Python+OpenGL绘制3D模型（七）制作3dsmax导出插件

系列文章

一、逆向工程
Sketchup 逆向工程（一）破解.skp文件数据结构
Sketchup 逆向工程（二）分析三维模型数据结构
Sketchup 逆向工程（三）软件逆向工程从何处入手
Sketchup 逆向工程（四）破解的乐趣 钩子 外挂 代码注入

二、OpenGL渲染模型
Python+OpenGL绘制3D模型（一）Python 和 PyQt环境搭建
Python+OpenGL绘制3D模型（二）程序框架PyQt5
Python+OpenGL绘制3D模型（三）程序框架PyQt6
Python+OpenGL绘制3D模型（四）绘制线段
Python+OpenGL绘制3D模型（五）绘制三角型
Python+OpenGL绘制3D模型（六）材质文件载入和贴图映射
Python+OpenGL绘制3D模型（七）制作3dsmax导出插件
Python+OpenGL绘制3D模型（八）绘制插件导出的插件
Python+OpenGL绘制3D模型（九）完善插件功能: 矩阵,材质,法线
Python+OpenGL 杂谈（一）

三、成果
疫情期间关在家里实在没事干，破解了Sketchup，成功做出可以读取并显示.skp文件的程序SuViewer

前言

Sketchup作为目前设计院最为流行的设计软件(非工程制图软件），深受设计师的喜爱，软件小巧，而功能强大，有不少为之开发的插件应运而生，不过呢，关于底层数据结构和工作原理相关的文章少之又少，本文意在填补一下这方面的空缺，通过逆向软件分析，展示软件内部奥秘。本文用到的工具：IDA Pro，Immunity Debugger，Visual Studio （逆向工程三件套）数据结构属于知识产权的核心机密：

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一、介绍

3dsmax支持python2.7，所以同样可以用python编写插件，不需要编译安装，一键执行，非常方便，
编写插件是个比较复杂的过程，涉及3dsmax中模型、材质、贴图、等数据的组织结构，以后专门用一个专题详细介绍，有兴趣的同学可以仔细读一下插件源代码
插件和程序需要交换文件数据格式，这里定义一个CModel，数据保存使用了python内置的pickle，也是一键保存，在程序里一键载入，不需要专门编写读写文件的代码

二、使用方法

1、下载源代码，保存到：c:/temp/maxplus_export_sel_model.py
2、打开3dsmax，菜单 》Scripting 》 MAXScript Listener
3、运行 python.ExecuteFile “C:/temp/maxplus_export_sel_model.py”

如果看到如下输出，说明已经导出成功

find INode: Teapot001, <0X0000000048D3CBB0>, class:Teapot
---ProcMesh()---
numVertics:530
numFaces:1024
#success

模型导出到 “c:/temp/CModel.pickle”

注意：保证c:/temp存在，否则导出失败

三、插件源代码

maxplus_export_sel_model.py

import MaxPlus
import pickle
from CModel import CModel, CMesh, CTriangle, CVector3

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#                   FILE DESCRIPTION
#  文件描述：CModelExport
#  对应文章：Python+OpenGL绘制3D模型（七） 制作3dsmax导出插件
#  作者：李航 Lihang
#  使用方法：
#   1、选择要导出的模型
#   2、在命令行窗口中输入
#          python.ExecuteFile "C:/_proj/SuViewer/articles/step3/maxplus_export_sel_model.py"
#   3、把命令行拖入工具栏可以生成快捷方式，方便下次使用
#   4、测试可使用的版本：3dsmax2016
#   ELSE..
################################



# 注意: 保证c:/temp目录存在，否则无法导出
EXPORT_PATH_FILE = "c:/temp/CModel.pickle"

############
# CModelExport
############  
class CModelExport:
    def __init__(self):
        self.list_mats = []
        
