Python 入門
始めに
Python は 汎用のスクリプト言語です。
Python は Windows, Linux, Mac OS X などの主な OS 上でプログラミングを行って、
実行させることができます。
スクリプト言語なので、C++ や Java のようにコンパイルの必要もありません。
OS 固有の機能を使用していなければ、同じスクリプトがどの OS 上でも動作します。
Python によって作成できるプログラムは、ほとんどすべての分野に及びます。
CG、 Web、 データベース、科学計算、などです。
Python はさまざまなアプリケーションソフトをコントロールするためにも使用できます。
代表的なところでは、
Microsoft Word, Excel, Access, Internet Explorerなど
各種 CG ソフトでは
Photoshop, Illustrator,
Maya, XSI, Hudini, Shade, Blender, Meta Seqoiya,
Motion Builder, Poser, Gimp, など
Maya をコントロールする Python
バージョン 8.5 から Maya でも Python が組み込まれて、
MEL に次ぐ第二のスクリプト言語として使用できるようになりました。
Maya に組み込まれた Python は、
MEL によってできることは、ほとんどすべて実行できます。
- 複数の操作を Python コマンド一つで実行する
- Maya の GUI (グラフィック・ユーザー・インターフェース)をカスタマイズする
- メニューだけで作ることが難しい大量のオブジェクトのモデリング・アニメーションができる
- 数式・プログラムによる複雑なモデリング・アニメーションがでる
- メニューには無い独自の機能を追加
- GUI を使わないモデリング・アニメーション・レンダリング
それだけでなく、Python 独自の以下のような特徴があります。
- Maya のプラグインを作成できる
従来は C++ で作成する必要のあったプラグインを
Python によって作成できます。
これによって、より容易にプラグインの作成ができるようになります。
- 単独の Maya アプリケーションを作成できる。
Maya 本体を起動することなく、
Maya の機能を使った独立したアプリケーションを作成できます。
- オブジェクト指向のスクリプト言語である
- 膨大な Python のモジュールを使用できる
Python には、10 数年にわたって世界中で作成されてきた多くのモジュール(ライブラリ)
があります。
これによって、文字列処理、ファイル処理、GUI、Web、ネットワーク
やデータベースなどのほとんどの欲しい機能が、あらかじめ用意されています。
(ただし、別途インストールする必要がある場合もあります。)
Maya Python で勉強すること
ここでは Maya のモデリング・アニメーションなどを Python スクリプトを使用して行ない、
MEL ではできないプラグインの作り方、
Maya から独立した Python スクリプトの作り方、
外部のアプリケーションをコントロールする方法などを学びます。
- 基本的な Python の使い方・文法を、Maya 上で Python を使って、
簡単なモデリング・アニメーションをすることによって学習します。
- Python によってオリジナルの GUI を作る練習をします。
- Python でパーティクルなどのダイナミクスを制御するスクリプトを作り、
ダイナミクスの実験をしてみます。
- Python によるプラグインの作り方を 〜を例として学びます。
- Python による独立したアプリケーションの作り方をレンダリングツールを例として学びます。
- Python による外部アプリケーションのコントロール方法を、
Photoshop と Illustrator をコントロールする方法を例として学びます。
Python は非常に多機能なスクリプト言語です。
文法は C++ や Java などに比べれば、シンプルでわかりやすいものですが、
MEL に比べればできることが多い分、覚えることも多くなります。
これから学習することは、Maya で Python を使用する最低限の知識です。
ぜひ参考書や Web を参照して、より深く Python を学習してください。
必ずやっただけの見返りはあるはずです。
Python の概略
Python は 〜 によって構成されています。
コマンドの数は 1000 以上あり非常に種類が多いのですが、もちろん最初から全部覚える必要はありません。
最初は基本的なものから覚えてゆき、後はマニュアルなどを参照しながら Python スクリプト作ってゆけば良いのです。
Python コマンドの種類は以下の通りです。
- シーンコマンド (シーンとその環境を操作するために使われる。 最も種類が多い)
- アドミニストレーションコマンド (ファイル入出力、OSへのアクセスなど)
- ユーザーインターフェースコマンド (GUI をつくる)
- 関数 (配列、カーブ、数学関数、乱数、色変換など)
MEL と Python の同じところと違うところ
後で学習するように、MEL と Python では文法がまったく違います。
しかし、以下のような同じところも存在します。
(同じところ)
- 変数がある
変数名の決め方はほぼ同じ
ただし、型がない
