pymeshio/vmd.py

   1 # coding: utf-8
   2 """
   3 VMDの読み込み
   4 http://yumin3123.at.webry.info/200810/article_4.html
   5 http://atupdate.web.fc2.com/vmd_format.htm
   6 """
   7
   8
   9 class ShapeData(object):
  10     """
  11     morphing animation data.
  12     """
  13     __slots__=['name', 'frame', 'ratio']
  14     def __init__(self, name):
  15         self.name=name
  16         self.frame=-1
  17         self.ratio=0
  18
  19     def __cmp__(self, other):
  20         return cmp(self.frame, other.frame)
  21
  22 class MotionData(object):
  23     """
  24     bone animation data.
  25     """
  26     __slots__=['name', 'frame', 'pos', 'q', 'complement']
  27     def __init__(self, name):
  28         self.name=name
  29         self.frame=-1
  30         self.pos=Vector3()
  31         self.q=Quaternion()
  32
  33     def __cmp__(self, other):
  34         return cmp(self.frame, other.frame)
  35
  36     def __str__(self):
  37         return '<MotionData "%s" %d %s%s>' % (self.name, self.frame, self.pos, self.q)
  38
  39 class VMDLoader(object):
  40     __slots__=['io', 'end', 'signature',
  41             'model_name', 'last_frame',
  42             'motions', 'shapes', 'cameras', 'lights',
  43             ]
  44     def __init__(self):
  45         self.model_name=''
  46         self.motions=[]
  47         self.shapes=[]
  48         self.cameras=[]
  49         self.lights=[]
  50         self.last_frame=0
  51
  52     def __str__(self):
  53         return '<VMDLoader model: "%s", motion: %d, shape: %d, camera: %d, light: %d>' % (
  54             self.model_name, len(self.motions), len(self.shapes),
  55             len(self.cameras), len(self.lights))
  56
  57     def load(self, path, io, end):
  58         self.io=io
  59         self.end=end
  60
  61         # signature
  62         self.signature=truncate_zero(self.io.read(30))
  63         version=self.validate_signature(self.signature)
  64         if not version:
  65             print("invalid signature", self.signature)
  66             return False
  67
  68         if version==1:
  69             if not self.load_verstion_1():
  70                 return False
  71         elif version==2:
  72             if not  self.load_verstion_2():
  73                 return False
  74         else:
  75             raise Exception("unknown version")
  76
  77         # post process
  78         motions=self.motions
  79         self.motions={}
  80         for m in motions:
  81             if not m.name in self.motions:
  82                 self.motions[m.name]=[]
  83             self.motions[m.name].append(m)
  84         for name in self.motions.keys():
  85             self.motions[name].sort()
  86
  87         shapes=self.shapes
  88         self.shapes={}
  89         for s in shapes:
  90             if not s.name in self.shapes:
  91                 self.shapes[s.name]=[]
  92             self.shapes[s.name].append(s)
  93         for name in self.shapes.keys():
  94             self.shapes[name].sort()
  95
  96         return True
  97
  98     def getMotionCount(self):
  99         count=0
 100         for v in self.motions.values():
 101             count+=len(v)
 102         return count
 103
 104     def getShapeCount(self):
 105         count=0
 106         for v in self.shapes.values():
 107             count+=len(v)
 108         return count
 109
 110     def load_verstion_1(self):
 111         # model name
 112         self.model_name=truncate_zero(self.io.read(10))
 113         if not self.loadMotion_1():
 114             return False
 115         return True
 116
 117     def loadMotion_1(self):
 118         count=struct.unpack('H', self.io.read(2))[0]
 119         self.io.read(2)
 120         for i in xrange(0, count):
 121             self.loadFrameData()
 122         return True
 123
 124     ############################################################
 125     def load_verstion_2(self):
 126         # model name
 127         self.model_name=truncate_zero(self.io.read(20))
 128
 129         if not self.loadMotion():
 130             return False
 131         if not self.loadShape():
 132             return False
 133         if not self.loadCamera():
 134             return False
 135         if not self.loadLight():
 136             return False
 137         #assert(self.io.tell()==self.end)
 138         #self.motions.sort(lambda l, r: l.name<r.name)
 139
 140         return True
 141
 142     def validate_signature(self, signature):
 143         if self.signature == "Vocaloid Motion Data 0002":
 144             return 2
 145         if self.signature == "Vocaloid Motion Data file":
 146             return 1
 147         else:
 148             return None
 149
 150     def loadMotion(self):
 151         count=struct.unpack('I', self.io.read(4))[0]
 152         for i in xrange(0, count):
 153             self.loadFrameData()
 154         return True
 155
 156     def loadShape(self):
 157         count=struct.unpack('I', self.io.read(4))[0]
 158         for i in xrange(0, count):
 159             self.loadShapeData()
 160         return True
 161
 162     def loadCamera(self):
 163         count=struct.unpack('I', self.io.read(4))[0]
 164         for i in xrange(0, count):
 165             # not implemented
 166             assert(False)
 167             pass
 168         return True
 169
 170     def loadLight(self):
 171         count=struct.unpack('I', self.io.read(4))[0]
 172         for i in xrange(0, count):
 173             # not implemented
 174             assert(False)
 175             pass
 176         return True
 177
 178     def loadFrameData(self):
 179         """
 180         フレームひとつ分を読み込む
 181         """
 182         data=MotionData(truncate_zero(self.io.read(15)))
 183         (data.frame, data.pos.x, data.pos.y, data.pos.z,
 184         data.q.x, data.q.y, data.q.z, data.q.w) = struct.unpack(
 185                 'I7f', self.io.read(32))
 186         # complement data
 187         data.complement=''.join(
 188                 ['%x' % x for x in struct.unpack('64B', self.io.read(64))])
 189         self.motions.append(data)
 190         if data.frame>self.last_frame:
 191             self.last_frame=data.frame
 192
 193     def loadShapeData(self):
 194         """
 195         モーフデータひとつ分を読み込む
 196         """
 197         data=ShapeData(truncate_zero(self.io.read(15)))
 198         (data.frame, data.ratio)=struct.unpack('If', self.io.read(8))
 199         self.shapes.append(data)
 200         if data.frame>self.last_frame:
 201             self.last_frame=data.frame
 202
 203     # vmd -> csv
 204     ############################################################
 205     def create_csv_line(m):
 206         # quaternion -> euler angle
 207         (roll, pitch, yaw)=m.q.getRollPitchYaw()
 208         return '%s,%d,%g,%g,%g,%g,%g,%g,0x%s\n' % (
 209                 m.name, m.frame, m.pos.x, m.pos.y, m.pos.z,
 210                 to_degree(pitch), to_degree(yaw), to_degree(roll), m.complement
 211                 )
 212
 213     def write_csv(l, path):
 214         sys.setdefaultencoding('cp932')
 215         csv=open(path, "w")
 216         csv.write('%s,0\n' % l.signature)
 217         csv.write('%s\n' % l.model_name)
 218         # motion
 219         csv.write('%d\n' % len(l.motions))
 220         for m in l.motions:
 221             csv.write(create_csv_line(m))
 222         # shape
 223         csv.write('%d\n' % len(l.shapes))
 224         for s in l.shapes:
 225             csv.write('%s,%d,%f\n' % ( s.name, s.frame, s.ratio))
 226         # camera
 227         csv.write('%d\n' % len(l.cameras))
 228         for camera in l.cameras:
 229             assert(False)
 230         # light
 231         csv.write('%d\n' % len(l.lights))
 232         for light in l.lights:
 233             assert(False)
 234