授業の目標と注意

目標

この授業の目標はMayaのようなCGツールを作成することです。
全ての機能を作成することは不可能なので、できるところまで作成することにします。
作成するプログラムの動作•内部の仕様などはMayaを基準にします。 ただし、あきらかに必要の無い機能は実装しません。

作成してゆく機能

1. OBJデータ読み書き (rwobj.py)
2. 行列演算 (matrix.py)
3. ラバーバンド (rubberband.py)
4. ポリゴン表示(ワイヤーフレーム) (wire.py)
5. ポリゴン表示(フラットシェーディング) (flat.py)
6. ポリゴン表示(陰影表示) (smooth.py)
7. ポリゴン表示(テクスチャ) (texture.py)
8. カメラの移動・回転
9. オブジェクトの移動・回転•スケール
10. 選択
    頂点やエッジ、フェースを選択できるようにします。
11. 頂点、エッジ、フェース移動
12. メニュー
    最初はOpenGLのメニューを使います。

作成の方針

• 必要な機能を独立に作って、後でまとめる
• 最初は関数で作る
  後で、できるものからクラスにしてゆきます。
• メニューを作るまではショートカットキーで操作
• 作成上の注意を守る

大きくて複雑なプログラムの作り方

• 必要な機能を列挙する
• 各部分を独立した形で作る(モジュール、機能別)
  最初からひとつのプログラムとして作らないようにします。
• 関数、データ、クラスはなるべく使いやすく作る
  関数、データやクラスは使うときにシンプルに使うことができるようにします。
  例えば、 引数は2つ以内、関数でやることはひとつだけ、 2重配列にアクセスさせない などの工夫をします。
  (ダメな例)

  for i in range(10):
  	for j in range(10):
  		test(data[i][j])
  

  (良い例)

  for x in data:
  	test(x)
  

• if文をなるべく少なくする
  ifはプログラムを複雑にするもっとも大きな原因のひとつです。
  詳しいことは以下のif分をなくす方法を参照してください。

if文をなくす方法

if文の主な役割は以下の二つです。

1. 分類
   データをいくつかの種類に分類します。
2. 例外
   データの中にある例外を除くために使います。

• 1.のif文を無くすには関数を値とする辞書を使います。

  if x == 'v':
      test1()
  if x == 'vn':
      test2()
  if x == 'vt':
      test3()
  

  ↓

  d = {'v':test1, 'vn':test2, 'vt':test3}
  d[x]()
  

• 2.のif文を無くすにはデータに余分なものを追加して例外を無くします。
  例えば、 [0, 1, 2, 3]から[[0, 1], [1, 2], [2, 3], [3, 0]]を作るときには以下のようにします。

  f = [0, 1, 2, 3]
  f.append(f[0])
  zip(f[:-1], f[1:]) # -> [[0, 1], [1, 2], [2, 3], [3, 0]]
  

• 1.と2.の合わせ技
  1.の例でxが辞書にないキーの場合、エラーになります。
  それを防ぐために何もしない関数を余分に作って対処します。

  def do_nothing(*arg):
      pass
  
  d = {'v':test1, 'vn':test2, 'vt':test3}
  d.get(x, do_nothing)()
  

参考

• MAYA
  Maya, MEL 関係(Tips, FAQ, コマンド)のページ