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Blender2.9で利用可能なpythonスクリプトを作る その83(ポリゴン数指定のリダクションを行うアドオン)

本日は Blender の技術調査枠です。
Blender2.9で利用可能なpythonスクリプトを作ります。

2021/10/9追記

本記事のアドオンを更新しました。
1メッシュ辺りの最低ポリゴン数を考慮してリダクションする改良型のアドオンを以下の記事で紹介しています。
bluebirdofoz.hatenablog.com

ポリゴン数指定のリダクションを行うアドオン

機能

アドオンを追加すると[3Dビュー]のサイドバーから以下の設定・処理を実行できます。
f:id:bluebirdofoz:20211003055005j:plain

①.ポリゴン数の表示切替

現在の[3Dビュー]の[統計]表示を切り替えます。
[統計]では現在のモデルの総ポリゴン(三角面)数を確認できます。

②.削減後の総ポリゴン(三角面)数

ポリゴン数削減後の総ポリゴン(三角面)数を指定します。
後述の[1メッシュ辺りの最低ポリゴン数]による調整は考慮していません。

③.1メッシュ辺りの最低ポリゴン数

1メッシュ辺りの最低ポリゴン数を指定します。

④.ポリゴン数削減の実行

全メッシュを対象に指定のポリゴン数までの削減を行います。

実行例

[ポリゴン数の表示切替]をクリックして[3Dビュー]にポリゴン数(三角形面)を表示します。
f:id:bluebirdofoz:20211004100858j:plain

[削減後の総ポリゴン(三角面)数]を指定します。
ここではおおよそ3分の1のポリゴン数になる 5,000 を指定しました。
f:id:bluebirdofoz:20211004100907j:plain

次に[1メッシュ辺りの最低ポリゴン数]を指定します。
ここでは低ポリゴンの Cube オブジェクトの形状を壊したくなかったので 20 を指定しました。
f:id:bluebirdofoz:20211004100915j:plain

最後に[ポリゴン数削減の実行]を行うと、指定のポリゴン数までリダクションされます。
現状、[1メッシュ辺りの最低ポリゴン数]による調整は考慮していない点にご注意ください。
f:id:bluebirdofoz:20211004101436j:plain

技術要素

総ポリゴン数を3Dビューに表示するには[3Dビュー]パネルの show_stats 変数に True を設定して[統計]テキストを表示します。
docs.blender.org
本変数を保持する View3DOverlay への参照は SpaceView3D から取得可能です。
docs.blender.org

3Dビューの参照を取得する方法については以下の記事が参考になります。
blender.stackexchange.com
・引用参照例

>>> for i, a in enumerate(C.screen.areas):
...     i, a.type
...     
(0, 'PROPERTIES')
(1, 'CONSOLE')
(2, 'OUTLINER')
(3, 'VIEW_3D')

>>> 
>>> space = C.screen.areas[3].spaces.active
>>> space.overlay.show_stats
True

>>> type(space)
<class 'bpy.types.SpaceView3D'>

>>> type(space.overlay)
<class 'bpy.types.View3DOverlay'>
// スクリプトが3Dビューのコンテキスト内で実行される場合
space = context.space_data

スクリプトコード

ポリゴン数指定のリダクションを行うアドオンを追加します。
・Addon_decimate_mesh.py

# 定数の定義
ADDON_TITLE = "Mesh Decimate"
ADDON_COMMONNAME = "holomon_decimate_mesh"
ADDON_OPERATOR_IDNAME = "holomon.decimate_mesh"
ADDON_OPERATOR_IDNAME_SUB = "holomon.show_status"

# bl_infoでプラグインに関する情報の定義を行う
bl_info = {
    "name": ADDON_TITLE + " Addon by HoloMon",       # プラグイン名
    "author": "HoloMon",                             # 制作者名
    "version": (1, 0),                               # バージョン
    "blender": (2, 90, 0),                           # 動作可能なBlenderバージョン
    "support": "TESTING",                            # サポートレベル
    "category": "3D View",                           # カテゴリ名
    "location": "View3D > Sidebar > HoloMon",        # ロケーション
    "description": ADDON_TITLE + "Addon",            # 説明文
    "location": "",                                  # 機能の位置付け
    "warning": "",                                   # 注意点やバグ情報
    "doc_url": "",                                   # ドキュメントURL
}

# 利用するタイプやメソッドのインポート
import bpy
from bpy.types import Operator, Panel, PropertyGroup
from bpy.props import PointerProperty, IntProperty

# 継承するクラスの命名規則は以下の通り
# [A-Z][A-Z0-9_]*_(継承クラスごとの識別子)_[A-Za-z0-9_]+
# クラスごとの識別子は以下の通り
#   bpy.types.Operator  OT
#   bpy.types.Panel     PT
#   bpy.types.Header    HT
#   bpy.types.MENU      MT
#   bpy.types.UIList    UL