    ############
    # export
    #   插件主入口
    ############  
    def export(self):
        model = CModel()

        for n, obj, triObj in self.EnumSeletciontGeometry():
            print ("find %s, class:%s"%(n, obj.GetClassName()) )
            mesh = triObj.GetMesh()

            out_mesh = self.ProcMesh(n, mesh)
            model.list_mesh.append(out_mesh)
        
        with open(EXPORT_PATH_FILE,  "wb") as hf:
            pickle.dump(model,  hf,  2)

    ############
    # EnumSeletciontGeometry
    #   1、遍历选择的物体
    #   2、生成列表sel_list并返回
    ############  
    def EnumSeletciontGeometry(self):
        sel_list = []
        for n in MaxPlus.SelectionManager.Nodes:        
            # object
            obj = n.EvalWorldState().Getobj()
            if obj.CanConvertToType(MaxPlus.ClassIds.TriMeshGeometry):
                triObj = obj.ConvertToType(MaxPlus.ClassIds.TriMeshGeometry)
                item = (n, obj, MaxPlus.TriObject._CastFrom(triObj))
                sel_list.append(item)
                #print ("find %s, class:%s"%(n, obj.GetClassName()) )
            else:
                print("can't conv triMesh, Type is:%s" % obj.GetClassName())
         
        return sel_list

    ############
    # ProcMesh
    #   1、处理max中的模型
    #   2、转成需要的CModel数据
    ############
    def ProcMesh(self, node, mesh):
        print("---ProcMesh()---")

        #=====================
        # Color
        #=====================
        new_mesh = CMesh()
        color1 = node.GetWireColor()
        new_mesh.color = (color1.GetR(), color1.GetG(), color1.GetB())
        
        #=====================
        # Vertices
        #=====================
        num_verts = mesh.GetNumVertices()
        print ("numVertics:%d"%num_verts)
        for i in range(num_verts):
            point = mesh.GetVertex(i)
            nv = CVector3(point.X, point.Y, point.Z)
            new_mesh.list_vertices.append(nv)

        #=====================
        # Triangles
        #=====================
        num_faces = mesh.GetNumFaces()
        print ("numFaces:%d"%num_faces)
        for i in range(num_faces):
            tri = mesh.GetFace(i)
            vi1 = tri.GetVert(0)
            vi2= tri.GetVert(1)
            vi3 = tri.GetVert(2)
            ev1 = True if tri.GetEdgeVis(0) else False
            ev2 = True if tri.GetEdgeVis(1) else False
            ev3 = True if tri.GetEdgeVis(2) else False
            nt = CTriangle()
            nt.a = (vi1, 0, 0)
            nt.b = (vi2, 0, 0)
            nt.c = (vi3, 0, 0)
            norm = mesh.FaceNormal(i)
            nt.matId = tri.GetMatID()
            nt.faceNormal = CVector3(norm.X, norm.Y, norm.Z)
            nt.smGroup = tri.GetSmGroup()
            nt.edgevis = (ev1, ev2, ev3)
            new_mesh.list_tris.append(nt)
            
        return new_mesh

############
# Main
#   1、创建插件导出对象CModelExport
#   2、执行export
############
modelExport = CModelExport()
modelExport.export()

CModel.py

class CModel:
    def __init__(self):
        self.list_mesh = []
        
class CMesh:
    def __init__(self):
        self.name = ""
        self.color = (0, 0, 0)
        self.list_vertices = []
        self.list_tris = []

class CTriangle:
    def __init__(self):
        self.a=(0, 0, 0)
        self.b=(0, 0, 0)
        self.c=(0, 0, 0)
        self.faceNormal = CVector3(0, 0, 0)
        self.matId = 0
        self.smGroup = 0
        self.edgevis=(True, True, True)

class CVector3:
    def __init__(self, x, y, z):
        self.x=x
        self.y=y
        self.z=z

系列文章预告

目标是一个完善的Viewer，能够显示Sketchup的.skp文件中的3D模型

Corona渲染器照片级渲染效果