pythonInMaya_基本篇

林伟贤

【MEL和python的简介】
MEL（mayaEmbeddedLanguage），Maya的嵌入式编程语言，Maya的每一步操作都是执行一个MEL命令。MEL语法并不是很复杂，和C语言类似。虽然MEL是Maya中的重要构成，不过我个人一直没有系统的学习过。Python，Python……发音派森或者派索都可以，名称来源于语言开发者喜欢的电影――当然这不是研究蟒蛇的成果。Python是门强大的面向对象程序语言，至于它在强弱语言上的定位分歧不做讨论，对比多数编程语言，它的优势是显而易见的。通俗的说：它不需要用户输入变量类型，不需要分号结束符，不需要大括号终结语句，甚至条件也不需要小括号，跨平台，开源，易上手……
Python之所以不需要各种标识符来区分语句，是因为它使用了代码缩进的规则。这个规则，除了强制程序员保持语句的严谨美观，还提高了编写效率。Python没有数组的概念，不过它特有的列表，元组，字典功能是十分灵活的，具有意想不到的多数据管理效果。
Maya是从8.5版本开始支持Python语法的，将Maya中的Python和MEL比较的话，Python代码显得简洁直观，功能强大。MEL的很多功能都能通过Python语法直接应用。除了Maya，很多大型的图形软件都内嵌了Python（或类Python）语言，如：Nuke，fusion，unity3d(类python语言boo)，Houdini，Vue，Realflow，cinema4d，poser等。所以相对局限于Maya框架中的MEL，学习Python显得前途无量。
【maya中的python】
一.MEL和python语法的一些简单区别。
maya中使用python前需要先通过import语句，将maya.cmds的模块导入到python环境，并赋予一个简单的名称替代；
在调用maya的内置命令时，需要使用【名称.命令】的格式。
MEL使用双反斜杠【//】来表示注释内容，而python使用的是【#】表示。注释是程序语言中常用的功能，起到提示的作用，它仅用于阅读，不会参与程序的执行过程。
MEL中一定要在变量前使用美元符号$标识，并使用分号来结束语句，否则会报错；python不需要设置变量类型，分号和大括号，并且同一个变量可以不同类型赋值。
MEL执行一个函数，要使用【``】（注意：是键盘左上角ESC键下方的~键）将函数包裹起来，函数中的参数使用【-】符号来标识，带数据的类型则后接【空格+数字】；python使用括号将参数包含，赋值是【参数=数字】的形式，并且python还可以通过maya.mel.eval函数直接执行MEL命令。
二.学习python。
学习maya中的Python需要先学习MEL吗？不需要。因为除了官方的python文档可参考，python的很多功能是MEL所不及的。当然，如果你具有一定的MEL基础，Python则会更快掌握（但不要被MEL的语法误导将其运用于Python之中，虽然有些情况下会被Python支持）。只要了解Python对应MEL函数的使用规则，很多时候我们还能通过maya脚本编辑器反馈的MEL语句来编写Python语句。
学习Python语言时有一点要注意，那就是你所选择的Python版本。
*maya2013中的python版本是2.6.4
Python目前有2.X和3.X两个版本。相对于较新发布的3.X版本（2008年底），2.X版本更为流行，但3.X版本的发展将是未来的趋势。尽管3.X版本继承了2.X版本很多要素，不过由于3..X掘弃了很多2.X语法规则，并改进了不少函数特征，可以说是不向下兼容的。例如Python2.X版本常用的print语句：print 123，在Python3.X中将报错，因为print在3.X版本中作为函数而不是语句，你需要使用这样的规则：print(123)。
下图左边是python3.X的计算结果，右边则是python2.X的。