# Panelクラスの作成
# 参考URL:https://docs.blender.org/api/current/bpy.types.Panel.html
class HOLOMON_PT_holomon_decimate_mesh(Panel):
    # パネルのラベル名を定義する
    # パネルを折りたたむパネルヘッダーに表示される
    bl_label = ADDON_TITLE
    # クラスのIDを定義する
    # 命名規則は CATEGORY_PT_name
    bl_idname = "HOLOMON_PT_" + ADDON_COMMONNAME
    # パネルを使用する領域を定義する
    # 利用可能な識別子は以下の通り
    #   EMPTY:無し
    #   VIEW_3D:3Dビューポート
    #   IMAGE_EDITOR:UV/画像エディター
    #   NODE_EDITOR:ノードエディター
    #   SEQUENCE_EDITOR:ビデオシーケンサー
    #   CLIP_EDITOR:ムービークリップエディター
    #   DOPESHEET_EDITOR:ドープシート
    #   GRAPH_EDITOR:グラフエディター
    #   NLA_EDITOR:非線形アニメーション
    #   TEXT_EDITOR:テキストエディター
    #   CONSOLE:Pythonコンソール
    #   INFO:情報、操作のログ、警告、エラーメッセージ
    #   TOPBAR:トップバー
    #   STATUSBAR:ステータスバー
    #   OUTLINER:アウトライナ
    #   PROPERTIES:プロパティ
    #   FILE_BROWSER:ファイルブラウザ
    #   PREFERENCES:設定
    bl_space_type = 'VIEW_3D'
    # パネルが使用される領域を定義する
    # 利用可能な識別子は以下の通り
    # ['WINDOW'、 'HEADER'、 'CHANNELS'、 'TEMPORARY'、 'UI'、
    #  'TOOLS'、 'TOOL_PROPS'、 'PREVIEW'、 'HUD'、 'NAVIGATION_BAR'、
    #  'EXECUTE'、 'FOOTER'の列挙型、 'TOOL_HEADER']
    bl_region_type = 'UI'
    # パネルタイプのオプションをset型で定義する
    # DEFAULT_CLOSED:作成時にパネルを開くか折りたたむ必要があるかを定義する。
    # HIDE_HEADER:ヘッダーを非表示するかを定義する。Falseに設定するとパネルにはヘッダーが表示される。
    # デフォルトはオプション無し
    bl_options = set()
    # パネルの表示順番を定義する
    # 小さい番号のパネルは、大きい番号のパネルの前にデフォルトで順序付けられる
    # デフォルトは 0
    bl_order = 0
    # パネルのカテゴリ名称を定義する
    # 3Dビューポートの場合、サイドバーの名称になる
    # デフォルトは名称無し
    bl_category = "HoloMon"
 
    # 描画の定義
    def draw(self, context):
        # Operatorをボタンとして配置する
        draw_layout = self.layout
        # 要素行を作成する
        button_row = draw_layout.row()
        # ポリゴン数の表示切替を実行するボタンを配置する
        button_row.operator(ADDON_OPERATOR_IDNAME_SUB)
        # 要素行を作成する
        uvlayername_row = draw_layout.row()
        # 削減後の総ポリゴン数指定用のカスタムプロパティを配置する
        uvlayername_row.prop(context.scene.holomon_decimate_mesh, "prop_targettrianglecount")
        # 要素行を作成する
        uvlayername_row = draw_layout.row()
        # 1メッシュ辺りの最低ポリゴン数指定用のカスタムプロパティを配置する
        uvlayername_row.prop(context.scene.holomon_decimate_mesh, "prop_mintrianglecount")
        # 要素行を作成する
        button_row = draw_layout.row()
        # ポリゴン数削減を実行するボタンを配置する
        button_row.operator(ADDON_OPERATOR_IDNAME)

# Operatorクラスの作成
# 参考URL:https://docs.blender.org/api/current/bpy.types.Operator.html
class HOLOMON_OT_holomon_decimate_mesh(Operator):
    # クラスのIDを定義する
    # (Blender内部で参照する際のIDに利用)
    bl_idname = ADDON_OPERATOR_IDNAME
    # クラスのラベルを定義する
    # (デフォルトのテキスト表示などに利用)
    bl_label = "ポリゴン数削減の実行"
    # クラスの説明文
    # (マウスオーバー時に表示)
    bl_description = "全メッシュを対象に指定のポリゴン数までの削減を行います"
    # クラスの属性
    # 以下の属性を設定できる
    #   REGISTER      : Operatorを情報ウィンドウに表示し、やり直しツールバーパネルをサポートする
    #   UNDO          : 元に戻すイベントをプッシュする(Operatorのやり直しに必要)
    #   UNDO_GROUPED  : Operatorの繰り返しインスタンスに対して単一の取り消しイベントをプッシュする
    #   BLOCKING      : 他の操作がマウスポインタ―を使用できないようにブロックする
    #   MACRO         : Operatorがマクロであるかどうかを確認するために使用する
    #   GRAB_CURSOR   : 継続的な操作が有効な場合にオペレーターがマウスポインターの動きを参照して、操作を有効にする
    #   GRAB_CURSOR_X : マウスポインターのX軸の動きのみを参照する
    #   GRAB_CURSOR_Y : マウスポインターのY軸の動きのみを参照する
    #   PRESET        : Operator設定を含むプリセットボタンを表示する
    #   INTERNAL      : 検索結果からOperatorを削除する
    # 参考URL:https://docs.blender.org/api/current/bpy.types.Operator.html#bpy.types.Operator.bl_options
    bl_options = {'REGISTER', 'UNDO'}

    # Operator実行時の処理
    def execute(self, context):
        # カスタムプロパティから削減後の総ポリゴン数を取得する
        targettrianglecount = context.scene.holomon_decimate_mesh.prop_targettrianglecount
        