- 制御構造がある
if, while, for などがある
- 関数(MEL のプロシージャ)がある
(違うところ)
- インデントでスクリプトの構造が決まる
- 変数に型宣言がない
- 変数に $ がつかない
- リスト、辞書やタプルなどの型がある
- モジュールをインポートできる
- クラスがある
コマンドラインからの実行
Python コマンドを実行するためには様々な方法がありますが、まずは簡単な方法からやってみましょう。
最初に Maya メインウインドウの左下にあるコマンドラインにコマンドを入力する方法で
Python コマンドを実行してみます。
なお、以下において Enter キーはキーボードの右端にあるテンキーのものを使うと、
いちいちフォーカスをコマンドラインにあわせる必要が無いので便利です。
- コマンドラインの左側に Python と表示されているのを確認します。
もし、表示が MEL になっていたらマウスクリックによって、Python と表示させておきます。
- コマンドラインをマウスによってフォーカスし、カーソルが出ている状態にしてください。
- コマンドラインに
import maya
と打ち込んで最後に Enter キーを押してください。
- 続けて、コマンドラインに
maya.cmds.sphere()
と打ち込んで Enter キーを押します。
- すると、半径1の NURBS の球がシーンに現れます。
次に今作られた球を、Python コマンドを使って移動してみましょう。
- コマンドラインに
maya.cmds.move(3, 0, 0)
と打ち込んで Enter キーを押してください。
- すると球が(3, 0, 0)の位置に移動します。
- 次に、コマンドラインから
maya.cmds.move(0, 0, 3
と打ち込み Enter キーを押しましょう。
- 今度は球が(0, 0, 3)の位置に移動しました。
作られたオブジェクトを回転、拡大・縮小するには maya.cmds.rotate()、
maya.cmds.scale() コマンドを使います。
- コマンドラインから maya.cmds.rotate(0, 45, 0) と打ち込み、
Enter キーを押します。
- 球がローカル座標で Y 軸方向に 45 度回転したはずです。
- 次に、コマンドラインから maya.cmds.scale(1, 2, 1) と打ち込んで、
Enter キーを押します。
- 今度は球が Y 軸方向にスケールされます。
今、実行してきたコマンドは普段
GUI のメニューやチャンネルボックス・アトリビュートエディタなどで実行したり、
数値の設定を行ってきた操作ですが、Python コマンドで同様なことが行なえるのがわかったと思います。
Tips
コマンドラインのフォーカスはテンキーの Enter キーを使わないとはずれてしまいますが、
で インターフェース 中の コマンドライン の フォーカスの保持 にチェックを入れておけば普通の Enter キーでもフォーカスがはずれなくなります。
練習
- 上のシーンにもう一つ NURBS の球を作って、その球も
maya.cmds.move() によって適当な位置に移動し、
move.cmds.rotate,maya.cmds.scale() を使って回転・スケールを実行してみましょう。
自分の思ったように移動・回転・スケールができたでしょうか。
- 球以外のプリミティブも作ってみましょう。
球以外のプリミティブには、例えば
maya.cmds.cone()
maya.cmds.nurbsCube()
maya.cmds.cylinder()
maya.cmds.polyTorus()
などがあります。
これらのコマンドをいくつか実行して、たくさんのオブジェクトを作り、
maya.cmds.move(),
maya.cmds.rotate(),
maya.cmds.scale() を使って好きなように並べてみましょう。
もちろん、プリミティブの種類はこれだけではありません。
興味のある人はコマンド名を調べて実行してみましょう。
(ヒント)
次に説明するスクリプトエディタを使用すると GUI から実行したコマンドを知ることができます。
スクリプトエディタによるコマンドの実行
Python を実行するもう一つの方法としてスクリプトエディタ(Script Editor)があります。
Python スクリプトを作成・実行するときには最も良く使われます。
スクリプトエディタ には以下のような利点があります。
- 複数のコマンドをまとめて入力することができます。
- エラーがあれば スクリプトエディタ のヒストリーウインドウに表示されます。
- GUI での操作によってどんな Python コマンドが実行されているかわかります。
実行され Python コマンドはヒストリーウインドウに表示されます。
- エディターで作成した Pythonスクリプトを読み込んで実行することができます。
スクリプトエディタ におけるコマンドの実行例
- メインウインドウのメニューバーから
によって スクリプトエディター を表示します。
または、メインウインドウの右下にあるスクリプトエディタアイコン
をクリックすることによっても表示できます。
2 つに分かれているウインドウの上のウインドウをヒストリウインドウ、
下のウインドウをインプットウインドウと呼びます。
- ヒストリウインドウ
