mesh 2 svg 2 paper [WIKI Les Portes Logiques]

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====== mesh 2 svg 2 paper ======

Meshlab : https://www.meshlab.net/ Rien tiré de meshlab pour transformer un mesh (stl, obj) en svg \\

Premier essai concluant avec https://www.svgai.org/convert/stl-to-svg, le fichier s'ouvre bien avec inkscape, l'épaisseur des traits est bien trop élevée mais ça s'arrange facilement. __Aucune face n'est cachée__ 

**Conseil de Laurent : utiliser «ln» de Michael Fogleman** : https://github.com/fogleman/ln
C'est programmé en Go, jamais utilisé

Pour la suite j'utilise l'objet teapot.obj extrait du [[https://www.cs.utah.edu/~natevm/newell_teaset/newell_teaset.zip|newell_teaset.zip]]

{{:recherche:residence_polygones:teapot.obj.png?direct&800|}}

===== Conversion de formats 3D en ligne de commande =====

Avec OpenCTM ( https://sourceforge.net/projects/openctm/ )
  sudo apt install openctm-tools
Ensuite on peut utiliser **ctmconv** qui permet de convertir les formats suivants : 
  * OpenCTM (.ctm), 
  * Stanford triangle format  (.ply),  
  * Stereolitography  (.stl),  
  * 3D Studio (.3ds), 
  * COLLADA 1.4/1.5 (.dae), 
  * Wavefront geometry file (.obj), 
  * LightWave object (.lwo), 
  * Geomview object file format (.off),
  * VRML 2.0 - export only (.wrl).

===== Affichage d'objets STL =====

Avec GMSH : https://gmsh.info/ qui est aussi capable d'une multitude d'autres choses (en GUI ou CLI)

{{:recherche:residence_polygones:gmsh.png?direct&600|}}


===== Installation de Go =====

  # **************************************     # installation du langage Go sur Debian 12  @ tenko
  sudo apt update
  sudo apt install golang
  go version                                   # go version go1.19.8 linux/amd64
  go env GOPATH                                # ok : /home/emoc/go

==== Helloworld en Go ====  

Créer un fichier vide helloworld.go
  nano helloworld.go

Le fichier helloworld.go contient
<code go>
package main

import "fmt"

func main() {
    fmt.Println("HelloWorld, Golang!")
}
</code>
Puis
  go run hello.go

**Comment compiler ce programme pour qu'il puisse être utilisé comme une commande ?**

Il faut le transformer en module 
  go mod init example/helloworld      # donner un nom et chemin au module
  go mod tidy                         # récupérer les dépendances
  go build -o helloworld              # créer le binaire «helloworld» 
  mv ./helloworld ../bin/helloworld
  
Maintenant on peut déclencher la commande avec 
  ~/go/bin/helloworld
  
===== Utilisation de Simplify =====

Simplify est un logiciel en ligne de commande de Michael Fogleman qui permet de réduire le nombre de faces d'un objet 3D **au format .STL**. Simplify est programmé en Go

https://github.com/fogleman/simplify

  # installer Go (voir ci-dessus)
  mkdir ~/go/bin
  go install github.com/fogleman/simplify/cmd/simplify@latest
  # réduction à 10% des faces de l'objet (652 faces -> 64 faces)
  ~/go/bin/simplify -f 0.1 parasect.stl parasect-0.1.stl

Comparaison (objet original : [[https://models.spriters-resource.com/nintendo_64/pokemonstadium2/asset/287712/|parasect]])

{{:recherche:residence_polygones:parasect_comparaison_reduction_de_faces.png?direct&800|}}


===== Utilisation de ln =====

Pour transformer un objet 3D au format .OBJ en fichier .SVG

  git clone https://github.com/fogleman/ln.git
  cd ln
  go mod init ln/ln
  go mod tidy

placer le fichier teapot.obj dans le dossier et créer le fichier teapot.go :
<code go>
package main

import "github.com/fogleman/ln/ln"

func main() {
	scene := ln.Scene{}
	mesh, err := ln.LoadOBJ("teapot.obj")
	if err != nil {
		panic(err)
	}
	mesh.UnitCube()
	scene.Add(ln.NewTransformedShape(mesh, ln.Rotate(ln.Vector{0, 1, 0}, 0.5)))
	// scene.Add(mesh)
	eye := ln.Vector{-0.5, 0.5, 2}
	center := ln.Vector{}
	up := ln.Vector{0, 1, 0}
	width := 1024.0
	height := 1024.0
	paths := scene.Render(eye, center, up, width, height, 35, 0.1, 100, 0.01)
	paths.WriteToPNG("teapot.png", width, height)
	paths.WriteToSVG("teapot.svg", width, height)
}
</code>
Puis 
  go run teapot.go
Ça marche! Le fichier svg est créé, en fonction du point de vue défini dans le script go, les faces qui doivent l'être sont cachées.