        # 削減後の総ポリゴン数をチェックする
        if targettrianglecount <= 0:
            # 削減後の総ポリゴン数が 0 以下ならエラーメッセージを表示する
            self.report({'ERROR'}, "削減後の総ポリゴン数は 1 以上を設定して下さい")
            return {'CANCELLED'}

        # カスタムプロパティから1メッシュ辺りの最低ポリゴン数を取得する
        mintrianglecount = context.scene.holomon_decimate_mesh.prop_mintrianglecount
        
        # 全メッシュを対象に指定のポリゴン数まで削減する
        operator_result = apply_decimate_allmeshcount(
            arg_targettrianglecount=targettrianglecount,
            arg_mintrianglecount=mintrianglecount
        )

        # 実行結果を確認する
        if operator_result == False:
            # 実行に失敗した場合はエラーメッセージを表示する
            self.report({'ERROR'}, "実行に失敗しました")
            return {'CANCELLED'}

        return {'FINISHED'}

# Operatorクラスの作成(ポリゴン数表示のためのサブ関数)
# 参考URL:https://docs.blender.org/api/current/bpy.types.Operator.html
class HOLOMON_OT_holomon_show_status(Operator):
    # クラスのIDを定義する
    # (Blender内部で参照する際のIDに利用)
    bl_idname = ADDON_OPERATOR_IDNAME_SUB
    # クラスのラベルを定義する
    # (デフォルトのテキスト表示などに利用)
    bl_label = "ポリゴン数の表示切替"
    # クラスの説明文
    # (マウスオーバー時に表示)
    bl_description = "3Dビューの統計データ表示を切り替えてポリゴン数を表示します"
    # クラスの属性
    # 以下の属性を設定できる
    #   REGISTER      : Operatorを情報ウィンドウに表示し、やり直しツールバーパネルをサポートする
    #   UNDO          : 元に戻すイベントをプッシュする(Operatorのやり直しに必要)
    #   UNDO_GROUPED  : Operatorの繰り返しインスタンスに対して単一の取り消しイベントをプッシュする
    #   BLOCKING      : 他の操作がマウスポインタ―を使用できないようにブロックする
    #   MACRO         : Operatorがマクロであるかどうかを確認するために使用する
    #   GRAB_CURSOR   : 継続的な操作が有効な場合にオペレーターがマウスポインターの動きを参照して、操作を有効にする
    #   GRAB_CURSOR_X : マウスポインターのX軸の動きのみを参照する
    #   GRAB_CURSOR_Y : マウスポインターのY軸の動きのみを参照する
    #   PRESET        : Operator設定を含むプリセットボタンを表示する
    #   INTERNAL      : 検索結果からOperatorを削除する
    # 参考URL:https://docs.blender.org/api/current/bpy.types.Operator.html#bpy.types.Operator.bl_options
    bl_options = {'REGISTER', 'UNDO'}

    # Operator実行時の処理
    def execute(self, context):
        # 現在の show_status の状態を切り替える
        # 参考URL:https://docs.blender.org/api/2.91/bpy.types.SpaceView3D.html
        # 参考URL:https://docs.blender.org/api/2.91/bpy.types.View3DOverlay.html
        # アドオンは VIEW_3D パネルで実行されているため space_data のアクセス先は SpaceView3D になる
        context_overlay = context.space_data.overlay
        if context_overlay.show_stats:
            context_overlay.show_stats = False
        else:
            context_overlay.show_stats = True
        
        # カスタムプロパティから削減後の総ポリゴン数を取得する
        targettrianglecount = context.scene.holomon_decimate_mesh.prop_targettrianglecount
        
        # 削減後の総ポリゴン数をチェックする
        if targettrianglecount <= 0:
            # 削減後の総ポリゴン数の指定が 0 以下の時、現在の総ポリゴン数を削減後の総ポリゴン(三角面)数に設定する
            context.scene.holomon_decimate_mesh.prop_targettrianglecount = count_alltriangles_mesh()

        return {'FINISHED'}

# PropertyGroupクラスの作成
# 参考URL:https://docs.blender.org/api/current/bpy.types.PropertyGroup.html
class HOLOMON_PROP_holomon_decimate_mesh(PropertyGroup):
    # シーン上のパネルに表示する削減後の総ポリゴン数指定用のカスタムプロパティを定義する
    prop_targettrianglecount: IntProperty(
        name = "削減後の総ポリゴン(三角面)数",                   # プロパティ名
        default=0,                                             # デフォルト値
        description = "削減後の総ポリゴン(三角面)数を指定します", # 説明文
    )
    
    # シーン上のパネルに表示する1メッシュ辺りの最低ポリゴン数指定用のカスタムプロパティを定義する
    prop_mintrianglecount: IntProperty(
        name = "1メッシュ辺りの最低ポリゴン数",                   # プロパティ名
        default=0,                                              # デフォルト値
        description = "1メッシュ辺りの最低ポリゴン数を指定します", # 説明文
    )


# 登録に関する処理
# 登録対象のクラス名
regist_classes = (
    HOLOMON_PT_holomon_decimate_mesh,
    HOLOMON_OT_holomon_decimate_mesh,
    HOLOMON_PROP_holomon_decimate_mesh,
    HOLOMON_OT_holomon_show_status,
)

