插件教程

目标读者

本篇教程旨在帮助技术型艺术家或者开发者学习如何扩展 Blender。对于通读全文的读者，需要通晓 Python 的基础知识。

前提

阅读本教程前，用户需要...

• 熟悉 Blender 中的基础功能。

• 知道如何在 Blender 的文本编辑器中运行脚本。

• 了解 Python 基元类型（整数、布尔值、字符串、列表、元组、字典和集合）。

• 熟悉 Python 模块的概念。

• 对 Python 中的类（面向对象）有基础认知。

学习本教程前建议阅读。

• Dive Into Python 章节（1、2、3、4 和 7）。

• Blender API 快速入门，帮助熟悉 Blender/Python 基础知识。

为了最好地解决 Python 在编写脚本时打印的任何错误消息，请从终端运行 Blender。请参阅使用终端。

Tip

您可以在偏好设置中启用开发选项以启用使插件开发更容易的功能。

文档链接

在阅读教程时，用户可能需要查找参考文档。

• Blender API 概述：这份文件相当详细，但如果你想了解更多关于某个主题的信息，还是很有帮助的。

• bpy.context API 参考 -- 可以方便地获得脚本可以调用的选项。

• bpy.types.Operator -- 下文的插件会定义操作，这些文档提供了更多操作的范例和细节。

何为插件？

插件是附加一些额外要求的 Python 模块，这样 Blender 可以列表形式显示有用信息。

下面的例子是一个最简单的插件:

bl_info = {
    "name": "My Test Add-on",
    "blender": (2, 80, 0),
    "category": "Object",
}
def register():
    print("Hello World")
def unregister():
    print("Goodbye World")

bl_info

一个字典，包含插件元数据如标题、版本和作者，这些信息会显示在用户设置的插件列表。它还指定了运行该脚本的最低版本要求；更老的版本无法在插件列表中显示该插件。

register

仅在启用插件时运行的函数，这意味着无需激活插件即可加载模块。

unregister

用于卸载 register 建立的数据的函数，在禁用插件时调用。

注意：该插件不会进行任何 Blender 相关操作（比如不会载入 blender_api:bpy 模块）。

这是一个刻意设计的插件示例，用于说明插件的基础要求其实很简单。

插件通常会注册操作、面板、菜单选项等，不过这没有多大价值，从文本编辑器，甚至交互控制台执行的脚本也可以做到 -- 插件与 Blender 的结合方式并没有本质上的不同，这些功能都是 blender_api:bpy 模块提供的，任何脚本都可以访问。

所以，插件仅仅是一种封装 Python 模块的方法，以方便用户使用。

Note

在文本编辑器运行这个脚本不会有任何输出，必须通过用户设置安装该脚本才能看到输出。启用和禁用时均会打印提示信息。

第一个插件

上文中的最简插件除举例外别无它用。下面的插件也很简单，不过演示了如何使用一个 Operator 将脚本集成到Blender，Operator 是用于定义可从菜单、按钮和快捷键访问的工具的特有方法。

首先，写一个移动场景内所有物体的脚本。

写脚本

在文本编辑器添加下面的脚本:

import bpy

scene = bpy.context.scene
for obj in scene.objects:
    obj.location.x += 1.0

按下运行脚本按钮，活动场景内的所有物体均会移动 1 个 Blender 单位。

写插件 (简易)

这个插件使用了上面的脚本，并将其添加到一个 operator 的 execute() 函数中:

bl_info = {
    "name": "Move X Axis",
    "blender": (2, 80, 0),
    "category": "Object",
}

import bpy


class ObjectMoveX(bpy.types.Operator):
    """My Object Moving Script"""      # Use this as a tooltip for menu items and buttons.
    bl_idname = "object.move_x"        # Unique identifier for buttons and menu items to reference.
    bl_label = "Move X by One"         # Display name in the interface.
    bl_options = {'REGISTER', 'UNDO'}  # Enable undo for the operator.

    def execute(self, context):        # execute() is called when running the operator.

