Python渲染器是一種用Python語言實現(xiàn)的渲染引擎,可以將3D模型轉換為2D圖像。它可以應用于游戲制作、建筑設計、動畫制作等領域,提供高效、靈活的渲染解決方案。Python渲染器的主要優(yōu)勢在于它的開源性,易于學習和使用,而且可以輕松擴展功能。
import numpy as np import math import os class Renderer: def __init__(self, width, height): self.width = width self.height = height self.frame_buffer = np.zeros([height, width, 3], dtype=np.uint8) self.z_buffer = np.full([height, width], -99999999) self.modelview_matrix = np.identity(4) self.projection_matrix = np.identity(4) self.light_dir = np.array([0,0,1]) self.vertices = [] self.normals = [] self.uvs = [] self.faces = [] self.textures = {} def load_model(self, path): with open(path, 'r') as f: for line in f: if line.startswith('v '): self.vertices.append(list(map(float, line.split()[1:]))) elif line.startswith('vn '): self.normals.append(list(map(float, line.split()[1:]))) elif line.startswith('vt '): self.uvs.append(list(map(float, line.split()[1:3]))) elif line.startswith('f '): self.faces.append([list(map(int, f.split('/'))) for f in line.split()[1:]]) def set_matrix(self, matrix, matrix_type): if matrix_type == 'modelview': self.modelview_matrix = matrix elif matrix_type == 'projection': self.projection_matrix = matrix def set_light_dir(self, light_dir): self.light_dir = light_dir def set_texture(self, path, name): self.textures[name] = np.flipud(np.array(Image.open(path))) # ...渲染代碼省略... renderer = Renderer(800, 600) renderer.load_model('model.obj') renderer.set_matrix(...)
在這個示例中,我們定義了一個Renderer類,它包含了一些常用的渲染工具:幀緩沖區(qū)、深度緩沖區(qū)、模型視圖矩陣、投影矩陣、光源等等。并且定義了一系列方法來加載3D模型、設置矩陣、設置紋理、設置光線方向等。還使用了numpy庫來進行高效的矩陣計算。
對于渲染器的核心代碼,由于篇幅限制,這里就不一一細說了。但是你可以在參考文獻中找到更詳細的資料以及開源的代碼。
參考文獻:[1] Python 3D Renderer. Python 3D Renderer. (2021). Retrieved 16 May 2021, from https://github.com/LordDoktor/Python-3D-Renderer