# 作成クラスと定義の登録メソッド
def register():
    # カスタムクラスを登録する
    for regist_cls in regist_classes:
        bpy.utils.register_class(regist_cls)
    # シーン情報にカスタムプロパティを登録する
    bpy.types.Scene.holomon_decimate_mesh = \
      PointerProperty(type=HOLOMON_PROP_holomon_decimate_mesh)

# 作成クラスと定義の登録解除メソッド
def unregister():
    # シーン情報のカスタムプロパティを削除する
    del bpy.types.Scene.holomon_decimate_mesh
    # カスタムクラスを解除する
    for regist_cls in regist_classes:
        bpy.utils.unregister_class(regist_cls)



# 全メッシュを対象に指定のポリゴン数まで削減する
def apply_decimate_allmeshcount(arg_targettrianglecount:int=10000, arg_mintrianglecount:int=0) -> bool:
    """全メッシュを対象に指定のポリゴン数まで削減する

    Keyword Arguments:
        arg_targettrianglecount {int} -- 削減後の指定ポリゴン数 (default: {10000})
        arg_mintrianglecount {int} -- オブジェクトの最低ポリゴン数 (default: {0})

    Returns:
        Bool -- 実行正否
    """

    # 全メッシュの総ポリゴン(三角面)数を取得する
    current_trianglecount = count_alltriangles_mesh()
    # 削減の比率を計算する
    target_ratio = 1.0
    # 指定のポリゴン数より現在のポリゴン数が多いか確認する
    if current_trianglecount > arg_targettrianglecount:
        # 指定のポリゴン数まで削減するための比率を計算する
        target_ratio = arg_targettrianglecount / current_trianglecount
    # 全オブジェクトデータを取得する
    for obj in bpy.data.objects:
        # オブジェクトに反映する削減比率
        obj_ratio = target_ratio
        # オブジェクトのポリゴン数を取得する
        obj_trianglecount = count_triangles_mesh(obj)
        # 対象のオブジェクトが既に最低ポリゴン数を下回っていないかチェックする
        if obj_trianglecount < arg_mintrianglecount:
            # 下回っていれば対象のオブジェクトは処理しない
            continue
        # 削減後に指定の最低ポリゴン数を下回らないかチェックする
        if (obj_trianglecount * target_ratio) < arg_mintrianglecount:
            # 下回るようであれば最低ポリゴン数までの削減比率を再計算する
            obj_ratio = arg_mintrianglecount / obj_trianglecount
        # オブジェクトを指定の比率でポリゴン削減する
        apply_decimate_mesh(arg_targetobject=obj, arg_decimateratio=obj_ratio)
    return True

# 対象オブジェクトを指定の比率でポリゴン削減する
# モディファイア追加の種類とマニュアル
# (https://docs.blender.org/api/current/bpy.ops.object.html#bpy.ops.object.gpencil_modifier_add)
def apply_decimate_mesh(arg_targetobject:bpy.types.Object, arg_decimateratio:float=1.0) -> bool:
    """対象オブジェクトを指定の比率でポリゴン削減する

    Keyword Arguments:
        arg_targetobject {bpy.types.Object} -- 対象オブジェクト
        arg_decimateratio {float} -- 削減比率 (default: {1.0})

    Returns:
        Bool -- 実行正否
    """

    # 指定オブジェクトがメッシュか確認する
    if arg_targetobject.type != 'MESH':
        # 指定オブジェクトが存在しない場合は処理しない
        return False
    # 変更オブジェクトをアクティブに変更する
    bpy.context.view_layer.objects.active = arg_targetobject
    # 「ポリゴン数削減」モディファイアを追加する
    # ポリゴン数削減モディファイアのインタフェース
    # (https://docs.blender.org/api/current/bpy.types.DecimateModifier.html)
    bpy.ops.object.modifier_add(type='DECIMATE')
    # 追加されたモディファイアを取得する
    decimate_modifier = arg_targetobject.modifiers[-1]
    # 削減の比率を設定する
    decimate_modifier.ratio = arg_decimateratio
    # 「ポリゴン数削減」モディファイアを適用する
    bpy.ops.object.modifier_apply(modifier=decimate_modifier.name)
    return True

# 指定メッシュの三角面数を取得する
def count_alltriangles_mesh() -> int:
    """全メッシュの総三角面数を取得する
    
    Keyword Arguments:

    Returns:
        int -- 三角面数(取得失敗時:0)
    """

    # 総三角面数のカウンタ
    triangles_count = 0
    # 全メッシュデータを取得する
    for obj in bpy.data.objects:
        # 三角面数を加算する
        triangles_count += count_triangles_mesh(obj)
    return triangles_count

# 指定メッシュの三角面数を取得する
def count_triangles_mesh(arg_object:bpy.types.Object) -> int:
    """指定メッシュの三角面数を取得する
    
    Keyword Arguments:
        arg_objectname {bpy.types.Object} -- 対象オブジェクト

    Returns:
        int -- 三角面数(取得失敗時:0)
    """

    # 指定オブジェクトがメッシュか確認する
    if arg_object.type != 'MESH':
        # 指定オブジェクトが存在しない場合は処理しない
        return 0
    # Meshデータを取得する
    # メッシュアクセスのマニュアル
    # (https://docs.blender.org/api/current/bpy.types.Mesh.html)
    msh = arg_object.data
    # 三角面を計算する(結果はloop_trianglesに保存される)
    msh.calc_loop_triangles()
    # 三角面数を取得する
    triangles_count = len(msh.loop_triangles)
    return triangles_count


