BLENDER PYTHON - 02 - Les boucles FOR

Cette activité vous permettra de réaliser ceci sans créer les cubes et les placer un par un. Ce serait un peu long...

1 - La configuration Scripting

L'un des points 'faibles' de Blender en Python, c'est la multiplicité des sources d'informations et d'affichage. Pour rappel :

La console ou le terminal de votre ordinateur correspond en windows à l'invité de commande qu'on trouve dans le sous-menu Système Windows. On ne l'utilise pas avec Blender.

Même si Blender fonctionne avec Python, nul besoin de passer par votre propre interpréteur Python : tout est intégré directement à Blender. Oubliez donc le IDLE Python (icone blanche) et l'icone vers la console Python (icone noire) que vous avez peut-être sur votre ordinateur.

01° Ouvrir Blender. Changer la disposition par défaut pour utiliser plutôt la disposition Scripting.

On arrive normalement à ceci :

Toutes les fenêtres utiles pour programmer sont là.

02° Dans TextEditor, sélectionner la numérotation des lignes et la mise en couleur synthaxique.

03° Tirer le menu Info pour qu'il prenne un peu plus de place si possible. Sélectionner ensuite Window - Toggle System Console. Attention, je parle bien de la console Systeme, pas juste la console Python qu'on peut sélectionner comme fenêtre active.

Au final, vous devriez avoir la bonne configuration de travail, à savoir une interface qui ressemble à ceci:

2 - la boucle itérative POUR (FOR) par itérateur chiffré

Vous avez réussi dans l'activité précédente à générer des cubes à des endroits bien définis. Nous allons aller plus loin et automatiser cette création.

Pour l'instant, si vous voulez créer 1000 cubes, vous avez besoin de 1000 lignes. C'est beaucoup...

Nous allons voir comment faire cela en une dizaine de lignes. C'est mieux non ?

On peut utiliser un FOR pour faire une boucle revenant à réaliser les mêmes instructions X fois.

Comment fonctionne une boucle for ? Le cas le plus simple est facile à comprendre : on prend une variable, nommée i par exemple, qui commence à la valeur zéro. On l'augmente de 1 à chaque tour tant qu'elle ne dépasse pas strictement une valeur de seuil i_MAX telle que i < i_MAX.

Si vous n'êtes pas familier avec le concept, utilisez le script ci-dessous :

Je vais maintenant vous présenter l’utilisation basique de la fonction range (xmax). On notera toujours la présence du double point et de la tabulation pour montrer clairement où se situent les actions à répéter :

Pour obtenir le décalage, utilisez bien la touche TABULATION qui se trouve normalement sous le symbole ² en haut à gauche du clavier.

04° Dans TextEditor, cliquer sur New et faire un copier-coller du code ci-dessus. Lancer le script après le bouton RUN SCRIPT. Si vous ne voyez ce bouton, pensez à agrandir le TextEditor. Allez ensuite voir le résultat dans la console System. Quelles sont les différentes valeurs prises par x ? Va-t-on réellement jusqu’à 5 ou s’arrête-t-on juste avant ?

Et oui. On ne compte que jusqu'à 4, on s'arrête avant 5.

Alors, pourquoi s'arrêter à 4 ?

Nous verrons plus loin la raison exacte mais si on regarde ce qui est affiché ...

... on voit qu'on compte jusqu'à 4 mais qu'on a bien 5 nombres : 0 - 1 - 2 - 3 - 4.

La boucle s'exécute donc tant que x est strictement inférieur à 5.

Regardons comme utiliser ceci dans un cas plutôt simple : on veut faire bouger le point en suivant le trajet. Vous pouvez utiliser les curseurs pour définir :

05° Afficher les chiffres de 0 à 20 avec une boucle.

06° Regarder le code ci-dessous et prévoir ce qu’il va afficher à l’écran. Vérifier en lançant le code.