综上所述，个人的建议是，学习2.X版本的资料，同时认识3.X方面的改进。我们可以从Python官网获取Python的各种版本和学习资料。
*Python的官网被我国有关部门屏蔽，原因不详……
【入门实例】
【MEL内容】
跳过经典的HelloWorld，直接进行一个有趣的脚本编写：一个简单的线框变色脚本。
当使用Nurbs曲线作为绑定用的控制器时，除了改变其形状，将线条赋予一定色彩会更易于识别。在通常的maya操作中，我们是要进入物体的【shape形节点】，开启它的色彩覆写功能。
*不建议在物体的【变形节点】开启绘制覆写，因为这是存储动画信息用的。

首先了解maya中执行这个效果的步骤和MEL命令。
1. 选择场景中已经创建好的Nurbs曲线，然后按键盘的↓（向下）键。这是maya中选择物体形节点（nurbsCircleShape1）的一个操作步骤。
2. 在属性编辑器中，展开ObjectDisplay栏，勾选启用DrawingOverrides下展栏的EnableOverrides；
3. 拖动Color的滑动条到最右边改变默认的线框色彩。

前两个步骤中，我们能在脚本编辑器看到完整的MEL执行过程，但是第三步的色彩变色却没有任何的信息记录。勾选启用脚本编辑器History菜单下的EchoAllCommands，并不能看到真正的命令执行过程。不过这里可以得到一个有用的信息，那就是overrideColor属性。

选择Nurbs曲线的形节点后，Window->GeneralEditors->AttributeSpreadSheet，点击All栏，找到OverrideColor属性。通过测试可以发现，设置0到31的整数，可以选择maya允许的32种颜色变换线框色彩。关闭History的EchoAllCommands，手动改变AttributeSpreadSheet中OverrideColor的数值，可以在脚本编辑器中得到正确的MEL执行信息。


现在，将所执行过的MEL语句规整如下，可以得到“改变所选物体线框颜色”的命令。

//选择物体的形节点
pickWalk -d down;
//将场景选择的物体列表读取到一个名为mySel的变量中
$mySel=`ls -sl`;
//设置一个名为color的变量，它的值取自mySel变量中，可包含多个物体
for($color in $mySel)
{
    setAttr ($color+".overrideEnabled") 1;  //将color变量内容的覆写属性开启
    setAttr ($color+".overrideColor") 10; //设置color变量内容的颜色覆写数值。
   
}

虽然你可以将它设定多个颜色覆写数值，并用鼠标中键将代码拖放到工具架上作为快捷命令使用，但是这会占用很多的工具架空间。我们可以继续写入更多的MEL命令，创建窗口界面来执行功能。接下来，我将使用python来实现。

【Python内容】
上面提到的简单MEL语句，使用python的格式是这样的：


*可以看到，我重复使用了变量mySel，这在python中是没问题的。
以窗口来执行线条着色功能，我的思路是：
1.创建一个只读文本框，用于说明。
2.创建一个数值输入的文本框，用于设置色彩值。
3.创建按钮，执行线条上色功能。
--假如当前没有选择物体，则弹出提示的小窗口。
4.创建一个按钮，用于关闭色彩覆写功能。
Window和showWindow是maya中创建窗口的配套函数。在脚本编辑器的python栏输入window后，选择文字，右键：quickHelp，可以在右边的栏目中看到函数对应的内置参数。

*sys模块是python中一个用于获取它内置函数的模块，这里我导入，稍后用于获取maya中的python的版本信息。

先判断进程中是否存在一个同名的程序窗口，如果存在，则关闭它。因为Maya中，如果在执行一个窗口创建前已经存在同名窗口，软件会报错。对于Python，True/False和1/0都表示On/Off的意思，不过为了得到高亮显示和直观的理解，我建议使用True/False。*showWndow右边的括号内可以输入窗口名称（本例中名称为：'pyColor'），也可以不输入。



我使用一个不可操作的按钮用于python版本信息的显示。首先定义一个名为version的全局变量，用于获取maya的python版本；然后在window和showWindow语句之间，建立一个button用于显示python版本信息（2.6.4）。
*ColumnLayout函数用于将内容排布于窗口中，需提前输入。这里我使用【adj=True】开启自动排布功能。


