material.transparent = True scene.add( grid ) fov = 45 aspect = window.innerWidth / window.innerHeight near = 1 far = 1500 #Настройка камеры camera = PerspectiveCamera(fov, aspect, near, far) camera.position.x = 8 camera.position.y = 1 camera.position.z = 10 #Настройка источников света ambientLight = AmbientLight( ‘white’, 2 ) scene.add( ambientLight ) DirectLight = DirectionalLight( ‘white’, 3.5 ) DirectLight.position.set( 100, 100, 100 ) scene.add( DirectLight ) hemiLight = HemisphereLight(’white’, ‘darkslategrey’, 5) scene.add(hemiLight) #Визуализатор renderer = WebGLRenderer( { ‘antialias’: True } ) renderer.setPixelRatio( window.devicePixelRatio ) renderer.setSize( window.innerWidth, window.innerHeight ) document.body.appendChild( renderer.domElement ) controls = OrbitControls(camera, renderer.domElement) #Загрузка модели loader = GLTFLoader() def loadGLTF(gltf): car = gltf.scene car.scale.setScalar( 1.5 ) # центр box = Box3().setFromObject( car ) center = box.getCenter( Vector3() ) car.position.x += ( car.position.x - center.x ) car.position.y += ( car.position.y - center.y + 1.4) car.position.z += ( car.position.z - center.z ) scene.add( car ) animate(0) def onError(error): print(error) loader.load( ‘models/Nissan_Z_Proto/scene.gltf’, loadGLTF, undefined, onError)
Построчно разберем содержимое данного кода.
- Строки 2 — 5. Объявляем пустые переменные для хранения камеры, визуализатора, сцены и автомобиля.
- Строки 7 — 75. Определяем функцию init(). Внутри нее создаем сцену, камеру, сетку, источник света и загружаем модель.
Переходим к более детальному разбору.
- Строки 8 — 11. Делаем переменные из строк 2–5 изменяемыми. Для тех, кто только начинает работать с Python, отметим, что ключевое слово global необходимо для изменения глобальной копии переменных, объявленных в строках 2 — 5.
- Строки 14 — 18. Создаем сцену, добавляем к ней фоновый цвет, текстуру и эффект тумана.
- Строки 20 — 24. Создаем сетку и добавляем ее к сцене.
- Строки 26 — 35. Создаем камеру с перспективной проекцией и задаем ей область просмотра, соотношение сторон, ближнюю и дальнюю плоскости отсечения.
- Строки 38 — 39. Создаем источник рассеянного света и добавляем его к сцене.
- Строки 41 — 43. Создаем источник направленного света и добавляем его к сцене.
- Строки 45 — 46. Создаем полусферический источник света и добавляем его к сцене.
- Строки 49 -52. Создаем визуализатор WebGL и добавляем его в тело HTML-файла.
- Строка 54. Создаем элемент управления вращением камеры OrbitControl, который принимает цель в качестве аргумента (в данном случае камеру и renderer.domElement или элемент <canvas>).
- Строка 57. Инстанцируем GLTFLoader.
- Строки 59 — 70. Определяем функцию обратного вызова loadGLTF() для обработки настроек модели gLTF.
- Строки 72 — 73. Определяем функцию обратного вызова onError(). Она обрабатывает сообщения об ошибках и помогает устранять неполадки в случае сбоев загрузки модели.
- Строка 75. Загружаем модель и передаем функции обратного вызова методу load в качестве аргумента.
Обработка события изменения размера окна и анимации def onWindowResize(resize): camera.aspect = window.innerWidth / window.innerHeight camera.updateProjectionMatrix() renderer.setSize( window.innerWidth, window.innerHeight )window.addEventListener( ‘resize’, onWindowResize )def animate(time): window.requestAnimationFrame( animate ) renderer.render( scene, camera )init()
Строки 1 — 8. Обрабатываем событие изменения размера окна.
Строки 10 — 12. Обрабатываем цикл анимации.
Строка 14. Вызываем функцию init(), определенную в строках 7 — 75 предыдущего фрагмента кода.
Запуск кода
Открываем HTML-файл в браузере и видим прекрасную модель спорткара Nissan Z Proto.
Версия в интерактивном режиме по ссылке.