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title: 使用Python开发Maya插件学习笔记
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date: 2022-11-04 10:20:38
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rating: ⭐
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# 前言
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前段时间研究使用Maya重定向动画，但一个一个手动操作还是有点心烦，所以我花了2天时间学习了Pyhton并写了这个插件（本人有c++、qt、JavaScript经验所以学的快），在这个过程也积累了一些心得在此分享给大家。另外祝大家劳动节快乐。
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以下是我写的插件，一个通过HumanIK批量重定向动画的工具：
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https://github.com/blueroseslol/DccTool
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可以帮助动画公司将biped骨骼动画批量重定向到Ue4或者其他骨骼上。里面有很多HumanIK控制代码以及文件导入与导出代码可以参考。如果有什么问题欢迎交流。
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# 前期准备
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开发环境搭建推荐看这篇文章 https://www.jianshu.com/p/813b2cc71ca2
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本人是通过《Maya Python游戏与影视编程指南》一书来学习实用Python开发Maya插件，书中也介绍了Python的语法。使得没有Python基础的人也可以很好的学习。同时他也介绍了Maya插件开发的命令模式与API模式。通俗的说就是用Maya的内置命令与实用Maya的API。Maya API更加适合专业插件开发者使用。举个书中例子，API中的基础对象MObject是一个指针对象。所以使用c#或者c++会更加适合API模式的开发吧。
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不过这本书的很多翻译都感觉怪怪，这是它位移的缺点。
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我使用Vscode进行开发，除了必须的Python（打开一个Py文件就会提示安装）插件外，我还使用**MayaPy**与**MayaCode**。为了能让MayaPy将代码发送到Maya中执行，还需要再Maya中执行一段开启端口的命令：
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**Mel**
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commandPort -name "localhost:7001" -sourceType "mel" -echoOutput;
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```
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**Python**
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```
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import maya.cmds as cmds
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cmds.commandPort(name=":7001", sourceType="mel",echoOutput=True)
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```
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端口与MayaPy中设置的端口有关。如果你不想每次启动Maya都手动执行命令，那么可以新建一个脚本文件并将代码填入。之后放到指定目录中：
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Windows: <drive>:\Documents and Settings\<你的windows用户名>\My Documents\maya\<你maya的版本号>\scripts
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（其实就是我的文档下面maya文件夹）
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MacOSX: ~/Library/Preferences/Autodesk/maya/<你maya的版本号>/scripts.
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Linux: ~/maya/<你maya的版本号>/scripts.
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```
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**Maya Python路径设置及代码自动补全**<br>
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VS Code中按Ctrl+Shift+P，输入Settings打开settings.json配置文件，在大括号里加入下面代码：
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//python.pythonPath是指定Python命令路径，请根据你maya的安装路径来做修改
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"python.pythonPath": "C:/Program Files/Autodesk/Maya2019/bin/mayapy.exe",
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//python.autoComplete.extraPaths是代码自动补全路径，同样根据你自己的maya安装路径来写
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"python.autoComplete.extraPaths": "C:/Program Files/Autodesk/Maya2019/devkit/other/pymel/extras/completion/py"
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注意:settings.json文件中，每一项设置用","隔开，最后一项设置后面没有","，如果报错，检查一下是不是这里出现了问题。
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# 编码篇
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初次学习可以参考YivanLee的文章
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https://zhuanlan.zhihu.com/p/76957745
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我认为首先你需要了解Maya中的物体都是节点式的，当然我个人认为Maya的节点更加偏向于组件，而非Houdini那样的流程节点。
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## 文档与搜索技巧
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请使用谷歌进行搜索（不推荐bing以及baidu），包括搜索API，这样可以节约大量时间。
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**官方文档**：http://help.autodesk.com/view/MAYAUL/2018/ENU/
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>Pyside2是python版本的Qt库。你只要看一下它的模块数目就能明白它的强大。另外百度的时候请搜索PyQt5，虽然Pyside才是官方正版。
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**Pyside2**：https://doc.qt.io/qtforpython/modules.html
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>PyMel与maya.cmds不同在于，它返回的不是字符串，而是一个PyNode对象。它可以直接修改节点属性值，无需调用getAttr与setAttr。更加适合于习惯了OOP语言人士使用。同时PyMel可以简化GUI的构建。但你看了文档就会明白这个玩意就是个残废。
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**Pymel文档**：http://help.autodesk.com/cloudhelp/2018/JPN/Maya-Tech-Docs/PyMel/modules.html
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**FBX Mel命令**：https://knowledge.autodesk.com/zh-hans/support/maya/learn-explore/caas/CloudHelp/cloudhelp/2019/CHS/Maya-DataExchange/files/GUID-335F2172-DD4D-4D79-B969-55238C08F2EF-htm.html
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# pyside2与GUI
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实用Python构建Maya插件UI有3种方式：
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1. 调用Maya内置命令创建。
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2. 直接调用Pyside2函数创建。
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本人使用第三种，使用Qt的界面设计师工具创建。虽然本质上就是第二种方法，但效率高。需要注意的是maya目录下的designer.exe是不能直接使用的。需要将安装目录下的qt-plugins中的所有文件都复制到bin所在目录中。之后的步骤就是用Qt的界面设计师工具设计界面了。
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但本人电脑上有Qt，所有直接就用自己这个版本了。推荐还是用Maya目录下的版本（自己去下个5.6版本的也是可以的）原因后面会说。
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Qt的界面设计师工具可以输出*.ui文件，但Python是无法直接使用的,(虽然可以通过loadUI载入，但只能调用Mel命令，无法关联python函数)所以之后需要安装Pyside2，目的是为了使用 pyside-uic.exe工具，它可以将 *.ui文件转化为python代码。
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Pyside2对应python3.x，所以你需要下载3.0的版本并安装。安装完之后，打开CMD切换到安装目录下的script文件夹。执行
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pip install PySide2
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时候再执行
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//请注意文件路径，推荐奖*.ui文件复制到script文件夹中