# エディター実行時の処理
if __name__ == "__main__":
    # 作成クラスと定義を登録する
    register()

f:id:bluebirdofoz:20211003055025j:plain

参考

本アドオンは以下の記事で紹介したスクリプトを元にアドオン化したものです。
bluebirdofoz.hatenablog.com

Blender2.9で利用可能なpythonスクリプトを作る その82(全メッシュに対するポリゴン数指定のリダクション)

本日は Blender の技術調査枠です。
Blender2.9で利用可能なpythonスクリプトを作ります。

メッシュのポリゴン数を削減する

メッシュのポリゴン数を削減するには[デシメート]モディファイアを利用します。
ratio 変数からポリゴン削減の比率を設定することができます。
docs.blender.org

比率を求めるためのポリゴン数は Mesh データの calc_loop_triangles() 関数から算出します。
docs.blender.org

サンプルコード

指定数のポリゴン(三角面)数になる比率を計算し、全てのメッシュに[デシメート]モディファイアを反映します。
ポリゴン数が少ないオブジェクトが破綻しないように引数から最低のポリゴン数を指定することもできます。
・Script_apply_decimate_allmeshcount.py

# bpyインポート
import bpy

# 全メッシュを対象に指定のポリゴン数まで削減する
def apply_decimate_allmeshcount(arg_trianglecount=10000, arg_mintcount=0) -> bool:
    """全メッシュを対象に指定のポリゴン数まで削減する

    Keyword Arguments:
        arg_trianglecount {int} -- 削減後の指定ポリゴン数 (default: {10000})
        arg_mintcount {int} -- オブジェクトの最低ポリゴン数 (default: {0})

    Returns:
        Bool -- 実行正否
    """

    # 全メッシュの総ポリゴン(三角面)数を取得する
    current_trianglecount = count_alltriangles_mesh()

    # 削減の比率を計算する
    target_ratio = 1.0

    # 指定のポリゴン数より現在のポリゴン数が多いか確認する
    if current_trianglecount > arg_trianglecount:
        # 指定のポリゴン数まで削減するための比率を計算する
        target_ratio = arg_trianglecount / current_trianglecount

    # 全オブジェクトデータを取得する
    for obj in bpy.data.objects:
        # オブジェクトに反映する削減比率
        obj_ratio = target_ratio

        # オブジェクトのポリゴン数を取得する
        obj_trianglecount = count_triangles_mesh(obj)

        # 対象のオブジェクトが既に最低ポリゴン数を下回っていないかチェックする
        if obj_trianglecount < arg_mintcount:
            # 下回っていれば対象のオブジェクトは処理しない
            continue

        # 削減後に指定の最低ポリゴン数を下回らないかチェックする
        if (obj_trianglecount * target_ratio) < arg_mintcount:
            # 下回るようであれば最低ポリゴン数までの削減比率を再計算する
            obj_ratio = arg_mintcount / obj_trianglecount

        # オブジェクトを指定の比率でポリゴン削減する
        apply_decimate_mesh(arg_targetobject=obj, arg_decimateratio=obj_ratio)

    return True

# 対象オブジェクトを指定の比率でポリゴン削減する
# モディファイア追加の種類とマニュアル
# (https://docs.blender.org/api/current/bpy.ops.object.html#bpy.ops.object.gpencil_modifier_add)
def apply_decimate_mesh(arg_targetobject, arg_decimateratio=1.0) -> bool:
    """対象オブジェクトを指定の比率でポリゴン削減する

    Keyword Arguments:
        arg_targetobject {bpy.types.Object} -- 対象オブジェクト
        arg_decimateratio {float} -- 削減比率 (default: {1.0})

    Returns:
        Bool -- 実行正否
    """

    # 指定オブジェクトがメッシュか確認する
    if arg_targetobject.type != 'MESH':
        # 指定オブジェクトが存在しない場合は処理しない
        return False

    # 変更オブジェクトをアクティブに変更する
    bpy.context.view_layer.objects.active = arg_targetobject

    # 「ポリゴン数削減」モディファイアを追加する
    # ポリゴン数削減モディファイアのインタフェース
    # (https://docs.blender.org/api/current/bpy.types.DecimateModifier.html)
    bpy.ops.object.modifier_add(type='DECIMATE')

    # 追加されたモディファイアを取得する
    decimate_modifier = arg_targetobject.modifiers[-1]

    # 削減の比率を設定する
    decimate_modifier.ratio = arg_decimateratio

    # 「ポリゴン数削減」モディファイアを適用する
    bpy.ops.object.modifier_apply(modifier=decimate_modifier.name)
    
    return True

# 指定メッシュの三角面数を取得する
def count_alltriangles_mesh() -> int:
    """全メッシュの総三角面数を取得する
    
    Keyword Arguments:

    Returns:
        int -- 三角面数(取得失敗時:0)
    """

    # 総三角面数のカウンタ
    triangles_count = 0

    # 全メッシュデータを取得する
    for obj in bpy.data.objects:
        # 三角面数を加算する
        triangles_count += count_triangles_mesh(obj)

    return triangles_count

# 指定メッシュの三角面数を取得する
def count_triangles_mesh(arg_object) -> int:
    """指定メッシュの三角面数を取得する
    
    Keyword Arguments:
        arg_objectname {bpy.types.Object} -- 対象オブジェクト

    Returns:
        int -- 三角面数(取得失敗時:0)
    """