**Transformer en exécutable.** \\

La commande est lancée depuis le répertoire courant dans lequel se trouve le fichier teapot.obj, les fichiers résultants (teapot.png et teapot.svg) sont créés dans le répertoire courant.

  go build -o teapot            # construire le binaire
  mv teapot ../bin/teapot       # déplacer dans le dossier ~/go/bin
  ~/go/bin/teapot               # lancer la commande depuis le répertoire courant
  
On obtient

{{:recherche:residence_polygones:teapot_dans_inkscape.png?direct&800|}}

Extrait du fichier svg
<code svg>
<svg width="1024.000000" height="1024.000000" version="1.1" baseProfile="full" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
<g transform="translate(0,1024.000000) scale(1,-1)">
<polyline stroke="black" fill="none" points="628.113702,626.372774 630.057369,626.470582" />
<polyline stroke="black" fill="none" points="630.057369,626.470582 612.007059,629.402582" />
<polyline stroke="black" fill="none" points="646.867425,619.146177 645.594080,623.083557" />
<polyline stroke="black" fill="none" points="645.594080,623.083557 641.262088,622.941587" />
<polyline stroke="black" fill="none" points="639.714178,622.890858 645.594080,623.083557" />
<polyline stroke="black" fill="none" points="645.594080,623.083557 630.057369,626.470582" />
<polyline stroke="black" fill="none" points="646.867425,619.146177 659.738739,615.250381" />
<polyline stroke="black" fill="none" points="659.738739,615.250381 658.331336,619.276179" />
... etc.
</code>

En manipulant, on dirait bien que les tracés sont doublés

===== obj2svg =====

Je cherche à créer une commande qui soit accessible de n'importe où qui permette de transformer un objet 3D au format .OBJ en image png et fichier SVG __du maillage__

Créer le dossier et le fichier
  mkdir test_obj2svg
  cd test_obj2svg
  touch obj2svg.go   # puis l'éditer

<accordion>
<panel title="obj2svg.go (cliquer pour afficher le code)">
<code go obj2svg.go>

<code go>
package main

import (
	"fmt"
	"flag"

	"github.com/fogleman/ln/ln"
)

func main() {

	// Parsing des arguments 

	flag.Parse()
	args := flag.Args()
	if len(args) != 1 {
		fmt.Println("Usage: obj2svg input.obj -> créera 2 fichiers input.obj.png et input.obj.svg")
		return
	}

	pngfilename := args[0] + ".png"
	svgfilename := args[0] + ".svg"

	fmt.Printf("pngfilename %s\n", pngfilename)
	fmt.Printf("svgfilename %s\n", svgfilename)

	scene := ln.Scene{}
	fmt.Printf("Loading %s\n", args[0])
	mesh, err := ln.LoadOBJ(args[0])
	if err != nil {
		panic(err)
	}
	mesh.UnitCube()
	scene.Add(ln.NewTransformedShape(mesh, ln.Rotate(ln.Vector{0, 1, 0}, 0.5)))
	// scene.Add(mesh)
	eye := ln.Vector{-0.5, 0.5, 2}
	center := ln.Vector{}
	up := ln.Vector{0, 1, 0}
	width := 1024.0
	height := 1024.0
	paths := scene.Render(eye, center, up, width, height, 35, 0.1, 100, 0.01)
	paths.WriteToPNG(pngfilename, width, height)
	paths.WriteToSVG(svgfilename, width, height)
}
</code>
</panel>
</accordion>

Puis
  go mod init example/obj2svg               # initialiser le module
  go mod tidy                               # charger les dépendances
  go run obj2svg.go teapot.obj              # ok, tout fonctionne 
  go build -o obj2svg                       # construire l'exécutable
  mv obj2svg ../bin/obj2svg                 # le placer dans le bon dossier
  # Maintenant on peut exécuter la commande suivante dans n'importe quel dossier
  ~/go/bin/obj2svg teapot.obj