        # The original script
        scene = context.scene
        for obj in scene.objects:
            obj.location.x += 1.0

        return {'FINISHED'}            # Lets Blender know the operator finished successfully.

def menu_func(self, context):
    self.layout.operator(ObjectMoveX.bl_idname)

def register():
    bpy.utils.register_class(ObjectMoveX)
    bpy.types.VIEW3D_MT_object.append(menu_func)  # Adds the new operator to an existing menu.

def unregister():
    bpy.utils.unregister_class(ObjectMoveX)


# This allows you to run the script directly from Blender's Text editor
# to test the add-on without having to install it.
if __name__ == "__main__":
    register()

Note

bl_info 被分割成多行，这仅仅是一种编程风格，可以方便添加元素。

Note

这里传递给 execute() 的参数是 context.scene，而非 bpy.context.scene。大多数情况下，两者是一致的。然而在一些情况下，传递给 operators 的是自定义 context，所以脚本作者更愿意传递 context 参数至 operator。

要测试这段脚本，你可以将其复制粘贴到 Blender 文本编辑器，并运行。这将直接执行脚本，并立即调用 register 函数。

不过，运行该脚本不能直接移动物体。你需要执行新注册的 operator 。

操作符搜索菜单。

打开操作符搜索菜单并键入 "Move X by One"（bl_label），然后按 回车。

物体将与前文一样移动。

不要关闭文本编辑器，下一步安装需要用到

安装插件

在 Blender 文本编辑器写好插件后，你可能想要安装该插件，这样就可以在用户设置中启用启动时加载插件。

尽管上面的插件只是一个测试，但还是把这些步骤都走一遍，这样以后就知道该怎么做了。

要安装 Blender 文本编辑器里写的插件，首先需要存盘，注意遵守 Python 模块的命名限制，并以 .py 作为扩展名。

存盘之后，就可以跟从网上下载的插件一样安装了。

打开 偏好设置 ‣ 插件 ‣ 安装...，并选择该文件。

现在将列出该插件，您可以通过按复选框来启用它，如果您希望在重新启动时启用它，请按 另存为默认值。该运算符的运行方式与上一节中所述的方式相同。

启用插件后，Blender 将执行代码并运行 register() 函数。禁用插件后，Blender 则运行 unregister() 函数。

Note

插件的安装位置取决于你的 Blender 配置。安装插件时，控制台会提示插件的原始和目标路径。在 Python 控制台运行下面的脚本，也可以查找插件目标路径:

import addon_utils
print(addon_utils.paths())

更多这方面内容见：目录布局。

第二个插件

第二个插件是关于物体实例化 -- 亦即 -- 以与阵列修改器类似的方法生成物体的关联副本。

写脚本

和前面一样，我们从一段脚本开始，然后将其转化为插件:

import bpy
from bpy import context

# Get the current scene
scene = context.scene

# Get the 3D cursor location
cursor = scene.cursor.location

# Get the active object (assume we have one)
obj = context.active_object

# Now make a copy of the object
obj_new = obj.copy()

# The new object has to be added to a collection in the scene
scene.collection.objects.link(obj_new)

# Now we can place the object
obj_new.location = cursor

现在，把这段脚本复制到 Blender 文本编辑器，选择立方体并运行脚本。运行脚本前记得单击将 3D 游标移动一旁，副本物体将出现在游标位置。

运行过后，进入 编辑模式 修改立方体后 -- 所有的副本会同时变化，这在 Blender 里称作 关联副本。

下一步，把这段脚本加到循环里，在活动物体与游标之间生成物体阵列:

import bpy
from bpy import context

scene = context.scene
cursor = scene.cursor.location
obj = context.active_object

# Use a fixed value for now, eventually make this user adjustable
total = 10

# Add 'total' objects into the scene
for i in range(total):
    obj_new = obj.copy()
    scene.collection.objects.link(obj_new)

    # Now place the object in between the cursor
    # and the active object based on 'i'
    factor = i / total
    obj_new.location = (obj.location * factor) + (cursor * (1.0 - factor))

将 3D 游标远离活动物体，运行脚本，查看结果。

在这段脚本里，对物体和游标位置做了一点数学运算，这是因为两者都是 3D mathutils.Vector 实例，mathutils 模块提供了这个方便的类，并且允许向量与数值和矩阵做乘法运算。

