Blender 從 2.8 以後開始使用 Shader node 的方式來編輯 Shader ，雖然編輯起來很方便，但有時會需要知道它實際的計算的方式如'MixRGB node'，在此把查詢的方法做個紀錄。
原始碼的位址在 [ github.com ] Blender 的 Shader 原始碼 ，開啟後可看到以下
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| Blender 的 Shader 原始碼 |
圖中可以看到每個檔案都是 .glsl ，那如何查找 Shader node 對應的原始碼呢?以下以'MixRGB node'為例，透過檔名的字尾來查找對應的原始碼，如下圖
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| 'MixRGB node'的原始碼 |
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| 'MixRGB node'的原始碼內容 |
最近看到 [ www.youtube.com ] Make a Spiral in Under 5 Minutes Using Nodes || Blender 2.82 裡面的作法萃取後可以產生漩渦紋理(Texture)，和之前的 產生漩渦的紋理(Texture) 方法有一些不同，這裡做個紀錄。
先來看 Shader node 的部分，如下圖
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| Shader node 的做法 |
結果如下
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| 範例的結果 |
Shader node 裡被紅圈圈起來的地方可以控制漩渦的圈數，這是上一次 產生漩渦的紋理(Texture) 的做法辦不到的，把該數值調成"1"，可以得到下圖
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| Multify node 的數值為"1"的結果 |
將該數值調成"10"，可以得到下圖
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| Multify node 的數值為"10"的結果 |
[ www.youtube.com ] Make a Spiral in Under 5 Minutes Using Nodes || Blender 2.82
先前的 產生漩渦的紋理(Texture) 能產生簡單產生旋轉動畫，但轉起來相當單調，有辦法轉起來自然點嗎?個人想到的解法，在此做個紀錄。
按照之前的 產生漩渦的紋理(Texture) 作法的旋轉動畫如下
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| 單調的旋轉動畫 |
先看修正後的結果如下
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| 修正後的旋轉動畫 |
修正後的旋轉的動畫會一邊旋轉一邊改變漩渦，舊的只是單純旋轉，所以漩渦不會改變，如何改變呢?如下圖
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| 修正後的做法 |
最近看到一個教學 [ www.youtube.com ] Create a Black Hole in Blender - Iridesium ，影片裡有個步驟是用程式產生漩渦的紋理(Texture)，覺得做法很有趣在此作紀錄。
用程式產生漩渦的紋理(Texture)的做法如下
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| 用程式產生漩渦的紋理(Texture)的做法 |
圖中被紅圈圈起來的地方是要注意的地方，"Texture Coodinate Node"要使用"Object"作為輸入，"Gradent Texture Node"要使用"Spherical"，最後的"MixRGB Node"是我覺得整個作法裡面最神奇的地方，當"Fac"的數值是"1"的時候會是一個有著整齊一環一環的圓圈，當數值是"0"時就單純變成Noise Texture ，數值保持在"0.5~0.8"會很像漩渦，如果要漩渦動起來可以透過"Mapping Node"的"Rotation"的"Z"就可以做出簡單的漩渦動畫。
[ www.youtube.com ] Create a Black Hole in Blender - Iridesium
如果只是單純在 Shader editor 裡將透射(Transmission)調成"1"，會看到如下
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| 將透射(Transmission)調成"1" |
要開啟透射(Transmission)不只是調成"1"，還要在 Material Properties 作如下調整
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| 調整 Material Properties |
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| 調整 Render Properties |
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| 設定完透射(Transmission)的結果 |
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| 設定 Material Preview |
Blender 本身有自帶一些環境貼圖(Environment map)，但如果不夠用怎麼辦?這次會介紹如何取得環境貼圖(Environment map)並在 Blender 使用，在此做個紀錄。
如果覺得 Blender 自帶的環境貼圖(Environment map)不夠用可以到 [ hdrihaven.com ] HDRI Haven 下載，如下圖
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| 在 HDRI Haven 下載環境貼圖(Environment map) |
該網站相當貼心，在下載頁面可以選擇解析度來下載，下載的格式為 EXR。
如何在 Blender 使用環境貼圖(Environment map)呢?在 Shader editor 作如下操作
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| 編輯 Shader |
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| 在 Material priview 下看到結果 |
在 Material preview 下的設定將"Scene world"啟動就可以看到結果。
Blender 的 Shader node 提供的預設節點(node)種類有點少，少到有時一些基本的功能也必須用組合的，這裡開一篇來記錄相關的應用。
Shader node 並沒有提供 switch node ，但如果需要時該如何做呢?如下圖
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| switch node 的替代方案 |