Voilà ce que devrait afficher l'ordinateur :

Il exécute donc la boucle avec i=0, puis i=1 et finalement i=2. En gros, tant que i est strictement inférieur à 3.

07° Réaliser un programme ne comprenant qu’une seule boucle FOR qui affiche (pour chaque valeur de x variant de 0 à 6) le carré de x et la puissance trois de x.

Remarque : En Python, la puissance se note ** : Ainsi 6 puissance 2 se note 6**2.

Si on veut que le compteur ne commence pas à 0, il suffit de la préciser dans la fonction : range(2,6) va donc prendre les valeurs 2, 3, 4 et 5.

08° Réaliser un programme qui affiche un à un les nombres compris entre 32 et 127.

Les images ne sont que des successions de nombres stockés dans le fichier image. On code chaque pixel "coloré" à l'aide de trois intensités allant de 0 à 255. Une pour le rouge, une pour le vert et une pour le bleu.

C'est la même chose pour les caractères : l'ordinateur ne stocke pas un caractère mais un nombre : chr(x) permet de connaître le caractère associé au nombre entier x.

09° Réaliser un programme qui affiche un à un les caractères associés aux nombres compris entre 32 et 127 sous la forme :

        Le caractère XXX correspond au code X

Il faudra utiliser une boucle FOR et la fonction chr.

Le caractère 127 est-il imprimable ? Allez donc vous renseigner sur Internet le caractère 127 du code ASCII.

10° Essayer les caractères de 0 à 31. A-t-on des caractères imprimables ? Que se passe-t-il pour le 10 ?

On peut encore rajouter un paramètre à range : range (5,10,2) va compter de 2 en 2 à partir de 5 et jusqu’10 non inclus : 5, 7 et 9 donc.

Si le pas est négatif, on compte en sens inverse : range (9,1,-1) donne : 9 8 7 6 5 4 3 2, mais pas 1 puisque la condition n'est alors plus vérifiée.

11° Créer un programme qui affiche automatiquement une lettre sur 2 de A (code 65) à Z (code 90) puis qui affiche les lettres de Z à A. Utiliser les boucles FOR associées au code ASCII.

Il existe également une possibilité pour lire une chaîne de caractères string caractère par caractère en utilisant un FOR numérique : une chaîne de caractères n’est rien d’autre qu’une sorte de tableau ordonné de caractères.

Le string monTexte = "Bonjour, je suis ici." peut se voir comme le tableau suivant :

Attention: comme d’habitude en informatique, le premier élément est l’élément 0.

Si on veut connaître la taille d’un string monTexte (son nombre de case), on peut utiliser la fonction len pour length (longueur en anglais) : len(monTexte) renvoie un integer qui vaut … 21. Le tableau va jusqu’à 20 mais la première case est la case 0. D’où 20+1=21. On notera que l’espace est bien stocké dans une case : on stocke bien l’information « laisser un espace » dans la chaîne de caractères.

Nous pouvons accéder à l’élément n°X d’une chaîne de caractères monTexte en utilisant la syntaxe suivante : monTexte[X] où X est un integer, monTexte est une chaîne de caractères définie préalablement. On notera l’utilisation des crochets [ ].

A titre d'exemple, voilà un programme qui permet de définir une chaîne de caractères monTexte, de stocker dans nLongueur le nombre de caractères de la chaîne et qui demande quel numéro de caractère nCase afficher. On affiche alors le caractère numéro nCase.

En Python :

Deux nouveautés :

12° La couleur du texte est-elle la même derrière le dièse # ? S'agit-il d'un code à exécuter ou d'un simple commentaire qu'on rajoute pour donner des explications à un humain qui serait en train de lire votre code ?

13° Lancez le code et allez voir la console Système. Que fait la ligne suivante à votre avis ? Lisez le code, la console et relancez le si nécessaire.