- 実行された Python コマンドと、その実行結果を表示します。
エラーがあった場合にはエラーの内容などが表示されます。
- インプットウインドウ
- 実行したい Python コマンドを入力・編集するためのウインドウです。
左に表示されている 1 という数字はコマンドの行番号を表します。
- スクリプトエディターのインプットウインドウにコマンドを入力します。
ここでは maya.cmds.sphere() と入力してみてください。
- 入力したコマンドは以下のいづれかの方法で実行します。
- スクリプトエディター上のメニューバーから で実行。
- Ctrl + Enter キーを押す。
- キーボード右端の Enter キーを押す。
実行すると図のようにヒストリウインドウに表示されるはずです。
ヒストリウインドウの // 結果: の右に、
作られた球のノード名 nurbsSphere1, makeNurbsSphere1 が表示されているのに注意してください。
このように Python コマンドを実行すると
// 結果:
と
//
の間にコマンドが返してくる文字列・数値などが表示されます。
- 半径 1 の NURBS の球がシーンに現れます。
スクリプトエディタのメニューとツールバーについての解説は次回におこないます。
Tips
スクリプトエディタ のインプットウインドウにコマンドを入力して実行する時に、
実行するコマンドをマウス左ボタンで選択しておくと、
実行した後もインプットウインドウにコマンドが残ったままになるので、
同じコマンドを連続して実行したい時に便利です。
練習
- スクリプトエディターの下のウインドウに複数のコマンドを入力して実行させてみましょう
たとえば、インプットウインドウに
maya.cmds.sphere();
maya.cmds.move(5, 0, 0);
と打ち込み実行してみます。
NURBS の球が作成されて(5, 0, 0) の位置へ移動したでしょうか。
続けて、様々なプリミティブを作るコマンドと、
それらを移動・回転・スケールをかけるコマンドをインプットウインドウに打ち込んで実行してみましょう。
(注意)
同じ Maya の MEL においては、
複数のコマンドをインプットウインドウに打ち込んで実行する場合には、
コマンドの右に ; (セミコロン)が必要でしたが、
Python の場合には必要ありません。
- GUI の操作によって スクリプトエディタ のヒストリウインドウにどんなコマンドが表示されるか確かめてみましょう。
たとえば、メインウインドウのメニューから
によって
球を作ると、どんなコマンドが表示されますか?
その他のメニューもできるだけ実行してみてください。
シェルフへのコマンドの登録
スクリプトエディタ のヒストリウインドウ・インプットウインドウに表示されているコマンドはシェルフに登録しておいて後で実行することができます。
同じコマンドを何度も実行する必要がある場合には便利です。
また、シェルフに登録しておいたコマンドを スクリプトエディタ にコピーすることも可能です。
シェルフへの登録例
スクリプトエディタ に表示されている適当なコマンドをシェルフに登録してみましょう。
- スクリプトエディタ のヒストリウインドウ、またはインプットウインドウに表示されているコマンドでシェルフに登録したいコマンドをマウス左ボタンで選択します。
- 選択された部分の上部分でマウスの中ボタンをクリックし、ドラッグアンドドロップでシェルフまで移動します。
- シェルフに新しいアイコンが作られます。
- そのアイコンをクリックすると登録したコマンドが実行されます。
逆にシェルフに登録したコマンドを スクリプトエディタ にコピーしたい場合は、
コピーしたいシェルフのアイコンの上でマウス中ボタンをクリックし、
ドラッグアンドドロップで スクリプトエディタ のインプットウインドウへ移動します。
また、不要になったシェルフのアイコンはシェルフの右にあるゴミ箱アイコン
にマウス中ボタンでドラッグアンドドロップすれば消去することができます。
Tips
マウス左ボタンで スクリプトエディタ 内のコマンドを選択する場合に、
以下の方法を知っておくと効率良く選択することができます。
- ダブルクリック
単語一個分を選択
- 3 回連続クリック
一行分を選択
- 4 回連続クリック (Linuxのみ)
ウインドウ内全体を選択
まとめ
- Python コマンドの実行方法には主に以下のものがあります。
? この他にも Command Shell などの実行方法がありますが、
? 良く使用されるのは上の 2 つでしょう。
- ? スクリプトエディタ によって、 GUI による操作がどのような Python のコマンドによって実行されているかわかります。
- プリミティブを作るコマンドには
maya.cmds.sphere()、
maya.cmds.cone()、
maya.cmds.nurbsCube()、
maya.cmds.cylinder()、
maya.cmds.nurbsplane()、
maya.cmds.torus(),
maya.cmds.polyTorus()などがあります。
- 移動(Translate)、回転(Rotate)、拡大・縮小(Scale)は
maya.cmds.move()、
maya.cmds.rotate()、
maya.cmds.scale() コマンドで実行します。
参考
Home | Contents
Mail