Shader node 有提供"=="也就是"Compare"，但如果需要"!="(Not equal)呢?如下圖
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| 實現"!="(Not equal) |
Greater equal or Less equal:
Shader node 僅提供"Greater Than"和"Less Than"，如下圖
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| 實現">="(Greater equal) |
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| 實現"<="(Less equal) |
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| 實現"!"(Not) |
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| 實現"&"(And) |
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| 實現"|"(Or) |
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| 實現 Nand |
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| 實現 Nor |
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| 實現 Xor |
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| 實現 Xnor |
由於 Blender 2.8 以後改採 Shader node 的方式來調整材質(Material)，材質(Material)的內容可能變得相當複雜，要複製一個材質(Material)總不能從新編輯一個一樣的，能匯入嗎?這是很自然的想法，答案是可以的，在此把學習的過程做個紀錄。
在開始解說如何匯入前先來看到 Blender 是如何儲存資料的，如下圖操作
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| 顯示 Blend 檔的結構 |
接著如下圖
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| Blend 檔的結構 |
可以在上圖發現 Blend 檔儲存相當多的資料，如 Mesh 、 Material ... Object 等，這些並不是全部的種類，有些種類會在有的時候才儲存，如 Shader node，上圖不過是預設的場景(Scene)所儲存的內容。
在了解到 Blender 檔有儲存那些資料後接著就是如何匯入，如下圖操作
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| 操作匯入 Blender 檔的資料 |
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| 在要匯入的 Blender 檔上雙擊滑鼠 |
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| 欲匯入的 Blend 檔的資料結構 |
由於需要從 Blender 匯出自製遊戲引擎的格式，所以就需要開發 Addon ，但由於要支援的規格越來越多，所以程式碼就越來越多，全部都塞在一個檔案寫起來並不是很舒服，之前不拆成其它 Module 來載入是因為找不到方法來載入，官方並沒有提供載入 Module 的範例，但最近在 Valve 的 Source 引擎提供給 Blender 的 Addon 裡發現它可以載入自己的 Module ，所以就來研究是如何做的，在此做個紀錄。
Valve 的 Source 引擎提供給 Blender 的 Addon 可以在 [ steamreview.org ] Blender Source Tools 下載。在研究中發現以前從沒想過把 Addon 裝起來跟直接在 Blender 的文字介面有何不同，所以總是在文字介面裡做實驗，所以 Import 自己的 Module 總是會失敗，但我看了 Valve 提供的 Addon ，裡面遽然可以直接 Import 自己的 Module ，本以為事情解決了，但發現一些小毛病!如果在安裝的環境下開發，當程式被修改時， Blender 並不會去 Reload 它，這裡我找到兩種方法來 Reload ，一種是直接用 Blender 的操作介面來 Reload ，如下圖
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| Reload Addon 在 Blender 的介面 |
這個方法很簡潔，但不知為什麼每次 Reload 時會小小的頓一下，所以我個人比較建議第二種方法。第二種方法是利用 Addon 的啟動按鍵來 Reload ，如下圖
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| 利用 Addon 的起用來 Reload |
# Python doesn't reload package sub-modules at the same time as __init__.py!
import importlib, sys
for filename in [ f for f in os.listdir(os.path.dirname(os.path.realpath(__file__))) if f.endswith(".py") ]:
if filename == os.path.basename(__file__): continue
module = sys.modules.get("{}.{}".format(__name__,filename[:-3]))
if module: importlib.reload(module)
# clear out any scene update funcs hanging around, e.g. after a script reload
from bpy.app.handlers import depsgraph_update_pre, depsgraph_update_post
for func in depsgraph_update_post:
if func.__module__.startswith(__name__):
depsgraph_update_post.remove(func)
要在主程式裡加這段才可以 Reload 自己的 Module 。完整的範例程式碼如下
__init__.py
bl_info = {
"name": "My export addon",
"author": "Hosee",
"version": (1, 0, 0),
"blender": (2, 80, 0),
"category": "Import-Export",
"location": "",
"wiki_url": "",
"tracker_url": "",
"description": "My custom export addon."
