stylized-rock-generator/tests/test_stamm_ucx.py

"""Stamm-UCX fuer den spielfertigen Stand-Baum.

Die Stand-Baeume brauchen Kollision. Gefordert ist EIN konvexer Stamm-Zylinder
vom Fuss bis zum Kronenansatz - KEINE Kronen-Huelle: gegen die liefe der
Spieler, bevor er den Baum ueberhaupt beruehrt.

Die Namens- und Hierarchie-Konvention ist nicht geraten, sondern vom
Fels-Export abgeschaut, der in der Spiel-Pipeline bereits abgenommen ist:
`UCX_<LODGroup-Name>`, und zwar als GESCHWISTER der LodGroup, nicht als Kind -
Unreal liest jedes Kind der Gruppe als LOD-Stufe.

Gemessen wird im reimportierten FBX.

Aufruf: blender --background --factory-startup --python tests/test_stamm_ucx.py
"""
import os
import sys
import math
import tempfile
import importlib.util

import bpy

ROOT = os.path.dirname(os.path.dirname(os.path.abspath(__file__)))
spec = importlib.util.spec_from_file_location(
    "tg", os.path.join(ROOT, "stylized_tree_generator.py"))
tg = importlib.util.module_from_spec(spec)
sys.modules["tg"] = tg
spec.loader.exec_module(tg)
tg.register()

fails = []
OUT = tempfile.mkdtemp()

for o in list(bpy.data.objects):
    bpy.data.objects.remove(o, do_unlink=True)

me = bpy.data.meshes.new("Leaf_Card")
me.from_pydata([(-0.5, 0, 0), (0, 0, 0.7), (0.5, 0, 0), (0, 0, -0.1)],
               [], [(0, 1, 2), (0, 2, 3)])
me.update()
card = bpy.data.objects.new("Leaf_Card", me)
bpy.context.scene.collection.objects.link(card)

s = bpy.context.scene.tree_gen_settings
s.apply_modifier = True
s.leaf_card = card
s.use_growth = False
s.stand_ucx = True

# Presets mit verschiedenen Stamm-Formen: gerade, krumm (Bend 1.5), ohne Aeste
# am Setzling, und der Obstbaum als Produktionsfall.
FAELLE = (("eiche", True), ("toter_baum", True), ("obstbaum", True),
          ("eiche", False))

# Erst ALLE Faelle exportieren, dann reimportieren. `read_factory_settings`
# raeumt die Szene komplett aus - Blatt-Card und Einstellungen inklusive -,
# ein Reimport mitten in der Schleife killt also den naechsten Durchlauf.
ergebnisse = []
for preset, mit_lods in FAELLE:
    for o in list(bpy.context.scene.objects):
        if o is not card:
            bpy.data.objects.remove(o, do_unlink=True)
    ziel_dir = os.path.join(OUT, "%s_%d" % (preset, int(mit_lods)))
    os.makedirs(ziel_dir, exist_ok=True)

    s.preset = preset
    s.art_name = preset.capitalize()
    s.variant = 1
    s.seed = 1
    s.generate_lods = mit_lods
    s.export_dir = ziel_dir
    bpy.ops.object.treegen_create()
    baum = [o for o in bpy.context.scene.objects
            if o.type == 'MESH' and o is not card
            and not o.name.endswith(("_Leaf", "_Frucht"))][0]
    # BEWUSST nicht am Ursprung - eine Huelle, die die Weltmatrix mitschleppt,
    # faellt bei (0,0,0) nicht auf.
    baum.location = (9.0, -5.0, 0.0)
    for o in bpy.context.scene.objects:
        o.select_set(o is baum)
    bpy.context.view_layer.objects.active = baum
    bpy.ops.object.treegen_leaves()
    bl = bpy.data.objects.get(baum.name + "_Leaf")
    if bl is not None:
        bl.location = baum.location

    # Kronenansatz und Stammradius am Quellbaum, als Sollwerte.
    dg = bpy.context.evaluated_depsgraph_get()
    ev = baum.evaluated_get(dg)
    m = ev.to_mesh()
    attr = m.attributes.get("ast_id")
    vs = [v.co.copy() for v in m.vertices]
    aid = [attr.data[i].value for i in range(len(vs))] if attr else [0] * len(vs)
    ev.to_mesh_clear()
    z0 = min(v.z for v in vs)
    astz = [v.z for v, i in zip(vs, aid) if i > 0]
    ansatz = (min(astz) - z0) if astz else (max(v.z for v in vs) - z0)
    stamm_r = max((math.hypot(v.x, v.y) for v, i in zip(vs, aid)
                   if i == 0 and v.z - z0 <= ansatz), default=0.0)

    for o in bpy.context.scene.objects:
        o.select_set(o is baum)
    bpy.context.view_layer.objects.active = baum
    bpy.ops.treegen.export_game()

    dateien = sorted(f for f in os.listdir(ziel_dir)
                     if f.lower().endswith(".fbx"))
    if not dateien:
        fails.append("%s: kein FBX geschrieben" % preset)
        continue
    ergebnisse.append((preset, mit_lods, os.path.join(ziel_dir, dateien[0]),
                       stamm_r, ansatz, max(v.z for v in vs) - z0,
                       s.stand_ucx_verts))