**TODO : permettre la rotation de la vue**

===== rendu wireframe avec blender CLI + gif =====

Script python blender à utiliser en ligne de commande avec 
  blender --background --python blender_teapot_wireframe_views.py

<accordion>
<panel title="blender_teapot_wireframe_views.py (cliquer pour afficher le code)">
<code python blender_teapot_wireframe_views.py>
# Blender 3.4.1 
# Debian 12 @ tenko
# 20251109, résidence polygones @ Fablab des portes logiques

import bpy
import math

# -------------------------------
# Rendu wireframe "propre" 600x600
# -------------------------------

# Supprimer tous les objets existants
bpy.ops.wm.read_factory_settings(use_empty=True)

# Importer le STL
bpy.ops.import_mesh.stl(filepath="teapot.stl")
obj = bpy.context.selected_objects[0]

# Supprimer tous les matériaux existants
obj.data.materials.clear()

# Ajouter un modifier wireframe
mod = obj.modifiers.new(name="WireframeMod", type='WIREFRAME')
mod.thickness = 0.02  # épaisseur des lignes

# Créer un matériau noir shadeless pour le wireframe
mat = bpy.data.materials.new(name="WireMat")
mat.diffuse_color = (0, 0, 0, 1)
mat.use_nodes = True
bsdf = mat.node_tree.nodes.get("Principled BSDF")
bsdf.inputs['Base Color'].default_value = (0, 0, 0, 1)
bsdf.inputs['Specular'].default_value = 0
bsdf.inputs['Roughness'].default_value = 1
obj.data.materials.append(mat)

# Ajouter une caméra
cam_data = bpy.data.cameras.new(name="Camera")
cam_object = bpy.data.objects.new("Camera", cam_data)
bpy.context.collection.objects.link(cam_object)
bpy.context.scene.camera = cam_object

# Paramètres de rendu
scene = bpy.context.scene
scene.render.image_settings.file_format = 'PNG'
scene.render.resolution_x = 600
scene.render.resolution_y = 600
scene.render.film_transparent = False  # fond blanc
# scene.render.film_transparent_glass = False

# Désactiver l’anti-aliasing
# scene.render.use_antialiasing = False
scene.render.engine = 'BLENDER_EEVEE'  # moteur Eevee plus simple
# Eevee anti-aliasing quasi désactivé
scene.eevee.taa_render_samples = 1

# Récupérer la scène
scene = bpy.context.scene

# Créer un monde si nécessaire
if scene.world is None:
    world = bpy.data.worlds.new("World")
    scene.world = world

# Couleur de fond blanc
scene.world.use_nodes = True
bg = scene.world.node_tree.nodes['Background']
bg.inputs['Color'].default_value = (1, 1, 1, 1)  # blanc

# Centrer la caméra autour de l'objet
center = obj.location

# Paramètres rotation
n_views = 30
radius = 10   # distance caméra
elevation = 5

for i in range(n_views):
    angle = 2 * math.pi * i / n_views
    cam_object.location.x = center.x + radius * math.cos(angle)
    cam_object.location.y = center.y + radius * math.sin(angle)
    cam_object.location.z = center.z + elevation
    
    # Orienter la caméra vers le centre
    direction = center - cam_object.location
    rot_quat = direction.to_track_quat('-Z', 'Y')
    cam_object.rotation_euler = rot_quat.to_euler()
    
    # Nom du fichier
    scene.render.filepath = f"teapot_wire_{i:02d}.png"
    
    # Rendu
    bpy.ops.render.render(write_still=True)
</code>
</panel>
</accordion>

Ensuite on peut assembler les images avec 
  convert teapot_wire_*.png -threshold 50% -colors 2 -resize 600x600 teapot_wire.gif
===== Autres trucs intéressants à essayer =====

**removeduplicatelines** : une extension inkscape qui enlève les segments dupliqués : https://cutlings.datafil.no/inkscape-extension-removeduplicatelines/ \\

**deduplicate** plugin vpype pour enlever les lignes en doublon dans un fichier svg https://github.com/LoicGoulefert/deduplicate

**occult** plugin vpype pour masquer les faces cachées d'un fichier svg https://github.com/LoicGoulefert/occult

**vpype** «vpype is an extensible CLI pipeline utility which aims to be the Swiss Army knife for creating, modifying and/or optimizing plotter-ready vector graphics» https://vpype.readthedocs.io/en/latest/install.html#linux