}
#
import bpy, os
from bpy_extras.io_utils import ExportHelper
from bpy.props import StringProperty, BoolProperty, EnumProperty
from bpy.types import Operator
#follow code from Valve
# Python doesn't reload package sub-modules at the same time as __init__.py!
import importlib, sys
for filename in [ f for f in os.listdir(os.path.dirname(os.path.realpath(__file__))) if f.endswith(".py") ]:
if filename == os.path.basename(__file__): continue
module = sys.modules.get("{}.{}".format(__name__,filename[:-3]))
if module: importlib.reload(module)
# clear out any scene update funcs hanging around, e.g. after a script reload
from bpy.app.handlers import depsgraph_update_pre, depsgraph_update_post
for func in depsgraph_update_post:
if func.__module__.startswith(__name__):
depsgraph_update_post.remove(func)
#
#import my module
from . import utility
#
class ExportSomeData(Operator, ExportHelper):
bl_idname = "export_test.something"
bl_label = "Export something"
filename_ext = ".txt"
filter_glob: StringProperty(
default="*.txt",
options={'HIDDEN'},
maxlen=255, # Max internal buffer length, longer would be clamped.
)
use_setting: BoolProperty(
name="Example Boolean",
description="Example Tooltip",
default=True,
)
type: EnumProperty(
name="Example Enum",
description="Choose between two items",
items=(
('OPT_A', "First Option", "Description one"),
('OPT_B', "Second Option", "Description two"),
),
default='OPT_A',
)
def execute(self, context):
utility.do_something()
return {"FINISHED"}
# Only needed if you want to add into a dynamic menu
def menu_func_export(self, context):
self.layout.operator(ExportSomeData.bl_idname, text="Text Export Operator")
def register():
bpy.utils.register_class(ExportSomeData)
bpy.types.TOPBAR_MT_file_export.append(menu_func_export)
def unregister():
bpy.utils.unregister_class(ExportSomeData)
bpy.types.TOPBAR_MT_file_export.remove(menu_func_export)
if __name__ == "__main__":
register()
utility.py
def do_something():
print('Do something')
完整的程式碼可以在 [ Gitlab ] basic_export_addon 下載。
雖然照著上述的做法就可以載入自己的 Module ，但還是有些麻煩，如修改後要測試要經過 Reload 才能看到結果，或是修改後如果要搭配版本管理(Version control)時，要把修改的那一份(Blender 安裝的資料夾)複製到版本管理(Version control)才能 Commit ，這些麻煩目前還找不到方法解決，如果解決了會再寫一篇。
[ steamreview.org ] Blender Source Tools
在之前的 從Blender裡萃取模組資料(9) 裡有示範如何萃取 Texture 的資料，但 Blender 2.8 以後的 Material 採取 Node 編輯的方式設定，所以該範例的方法已無法在 Blender 2.8 以後使用，這次就來研究如何萃取，在此把學習的過程做個紀錄。
在開始之前請先將 Material 調成以下
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| 新增 Texture 給 Base Color |
這次需要示範如何萃取 Image Texture 的資料，所以要新增一張圖並連結到"Base Color"。這次的範例會示範如何萃取連結到"Base Color"接口的 Image Texture，具體的範例如下
import bpy
import bmesh
tagMesh = bpy.data.meshes["Cube"]
#Create bmesh from mesh
tagBMesh = bmesh.new()
tagBMesh.from_mesh(tagMesh)
#
def find_node_by_name( srcNode , nodeName):
if srcNode.name == nodeName:
return srcNode
tagNode = None
for socket in srcNode.inputs:
for link in socket.links:
tagNode = find_node_by_name( link.from_node , nodeName )
if tagNode != None:
break
if tagNode != None:
break
#
return tagNode
#
def find_node_from_node_socket( srcNode , socketName , nodeName):
tagSocket = srcNode.inputs.get( socketName )
if tagSocket == None:
return None
tagNode = None
for link in tagSocket.links:
tagNode = find_node_by_name( link.from_node , nodeName )
if tagNode != None:
break
#
return tagNode
#Start extract
matList = tagMesh.materials
for mat in matList:
print( 'material name:' , mat.name )
outputNode = mat.node_tree.nodes.get( 'Material Output' )
if outputNode != None:
principledBSDFNode = find_node_by_name( outputNode , 'Principled BSDF' )
if principledBSDFNode != None:
imageNode = find_node_from_node_socket( principledBSDFNode , 'Base Color' , 'Image Texture' )
if imageNode != None:
print( 'Image name:' , imageNode.image.name)
print( 'Image width: ', imageNode.image.size[0] )
print( 'Image height: ', imageNode.image.size[1] )
print( 'Image format: ', imageNode.image.file_format )
print( 'Image path: ' , imageNode.image.filepath_from_user() )
print( 'Image Node interpolation:' , imageNode.interpolation )
print( 'Image Node projection:' , imageNode.projection )
print( 'Image Node extension:' , imageNode.extension )
print( 'Image source:' , imageNode.image.source )
print( 'Image color space:' , imageNode.image.colorspace_settings.name )
else:
#Show default value
socket = principledBSDFNode.inputs.get( 'Base Color' )
for val in socket.default_value:
print( 'data:' , val )
#Free bmesh...
tagBMesh.free()
範例裡有兩個工具 Function ，分別為"find_node_by_name"與"find_node_from_node_socket"，第一個是基於某個 Node 來從所有的輸入接口尋找目標 Node ，第二則是基於某個 Node 的指定接口來尋找目標 Node 。萃取的過程比想像中簡單，透過 Material 裡的"node_tree"來取得輸出的 Node (Material Output)，接著透過"find_node_by_name"來尋找"Principled BSDF" Node ，用工具 Function 來尋找是因為不知道中間會過多少個 Node ，接著就透過"find_node_from_node_socket"從"Base Color"接口來尋找"Image Texture"，範例在找到"Image Texture"時就取得 Node 的相關資料，當沒取得時就取得"Base Color"的顏色資料(當該接口沒有被連結時)。
在取得"Base Color"的顏色資料時是透過"default_value"，但官方的說明文件上沒有這個屬性，在 [ blender.stackexchange.com ] PyNodes API: transferring data between nodes with sockets 裡我才找到有這個屬性可以提取。這次範例的工具 Function 都只找出第一個目標 Node ，無法解決多個目標 Node 的狀況。由於 Material 採取 Node 編輯，但由於每個遊戲引擎的 Node 規格不太一樣，就算詳細萃取的每個 Node 的資料也很難可以匯出給其它的遊戲引擎，所以只提供這樣不完整的萃取方法，如果這樣不夠用以後在補新的。
[ docs.blender.org ] Blender 2.92.0 Python API Documentation
[ blender.stackexchange.com ] PyNodes API: transferring data between nodes with sockets
在先前的"從Blender裡萃取模組資料"系列文章中發現在萃取 Material 的時候沒有萃取對應的 Vertex ，也就是一個 Mesh 有多個 Material 時要如何萃取，在此做個紀錄。
先看以下範例
import bpy
import bmesh
tagMesh = bpy.data.meshes["Cube"]
#Create bmesh from mesh
tagBMesh = bmesh.new()
tagBMesh.from_mesh(tagMesh)
#Start extract
matList = tagMesh.materials
for face in tagBMesh.faces:
#Start extract face data
print( 'material index:' , face.material_index )
print( 'material name:' , matList[ face.material_index ].name)
#Free bmesh...