Attention, grosse subtilité de l'utilisation du input : quelque soit votre réponse, le système va vous renvoyer un string, une chaîne de caractère. Ainsi, même si vous répondez 58, le système va vous renvoyer le string "58" et pas le nombre 58.

14° Dans quelle partie du code a-t-on réussi à transformer le string de réponse en nombre ?

J'espère que les commentaires vous ont aidé à comprendre ces quelques lignes.

Nous n'allons néanmoins pas trop souvent utiliser la console, ni pour écrire, ni pour obtenir des réponses. On peut en effet faire cela directement depuis l'interface Blender.

D'ailleurs, maintenant que vous savez utiliser les boucles FOR, les print et les input, nous allons voir ce qu'on peut en faire dans Blender.

3 - Utilisation du FOR dans Blender

Bon, et ça sert à quoi tout ceci dans Blender ?

Et bien, cela va permettre de dessiner des objets géométriques ou placés de façon très précise mathématiquement.

Si vous aviez 3 cubes à placer, vous pourriez à la limite le faire à la main, mais s'ils étaient 300 ?

Gérer les translations

15° Tenter de voir ce que fait le code suivant puis le lancer dans Blender.

Pour supprimer les objets créés, vous pouvez utiliser la touche C pour activer le curseur de sélection. Appuyer sur le bouton de gauche le temps de sélectionner les objets voulus, cliquer sur le bouton de droite puis supprimer la sélection avec la touche SUPPR.

Gérer les rotations

On peut aussi gérer les rotations. Il faut alors faire un peu de math, surtout de la trigonométrie : si les maths et vous, c'est une histoire compliquée, gardez cette méthode, il vous permettra de gérer les rotations ensuite sans trop de difficulté.

Imaginons qu'on désire créer un cercle de cube. Il faut falloir importer le module math pour parvenir à calculer les sinus et les cosinus. Et convertir les angles qu'on exprime en degrés en radians, unité naturelle des angles pour Python.

Voici le code qui permet d'obtenir les coordonnées d'un cube qui subit une rotation autour de (0,0) avec un rayon fourni dans la variable rayon :

Nous allons donc plusieurs calculs en boucle avec les valeurs angle_degre de 0°, 36°, 72° ... puisqu'on part de 0 et qu'on augmente de 36° à chaque retour.

16° Lancer le code pour voir le résultat. Tentons d'en comprendre le sens :

• rayon = 10 permet de définir le rayon voulu pour la disposition.
• for angle_degre in range(-0,360,36): permet de prendre successivement angle_degre à 0, 36, 72 ...
• angle = math.radians(angle_degre) permet de convertir l'angle en radians graçe à la méthode radians() contenu dans la bibliothèque math.
• x = rayon*math.cos(angle) permet de définir la coordonnée x du cube en cours.
• y = rayon*math.sin(angle) permet de définir la coordonnée y du cube en cours.
• bpy.ops.mesh.primitive_cube_add(location=(x,y,0)) affiche le cube.

17° Je vous laisse tenter de faire ceci (vous ne pouvez pas faire la colorisation via un script pour l'instant) :

Une proposition de correction : un for dans un for et un nombre de cubes et une altitude variable en fonction du rayon;

Les lumières, le plan et son effet miroir ont été rajoutés après l'utilisation du script pour permettre de mieux voir la structure obtenue.

Faire cette structure à la main aurait demandé des heures de travail (et un positionnement final approximatif, à moins de refaire les calculs un à un).

Dans la prochaine partie, nous verrons d'autres structures logiques et la façon de coder la taille ou la couleur des objets.

18° A quoi sert le int de int(36*6/rayon) ?

19° Quelles seront les valeurs prises par rayon et angle ?

20° le code contenant deux signes division, -rayon//2, est-il une erreur ou une notation engendrant une action particulière ?

4 - FAQ

Question : comment sortir d'une boucle for avant la fin ?

Question : Je voudrais compter de 0 à 6 mais sans passer par 5, c'est possible ?