    # 指定オブジェクトがメッシュか確認する
    if arg_object.type != 'MESH':
        # 指定オブジェクトが存在しない場合は処理しない
        return 0

    # Meshデータを取得する
    # メッシュアクセスのマニュアル
    # (https://docs.blender.org/api/current/bpy.types.Mesh.html)
    msh = arg_object.data

    # 三角面を計算する(結果はloop_trianglesに保存される)
    msh.calc_loop_triangles()

    # 三角面数を取得する
    triangles_count = len(msh.loop_triangles)

    return triangles_count

# 関数の実行例
apply_decimate_allmeshcount(arg_trianglecount=10000, arg_mintcount=20)

以下は削減後のポリゴン数を 10,000、オブジェクト辺りの最低ポリゴン数を 20 に指定した実行例です。
・実行前
f:id:bluebirdofoz:20211002211630j:plain

・実行後
f:id:bluebirdofoz:20211002211652j:plain

MRTKのObjectManipulatorでオブジェクトを時計の針のように回転させる

本日は MRTK の小ネタ枠です。
MRTKのObjectManipulatorでオブジェクトを時計の針のように回転させる方法を記事にします。
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前提条件

以下の前回記事の続きです。
bluebirdofoz.hatenablog.com

時計回りに回転するオブジェクトの作成

ObjectManipulator の移動を円状に固定する制約はないので、ObjectManipulator を追って回転するオブジェクトを作成します。
LookAt を使って常に指定オブジェクトの方向を向くスクリプトを作成しました。
・LookAtObject.cs

using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;

public class LookAtObject : MonoBehaviour
{
    [SerializeField, Tooltip("LookAt対象トランスフォーム")]
    private Transform p_LookAtTransform;

    // Start is called before the first frame update
    void Start()
    {
        
    }

    void Update()
    {
        if(p_LookAtTransform != null)
        {
            // 常に対象トランスフォームの方向を向く
            this.transform.LookAt(p_LookAtTransform);
        }
    }
}

前回のプロジェクトに新たに時計の針オブジェクトを作成します。
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軸オブジェクトにスクリプトをアタッチします。
LookAt の向き先に ObjectManipulator のオブジェクトを指定します。
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動作確認

シーンを再生して動作を確認します。
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ObjectManipulator のオブジェクトの動きに合わせて時計の針が回転するように動きます。
f:id:bluebirdofoz:20211001225512j:plain

ObjectManipulatorの見た目と当たり判定を別にする

より時計の針を掴んで動かしている見た目にする場合は、ObjectManipulator のオブジェクトの見た目と掴み判定を別々にします。
以下の通り、見た目の掴み位置を時計の針オブジェクトの子オブジェクトにして先端部分に重ねました。
f:id:bluebirdofoz:20211001225521j:plain
f:id:bluebirdofoz:20211001225531j:plain

ObjectManipulator のオブジェクトは実際には自由に動いてしまうので、手を離したときに見た目の位置に戻るようリセット用スクリプトを作成します。
・ResetTransform.cs

using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;

public class ResetTransform : MonoBehaviour
{
    public void ResetTransformPositionAndRotate(Transform p_TargetTransform)
    {
        this.transform.position = p_TargetTransform.position;
    }
}

作成したスクリプトを ObjectManipulator のオブジェクトに設定し、手を離したときに位置を戻すイベントを登録します。
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動作確認

シーンを再生して動作を確認します。
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時計の針の先のオブジェクトを掴んで動かしているような見た目で、オブジェクトを回転させることができました。
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MRTKのObjectManipulatorで指定の平面上でオブジェクトを移動する

本日は MRTK の小ネタ枠です。
MRTKのObjectManipulatorで指定の平面上でオブジェクトを移動する方法を記事にします。
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ObjectManipulator

片手または両手を使ったオブジェクトの移動、スケール変更、回転を実現するコンポーネントです。
設定を変更することで様々な入力のカスタマイズが可能です。
docs.microsoft.com

サンプルプロジェクトの作成

MRTK をインポートしたサンプルプロジェクトを作成します。

MRTK のインポートと基本設定

MRTK のインポートと HoloLens 向けプロジェクトの基本設定を行い、サンプルプロジェクトを作成します。
手順の詳細は以下の記事を参照してください。
bluebirdofoz.hatenablog.com

サンプルシーンの作成

シーンに空オブジェクトを作成します。
また、オブジェクトが指定平面上を移動しているのが分かりやすくなるように Plane オブジェクトを子オブジェクトに追加しました。
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3DObject を空オブジェクトの子オブジェクトとして追加し、ObjectManipulator を設定します。
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ObjectManipulatorの設定

ObjectManipulator の制約を設定して、指定の平面上で動くようにします。
[ConstrainManager]コンポーネントの[AddConstraintToGameObject]のプルダウンを開き、[MoveAxisConstraint]を選択します。
f:id:bluebirdofoz:20210930235346j:plain

これで[MoveAxisConstraint]コンポーネントが追加されます。
今回は3Dオブジェクトのローカル軸基準で制約を設定したいので[UseLocalSpaceForConstraint]にチェックを入れます。
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次に[ConstraintOnMovement]で動きを制限する軸を指定します。
今回はローカル軸を指定するようにしたので平面の直交軸である[YAxis]方向の移動を制限します。
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動作確認