tagBMesh.free()
要萃取 Vertex 所屬的Material 可以透過 bmesh 來取得，加上先前 從Blender裡萃取模組資料(1) 裡的範例搭配使用就可以簡單地取得。要注意的是取得的資料"material.index"，這是一個整數型態，而非名稱，所以是有順序性的，這個索引對應的陣列，這個對應的陣列是"mesh.materials"，也就是範例的"matList"，透過這個陣列加上"face.material_index"就可以完整萃取到對應資訊。
[ docs.blender.org ] Blender 2.92.0 Python API Documentation
在 Blender 2.7 時就支援用高面數模型製作 Normal map ，但不知是太久沒操作，在 2.9 時操作遽然失敗了!所以最近從新複習了一下這個操作，並在此做個紀錄。
在開始前先準備要使用的低面數模型，這裡使用的就是單純的 cube ，如下圖
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| 低面數模型與 Shader 的設定狀況 |
圖中左側為低面數模型，其實是 Blender 預設的 cube 模型，右側為 Shader 的狀況，要新增一個 Texture node ，這個就是計算完的 Normal map ，在圖的"1"處，在圖中的"2"處，新增 Normap Map node ，圖中圈起來的地方要設定要使用哪一組 UV ，這裡選擇了預設的那一組。接著來看高面數的模型，如下圖
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| 高面數模型與 Shader 的設定狀況 |
高面數模型的上方有突起，前方有凹陷， Shader 使用的是預設的 Material ，這裡要注意高面數模型與低面數模型不要共用同一個 Material。
準備模型後就可以開始 Bake ，操作如下
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| 設定 Render properties |
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| 設定 Bake 選項 |
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| 範例產生的 Normal map |
最近使用 Blender 時發現 Bevel 的功能不太正常，以前都沒發現 Bevel 的結果其實有些小毛病，這裡提供解決的方法並做個紀錄。
在使用 Bevel 時為了不產生不正常的 faces ，所以會打開 Clamp Overlap ，如下圖
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| 使用 Clamp Overlap |
但當完成後可以看到下圖
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| 異常的 Edge |
以前沒特別注意到中間 Overlap 的 edge 線條特別的粗，結果研究了一下發現那裡的 edge 有不正常的地方，如下圖
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| Clamp Overlap 處的 Edge 不正常的地方 |
如果揀選該處的 vertex 移動後就可以發現該處的不正常，這個問題如何解決呢?問題發生該處有一個兩兩頂點共點的 face ， Bevel 工具提供了 Clamp Overlap 但卻不解決該處的不正常，可以用以下方法解決
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| 解決的方法 |
由於該處有共點的狀況，必須先開啟 X-Ray 模式( alr + z )，開啟後再透過圈選的方式選擇該處的 vertex ，選完後用 Merge ( m ) 接著選取"By Distance"後就可以將該處的 face 移除。
雖然早就知道 Blender 2.8 時操作介面大改，但一直抽不出時間學習，所以一直都還是用 2.7 版，最近有空來學習就裝了 2.9 版，果然操作的方法都不太一樣了，加上預設安裝新的版本時不是覆蓋，而是新增一個安裝資料夾來安裝，才發現 2.7 的系統設定與外掛都要重新設定，所以決定寫一篇筆記方便在安裝完 Blender 以後調整成自己習慣的操作環境。
在操作的部分是 2.7 習慣用"右鍵"來選擇物件，這違反直覺的設計一直以來都是 Blender 的特色，但 2.9 版可以改回"左鍵"，第一次開啟時會有視窗可以設定，預設為"左鍵"，之後想改可以在"Preferences"裡修改，如下圖
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| 修改滑鼠選取鍵 |
這對需要知道模組的三角形的數量的人很重要，一樣在"Preferences"裡，如下圖
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| 顯示場景統計訊息 |
這個設定對需要知道三角形的正面與背面很重要，在預設值時會繪製雙面，這樣很容易分不清正面與反面，修改方式如下圖
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| 修改背面剃除(Backface Culling)，繪製模式: Solid |
修改方式跟 Solid 時不一樣，這個設定在物件的 Material 裡並非總體設定，可以依據需要每個物件做不同的設定，如下圖修改
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| 修改背面剃除(Backface Culling)，繪製模式: Material Preview |
人體骨架有很多跟骨頭(Bone)，如果每次都要建一個相當費時，這個外掛可以方便產生人體骨架，安裝如下圖
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| 安裝外掛: Rigify |
安裝完後可以如下圖產生骨架
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| 新增人體骨架的操作 |
在建模時常常需要在平面上挖洞， LoopTools 裡有個功能相當方便，可以將選取的平片變成圓形，安裝如下圖
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| 安裝外掛: LoopTools |
操作畫面如下
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| 在平面上挖一個圓 |
選取好評面上的面(faces)，再來按下右鍵，依上圖操作後，可以得到圖中左下的結果。