如果你对这方面感兴趣的话，可以进一步阅读 mathutils.Vector -- 这里有很多方便的工具函数如计算向量夹角、叉乘、点乘，mathutils.geometry 还提供了更高级的函数如 Bézier 样条曲线插值和射线-三角形相交。

现在我们专心将这段脚本编程插件，不过知道这个 3D 数学模块也是不错的，以后更高级的功能可能用到它。

写插件

首先将脚本转换为插件:

bl_info = {
    "name": "Cursor Array",
    "blender": (2, 80, 0),
    "category": "Object",
}

import bpy


class ObjectCursorArray(bpy.types.Operator):
    """Object Cursor Array"""
    bl_idname = "object.cursor_array"
    bl_label = "Cursor Array"
    bl_options = {'REGISTER', 'UNDO'}

    def execute(self, context):
        scene = context.scene
        cursor = scene.cursor.location
        obj = context.active_object

        total = 10

        for i in range(total):
            obj_new = obj.copy()
            scene.collection.objects.link(obj_new)

            factor = i / total
            obj_new.location = (obj.location * factor) + (cursor * (1.0 - factor))

        return {'FINISHED'}

def register():
    bpy.utils.register_class(ObjectCursorArray)


def unregister():
    bpy.utils.unregister_class(ObjectCursorArray)


if __name__ == "__main__":
    register()

接下来的步骤上文已经介绍过了，不过你还是可以运行脚本，再考虑一下如何改进这插件的功能。

其中两个最明显的缺陷是 -- 总数固定为 10，以及通过搜索访问操作符不太方便。

下文将讲解如何改进，并给出最终脚本代码。

操作属性

有多种属性类型可用于工具设置，常见的属性类型包括：整型、浮点型、矢量型、颜色、布尔型和字符串型。

这些属性与 Python 类的属性用法不同，因为 Blender 需要在界面显示、保存其键位映射设置，并保留设置供下次使用。

尽管这是相当 Python 化的方式，但是记住，实际上你定义的工具设置会被加载到 Blender，并被 Blender 的其他部分从 Python 外部访问。

要消除 总数 为 10 的问题，会用到一个操作属性。操作属性是通过 bpy.props 模块定义的，将下面的代码加到 operator 类的主体中:

# moved assignment from execute() to the body of the class...
total: bpy.props.IntProperty(name="Steps", default=2, min=1, max=100)

# and this is accessed on the class
# instance within the execute() function as...
self.total

这些来自 bpy.props 的属性会被 Blender 特别处理，当（operator）类被注册后，会在界面显示属性按钮。可以传递很多参数给属性，如设置上下界、修改默认值和显示工具提示。

See also

bpy.props.IntProperty()

这篇文档不会详细介绍如何使用其他属性类型，不过上面的链接包含了更高级的属性用法范例。

菜单选项

插件可以添加到现有的面板、标题栏和菜单等 Python 定义的用户界面中。

这个例子里，我们将其添加到现有菜单。

菜单标识符。

先在用户设置中启用 Python工具提示，鼠标在菜单上方停留，会出现提示，就能找到菜单标识符了。

添加菜单选项的方式是，在给现有类追加一个绘制函数:

def menu_func(self, context):
    self.layout.operator(ObjectCursorArray.bl_idname)

def register():
    bpy.utils.register_class(ObjectCursorArray)
    bpy.types.VIEW3D_MT_object.append(menu_func)

扩展菜单的文档，请参考 bpy.types.Menu。

键位映射

在 Blender 中，插件可以有自己的键位映射，以避免与 Blender 内置键位映射冲突。

在下面的例子中，添加了一个新的物体模式 bpy.types.KeyMap，接着向该键位映射添加了一个 bpy.types.KeyMapItem，指向新添加的操作，使用 Shift-Ctrl-T 作为快捷键:

# store keymaps here to access after registration
addon_keymaps = []

def register():

    # handle the keymap
    wm = bpy.context.window_manager
    km = wm.keyconfigs.addon.keymaps.new(name='Object Mode', space_type='EMPTY')

    kmi = km.keymap_items.new(ObjectCursorArray.bl_idname, 'T', 'PRESS', ctrl=True, shift=True)
    kmi.properties.total = 4

    addon_keymaps.append((km, kmi))


def unregister():