シーンを再生して動作を確認します。
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3Dオブジェクトを掴んで動かすとY軸方向の移動が制限されているため、指定の平面上を移動するようにオブジェクトを移動できます。
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またローカル軸を指定しているので、オブジェクトの角度が変化しても平面上を移動します。
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Blender2.9で利用可能なpythonスクリプトを作る その81(メッシュの三角面数を取得する)

本日は Blender の技術調査枠です。
Blender2.9で利用可能なpythonスクリプトを作ります。

メッシュの三角面数を取得する

python スクリプトからメッシュオブジェクトの三角面数を取得してみます。
Mesh データの calc_loop_triangles() 関数を呼び出すと、ポリゴンの三角面が計算されて loop_triangles に保持されます。
このコレクションの数から三角面数を取得できます。
docs.blender.org

サンプルコード

指定オブジェクトの三角面数を返却します。取得に失敗した場合は 0 を返します。
・Script_meshtriangles_count.py

# bpyインポート
import bpy

# 指定メッシュの三角面数を取得する
def count_triangles_mesh(arg_object) -> int:
    """指定メッシュの三角面数を取得する
    
    Keyword Arguments:
        arg_objectname {bpy.types.Object} -- 対象オブジェクト

    Returns:
        int -- 三角面数(取得失敗時:0)
    """

    # 指定オブジェクトがメッシュか確認する
    if arg_object.type != 'MESH':
        # 指定オブジェクトが存在しない場合は処理しない
        return 0

    # Meshデータを取得する
    # メッシュアクセスのマニュアル
    # (https://docs.blender.org/api/current/bpy.types.Mesh.html)
    msh = arg_object.data

    # 三角面を計算する(結果はloop_trianglesに保存される)
    msh.calc_loop_triangles()

    # 三角面数を取得する
    triangles_count = len(msh.loop_triangles)

    return triangles_count

# 関数の実行例
# 全オブジェクトデータを取得する
for obj in bpy.data.objects:
    # ポリゴン数を取得する
    polycount = count_triangles_mesh(obj)
    # 結果をコンソールに表示する
    print(obj.name + " : " + str(polycount))

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シーン内の全オブジェクトの総三角面数を返却します。取得に失敗した場合は 0 を返します。
・Script_allmeshtriangles_count.py

# bpyインポート
import bpy

# 指定メッシュの三角面数を取得する
def count_alltriangles_mesh() -> int:
    """全メッシュの総三角面数を取得する
    
    Keyword Arguments:

    Returns:
        int -- 三角面数(取得失敗時:0)
    """

    # 総三角面数のカウンタ
    triangles_count = 0

    # 全メッシュデータを取得する
    for obj in bpy.data.objects:
        # 三角面数を加算する
        triangles_count += count_triangles_mesh(obj)

    return triangles_count

# 指定メッシュの三角面数を取得する
def count_triangles_mesh(arg_object) -> int:
    """指定メッシュの三角面数を取得する
    
    Keyword Arguments:
        arg_objectname {bpy.types.Object} -- 対象オブジェクト

    Returns:
        int -- 三角面数(取得失敗時:0)
    """

    # 指定オブジェクトがメッシュか確認する
    if arg_object.type != 'MESH':
        # 指定オブジェクトが存在しない場合は処理しない
        return 0

    # Meshデータを取得する
    # メッシュアクセスのマニュアル
    # (https://docs.blender.org/api/current/bpy.types.Mesh.html)
    msh = arg_object.data

    # 三角面を計算する(結果はloop_trianglesに保存される)
    msh.calc_loop_triangles()

    # 三角面数を取得する
    triangles_count = len(msh.loop_triangles)

    return triangles_count

# 関数の実行例
# 総三角面数を取得する
triangles_count = count_alltriangles_mesh()
# 結果をコンソールに表示する
print("triangles : " + str(triangles_count))

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ポリゴン数を取得する場合

三角面数ではなくポリゴン数を取得する場合は以下の記事を参考にして下さい。
bluebirdofoz.hatenablog.com

Blender2.9で利用可能なpythonスクリプトを作る その80(メッシュのポリゴン数を取得する)

本日は Blender の技術調査枠です。
Blender2.9で利用可能なpythonスクリプトを作ります。

メッシュのポリゴン数を取得する

python スクリプトからメッシュオブジェクトのポリゴン数を取得してみます。
Mesh データの polygons からメッシュのコレクションが取得できるので、このコレクションの数からポリゴン数を取得できます。
docs.blender.org

サンプルコード

指定オブジェクトのポリゴン数を返却します。取得に失敗した場合は 0 を返します。
・Script_meshpolygons_count.py

# bpyインポート
import bpy

# 指定メッシュのポリゴン数を取得する
def count_polygons_mesh(arg_object) -> int:
    """指定メッシュのポリゴン数を取得する
    
    Keyword Arguments:
        arg_objectname {bpy.types.Object} -- 対象オブジェクト

    Returns:
        int -- ポリゴン数(取得失敗時:0)
    """

    # 指定オブジェクトがメッシュか確認する
    if arg_object.type != 'MESH':
        # 指定オブジェクトが存在しない場合は処理しない
        return 0

    # Meshデータを取得する
    # メッシュアクセスのマニュアル
    # (https://docs.blender.org/api/current/bpy.types.Mesh.html)
    msh = arg_object.data

    return len(msh.polygons)