Python可以使用maya.mel.eval函数来直接执行MEL语句，不过为了发挥面向对象的好处，我打算使用“方法”将一个功能封装起来。“方法”就相当于用户的自定义函数（MEL中称为过程或函数），可以执行一个具体的命令，返回结果，python中使用def关键字来表示。方法可以是带参数进行，例如一个方法sphere()的作用是创建一个球体，带参数10的方法sphere(10)可以创建10个球体。
方法不同于局部变量，它可以放于类中其他方法之外的任意位置，你所要做的只是对它的名称进行调用。
和maya的MEL不同，python是将物体名称放于语句内容的最前面（MEL是放于最后面），在MEL中起到开关功能的布尔型参数，python是通过判断真假（True，False）来实现的。

以上，我定义了一个名为colorObject的“方法”，它的内容是使用一个value名称的变量获取窗口中内置名称为input的文本输入框的数值，并将数值传递到所选物体的色彩覆写属性上。最后，使用一个按钮来执行colorObject“方法”（maya按钮是以字符串来调用命令的，因此只需要输入方法的名称，不需要加小括号）。现在我们得到了一个点击按钮变色的功能，但是存在一个问题，那就是pickWalk命令会在没选择物体的情况下去拾取场景中的物体，接着继续完善代码。
*注意，使用maya的q参数获取文本输入内容时，得到的是字符串，如果要将它作为数值代入函数中，需要使用python的int()命令进行转换

定义一个名为note的“方法”，用于弹出提示小窗口。


Note方法中，len是python中获取变量中元素个数的命令：假如获取的数值是0，也就是没选择任何物体时，弹出提示窗口；否则，调用执行colorObject“方法”。然后，将“着色”按钮的命令调用改为note。
或许你注意到了，在note和colorObject方法的括号中，我添加了名为arg的参数。这其实是类似变量赋值一样，我们必须先给一个方法赋予一个具体参数才能被调用。这个具体参数并不会直接影响结果。
再定义一个名为reset的方法，用于去除颜色覆写。同样的，和note方法差不多，使用判断来执行setAttr命令，最后被新按钮调用。

【完整的语句如下】

import maya.cmds as py
import sys

if py.window('pyColor',ex=True):
    py.deleteUI('pyColor',wnd=True)

version=sys.version

def colorObject(arg):
    value=py.textField('input',q=True,tx=True)
    py.pickWalk(d='down')
    mySel=py.ls(sl=True)
    for mySel in mySel:
        py.setAttr (mySel+".overrideEnabled",1)
        py.setAttr (mySel+".overrideColor",int(value))      

def note(arg):
    mySel=py.ls(sl=True)
    if len(mySel)==0:
        py.confirmDialog(t='提示',m='No object is selected',b='OK')
    else:
        colorObject(arg)
        
def reset(arg):
    mySel=py.ls(sl=True)
    if len(mySel)==0:
        py.confirmDialog(t='提示',m='No object is selected',b='OK')
    else:
        py.pickWalk(d='down')
        mySel=py.ls(sl=True)
        for mySel in mySel:
            py.setAttr (mySel+".overrideEnabled",0)
            py.setAttr (mySel+".overrideColor",0)   
        
py.window('pyColor',t='colorCurve')
py.columnLayout(adj=True)
py.button(en=False,l='python '+version)
py.text(l='请输入0到31的整数值',fn='fixedWidthFont')
py.textField('input',tx='0',fn='fixedWidthFont',bgc=(0,0,0))
py.button(l='着色',c=note)
py.button(l='去除颜色覆写',c=reset)
py.showWindow()

【测试执行情况】



如果觉得这个还不够直观，我们还可以写入滑动条或者带色彩的按钮组来执行功能，以及美化界面布局。这取决于每个人的灵感。