    # handle the keymap
    for km, kmi in addon_keymaps:
        km.keymap_items.remove(kmi)
    addon_keymaps.clear()

值得注意的是，键位映射的 total 值与 operator 的默认值不同，这样就可以通过不同按键组合访问不同设置的同一 operator 。

Note

虽然 Shift-Ctrl-T 不是默认的 Blender 键快捷键，但很难确保插件不会覆盖彼此的键位映射。因此，在分配按键时至少要小心，不能与 Blender 的重要功能冲突（另请参阅 Is Key Free）。

上文所用函数的 API 文档，见：

• bpy.types.KeyMaps.new()

• bpy.types.KeyMap

• bpy.types.KeyMapItems.new()

• bpy.types.KeyMapItem

合二为一

bl_info = {
    "name": "Cursor Array",
    "blender": (2, 80, 0),
    "category": "Object",
}

import bpy


class ObjectCursorArray(bpy.types.Operator):
    """Object Cursor Array"""
    bl_idname = "object.cursor_array"
    bl_label = "Cursor Array"
    bl_options = {'REGISTER', 'UNDO'}

    total: bpy.props.IntProperty(name="Steps", default=2, min=1, max=100)

    def execute(self, context):
        scene = context.scene
        cursor = scene.cursor.location
        obj = context.active_object

        for i in range(self.total):
            obj_new = obj.copy()
            scene.collection.objects.link(obj_new)

            factor = i / self.total
            obj_new.location = (obj.location * factor) + (cursor * (1.0 - factor))

        return {'FINISHED'}


def menu_func(self, context):
    self.layout.operator(ObjectCursorArray.bl_idname)

# store keymaps here to access after registration
addon_keymaps = []


def register():
    bpy.utils.register_class(ObjectCursorArray)
    bpy.types.VIEW3D_MT_object.append(menu_func)

    # handle the keymap
    wm = bpy.context.window_manager
    # Note that in background mode (no GUI available), keyconfigs are not available either,
    # so we have to check this to avoid nasty errors in background case.
    kc = wm.keyconfigs.addon
    if kc:
        km = wm.keyconfigs.addon.keymaps.new(name='Object Mode', space_type='EMPTY')
        kmi = km.keymap_items.new(ObjectCursorArray.bl_idname, 'T', 'PRESS', ctrl=True, shift=True)
        kmi.properties.total = 4
        addon_keymaps.append((km, kmi))

def unregister():
    # Note: when unregistering, it's usually good practice to do it in reverse order you registered.
    # Can avoid strange issues like keymap still referring to operators already unregistered...
    # handle the keymap
    for km, kmi in addon_keymaps:
        km.keymap_items.remove(kmi)
    addon_keymaps.clear()

    bpy.utils.unregister_class(ObjectCursorArray)
    bpy.types.VIEW3D_MT_object.remove(menu_func)


if __name__ == "__main__":
    register()

菜单选项。

运行该脚本（或保存后通过用户设置安装），操作会出现在 物体 菜单中。

操作属性。

从菜单执行操作后，你还可以选择添加的立方体数量。

Note

多次直接执行脚本也会每次添加菜单。虽然没有有用的行为，但没有什幺可担心的，因为当通过首选项启用时，加载项不会多次注册自己。

结语

插件可以整洁地封装特定功能，用于编写工具改善工作流，或者编写功能供其他人使用。

尽管 Blender 中 Python 可以做的还存在一些限制，不过已经可以实现相当多的功能，使用户免于钻研 Blender 的 C/C++ 源码。

教程里可以给出的范例始终是有限的，不过已经演示了用于常见任务的 Blender API，用户可以借此延伸出自己的工具。

扩展阅读

Blender 附带了一些注释过的模板，可以在文本编辑器标题栏找到，如果你需要某个方面的示例代码，从这里开始是一个不错的选择。

看完上面的教程过后，这里提供了几个你可能用到的网址。

• Blender/Python API 概述 -- 关于 Blender/Python 整合的更多背景细节。

• 如何像计算机科学家一样思考 -- 对于那些仍在学习 Python 的人来说，这是一个很好的信息。

• Blender 开发 (Wiki) -- Blender 开发、一般信息和有用链接。

• DevTalk -- 人们向 Python 开发提问的论坛。