# 関数の実行例
# 全オブジェクトデータを取得する
for obj in bpy.data.objects:
    # ポリゴン数を取得する
    polycount = count_polygons_mesh(obj)
    # 結果をコンソールに表示する
    print(obj.name + " : " + str(polycount))

f:id:bluebirdofoz:20210928234448j:plain

シーン内の全オブジェクトの総ポリゴン数を返却します。取得に失敗した場合は 0 を返します。
・Script_allmeshpolygons_count.py

# bpyインポート
import bpy

# 指定メッシュのポリゴン数を取得する
def count_allpolygons_mesh() -> int:
    """全メッシュの総ポリゴン数を取得する
    
    Keyword Arguments:

    Returns:
        int -- ポリゴン数(取得失敗時:0)
    """

    # 総ポリゴン数のカウンタ
    polygons_count = 0

    # 全メッシュデータを取得する
    for obj in bpy.data.objects:
        # ポリゴン数を加算する
        polygons_count += count_polygons_mesh(obj)

    return polygons_count

# 指定メッシュのポリゴン数を取得する
def count_polygons_mesh(arg_object) -> int:
    """指定メッシュのポリゴン数を取得する
    
    Keyword Arguments:
        arg_objectname {bpy.types.Object} -- 対象オブジェクト

    Returns:
        int -- ポリゴン数(取得失敗時:0)
    """

    # 指定オブジェクトがメッシュか確認する
    if arg_object.type != 'MESH':
        # 指定オブジェクトが存在しない場合は処理しない
        return 0

    # Meshデータを取得する
    # メッシュアクセスのマニュアル
    # (https://docs.blender.org/api/current/bpy.types.Mesh.html)
    msh = arg_object.data

    return len(msh.polygons)

# 関数の実行例
# 総ポリゴン数を取得する
polycount = count_allpolygons_mesh()
# 結果をコンソールに表示する
print("polygons : " + str(polycount))

f:id:bluebirdofoz:20210928234458j:plain

三角面数を取得する場合

ポリゴン数ではなく三角面数を取得する場合は以下の記事を参考にして下さい。
bluebirdofoz.hatenablog.com

HoloLensでユニティちゃんトゥーンシェーダーを使って輪郭線の表現を行う

本日は HoloLens の小ネタ枠です。
HoloLensでユニティちゃんトゥーンシェーダーを使って輪郭線(アウトライン)の表現を試してみます。
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MRTKのMeshOutlineによるアウトラインの表現

以下の記事で MRTK の MeshOutline を使ったアウトライン表現を試してみました。
しかし、こちらの方法では SkinnedMeshRenderer を持つゲームオブジェクトでは利用できませんでした。
bluebirdofoz.hatenablog.com

そこで今回はユニティちゃんトゥーンシェーダーを使って HoloLens でアウトラインの表現を試してみました。

HoloLensでユニティちゃんトゥーンシェーダーを使う際の注意点

ユニティちゃんトゥーンシェーダーはシングルパスインスタンシングレンダリング対応していません。
このため、デフォルトの設定で利用するとマテリアルを設定したオブジェクトが左目にのみ描画される問題が発生します。

ユニティちゃんトゥーンシェーダーをシングルパスインスタンシングレンダリングに対応させる手順は以下の記事を参照ください。
bluebirdofoz.hatenablog.com

ユニティちゃんトゥーンシェーダーのアウトラインの方式

ユニティちゃんトゥーンシェーダーのアウトラインはオブジェクトを反転拡大する方式で実現されています。
ポストプロセスエフェクトを利用する方式に比べると軽量ですが、それでもトゥーンシェーダ自体が負荷が高いため、HoloLens で利用する際は FPS の低下が問題になります。

ユニティちゃんトゥーンシェーダーのアウトラインの設定方法

マテリアルを Inspector ビューで開きます。
アウトラインの設定は[Outline Settings]の欄から設定可能です。
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以下の設定項目があります。

Outline Mode

アウトラインの生成方法を指定します。
[Normal Direction(法線反転)]と[Position Scalling(ポジションスケーリング)]の2つの方式が選択できます。

複雑な形状のものはデフォルトの[Normal Direction(法線反転)]を利用して問題ありません。
ただし、Cube オブジェクトのようなエッジの鋭い立体物は[Normal Direction(法線反転)]の方式だとアウトラインに不連続性が発生しやすくなります。

Outline Width

アウトラインの幅を指定します。

Outline Color

アウトラインのカラーを指定します。

Blend Base Color to Outline

ベースカラーをアウトラインのカラーに混ぜて、アウトラインの色を馴染ませます。

Outline Smpler

アウトラインの幅を位置ごとに変化させます。
UVマップに対応した白(最大幅)~黒(最小幅)のテクスチャで指定します。

Offset Outline with Camera Z-axis

カメラの奥行方向の重なり距離に応じてアウトラインの描画有無を調整します。
尻尾のマテリアルで本項目を調整してみた例が以下になります。
・値:0
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・値:10
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動作確認

これで HoloLens 上でユニティちゃんトゥーンシェーダーを使ったアウトラインの表現ができました。
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ただし前述の通り、HoloLens 上ではシェーダの描画負荷が高すぎるため、特別な理由がなければ MRTK の MeshOutline を使うことをお奨めします。