print("%-12s %-5s %6s %8s %8s %8s %8s"
      % ("Preset", "LODs", "Verts", "UCX-R", "Stamm-R", "UCX-Z", "Ansatz-Z"))

for preset, mit_lods, pfad, stamm_r, ansatz, blender_h, max_verts in ergebnisse:
    bpy.ops.wm.read_factory_settings(use_empty=True)
    bpy.ops.import_scene.fbx(filepath=pfad)

    ucx = [o for o in bpy.context.scene.objects
           if o.type == 'MESH' and o.name.startswith("UCX_")]
    rest = [o for o in bpy.context.scene.objects
            if o.type == 'MESH' and not o.name.startswith("UCX_")]
    gruppe = [o for o in bpy.context.scene.objects if o.type == 'EMPTY']

    if len(ucx) != 1:
        fails.append("%s (LODs %s): %d UCX-Meshes im FBX, erwartet genau eines"
                     % (preset, mit_lods, len(ucx)))
        continue
    u = ucx[0]

    # Name: exakt die Konvention des Fels-Exports.
    erwartet = ("UCX_" + gruppe[0].name) if gruppe else ("UCX_" + rest[0].name)
    if u.name != erwartet:
        fails.append("%s: Huelle heisst '%s', erwartet '%s' - Unreal ordnet "
                     "die Kollision ueber den Namen zu"
                     % (preset, u.name, erwartet))

    # Hierarchie: NICHT unter der LodGroup, sonst waere sie eine LOD-Stufe.
    if u.parent is not None:
        fails.append("%s: Huelle haengt unter '%s' - Unreal liest jedes Kind "
                     "der LodGroup als LOD-Stufe" % (preset, u.parent.name))

    co = [u.matrix_world @ v.co for v in u.data.vertices]
    u_r = max(math.hypot(c.x, c.y) for c in co)
    u_z0 = min(c.z for c in co)
    u_z1 = max(c.z for c in co)
    n = len(u.data.vertices)

    # Skala aus dem FBX zurueckrechnen, damit die Vergleiche unabhaengig von
    # FBX_SCALE_ALL sind. NUR ueber die RINDE (Material-Slot 0): der erste
    # Anlauf nahm die Gesamthoehe inklusive Blatt-Cards, und die ragen ueber die
    # Rinde hinaus - die Skala kam dadurch zu gross heraus und die Huelle sah
    # zu klein aus. Ein Massstab, der etwas anderes misst als die Referenz,
    # verschiebt jede Aussage.
    lod0 = max(rest, key=lambda o: len(o.data.vertices))
    rinde = [lod0.matrix_world @ lod0.data.vertices[vi].co
             for p in lod0.data.polygons if p.material_index == 0
             for vi in p.vertices]
    fbx_h = (max(c.z for c in rinde) - min(c.z for c in rinde)) if rinde else 1.0
    skala = fbx_h / blender_h if blender_h else 1.0

    print("%-12s %-5s %6d %8.3f %8.3f %8.3f %8.3f"
          % (preset, mit_lods, n, u_r / skala, stamm_r,
             (u_z1 - u_z0) / skala, ansatz))

    if not (8 <= n <= max_verts * 2):
        fails.append("%s: Huelle hat %d Verts, erwartet 8-%d"
                     % (preset, n, max_verts * 2))

    # DIE Bedingung: Stamm umschlossen, Krone NICHT. Der Stammradius liegt bei
    # wenigen Zentimetern, die Krone bei ein bis zwei Metern - dazwischen ist
    # so viel Luft, dass die Schranke nicht knapp sein muss.
    if u_r / skala < stamm_r * 0.95:
        fails.append("%s: Huellenradius %.3f m unter dem Stammradius %.3f - "
                     "der Spieler wuerde in den Stamm laufen"
                     % (preset, u_r / skala, stamm_r))
    if u_r / skala > max(stamm_r * 2.5, stamm_r + 0.15):
        fails.append("%s: Huellenradius %.3f m gegen Stammradius %.3f - das "
                     "ist keine Stammhuelle mehr"
                     % (preset, u_r / skala, stamm_r))

    # Fuss auf Z = 0 und nicht in die Krone hinaufreichend.
    if abs(u_z0 / skala) > 0.02:
        fails.append("%s: Huelle beginnt bei Z %.3f statt 0" % (preset, u_z0 / skala))
    if (u_z1 - u_z0) / skala > ansatz * 1.35 + 0.05:
        fails.append("%s: Huelle ist %.2f m hoch, Kronenansatz liegt bei "
                     "%.2f m - sie reicht in die Krone"
                     % (preset, (u_z1 - u_z0) / skala, ansatz))

print("")
if fails:
    print("ERGEBNIS: %d FEHLER" % len(fails))
    for f in fails:
        print("  - " + f)
    sys.exit(1)
print("ERGEBNIS: ALLE CHECKS OK")