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pyside-uic -o output.py input.ui
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可能是我用的Qt版本与Maya的不同，最后生成出来的python存在一些小错误：按钮上的setText函数中会多出一个莫名其妙的函数。还有一个问题我倒最后也没搞懂：Pyside2不是对应python3.x与Qt5么，那为什么Maya使用python2.7却可以调用Pyside2呢？是因为预编译了对应的库么？
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# 学习建议
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我个人建议，如果你想深入地使用pyside2开发插件，强烈推荐先去学习一到两个月的Qt。之后再来学习pyside2你就会非常的顺利。尤其需要了解的是Qt的信号与槽机制、GUI绘制与线程、Qt事件传递机制。
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# 实用代码
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## 防止窗口重复创建
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def main():
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global win
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try:
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win.close() # 为了不让窗口出现多个，因为第一次运行还没初始化，所以要try，在这里尝试先关闭，再重新新建一个窗口
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except:
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pass
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//MainWindow为窗口类
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win = MainWindow()
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win.show()
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## 信号槽与解决生命周期问题
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//其中SIGNAL需要先导入
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from PySide2.QtCore import SIGNAL, QObject
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class MainWindow(QWidget, Ui_Form):
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def slotBtnClicked(self):
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//为了防止消息框易一出现就被回收，需要给它设置父对象
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msgBox = QMessageBox(self)
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msgBox.setText(u"The document has been modified.")
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msgBox.setInformativeText(u"Do you want to save your changes?")
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msgBox.setStandardButtons(QMessageBox.Save)
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msgBox.setDefaultButton(QMessageBox.Save)
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msgBox.show()
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def __init__(self, parent=None):
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self.pushButton_stop.clicked.connect(self.slotBtnClicked)
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QObject.connect(self.pushButton_targetSkin,SIGNAL('clicked()'), self.slotBtnClicked)
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## python HumanIK
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相关的控制代码可以在 安装目录\scripts\others下搜索hik找到，主要在hikCharacterControlsUI.mel与hikGlobalUtils.mel文件中，也可以参考我插件中的代码。
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## FBX导出命令
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导入文件可以只用cmds.file命令，但是导出就不太好用了，比如需要烘焙动画什么的，所以需要调用以下Mel命令。
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# FBX Exporter options. Set as required.
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# You can find a reference guide here: http://download.autodesk.com/us/fbx/20112/Maya/_index.html
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# Just add/change what you need.
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# Geometry
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mm.eval("FBXExportSmoothingGroups -v true")
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mm.eval("FBXExportHardEdges -v false")
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mm.eval("FBXExportTangents -v false")
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mm.eval("FBXExportSmoothMesh -v true")
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mm.eval("FBXExportInstances -v false")
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mm.eval("FBXExportReferencedContainersContent -v false")
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# Animation
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mm.eval("FBXExportBakeComplexAnimation -v true")
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mm.eval("FBXExportBakeComplexStart -v "+str(exportStartFrame[x]))
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mm.eval("FBXExportBakeComplexEnd -v "+str(exportEndFrame[x]))
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mm.eval("FBXExportBakeComplexStep -v 1")
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# mm.eval("FBXExportBakeResampleAll -v true")
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mm.eval("FBXExportUseSceneName -v false")
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mm.eval("FBXExportQuaternion -v euler")
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mm.eval("FBXExportShapes -v true")
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mm.eval("FBXExportSkins -v true")
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# Constraints
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mm.eval("FBXExportConstraints -v false")
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# Cameras
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mm.eval("FBXExportCameras -v false")
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# Lights
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mm.eval("FBXExportLights -v false")
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# Embed Media
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mm.eval("FBXExportEmbeddedTextures -v false")
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# Connections
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mm.eval("FBXExportInputConnections -v false")
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# Axis Conversion
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mm.eval("FBXExportUpAxis y")
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# Export!
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mm.eval("FBXExport -f "+exportNames[x]+".fbx -s")
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