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３次元ゲームエンジン Panda3D 1.11 SDK (dev 版) のインストール（Ubuntu 上）

Panda3D は，オープンソースのソフトウェア，３次元ゲーム，可視化，シミュレーションの機能を持つ．

このページでは、Ubuntu で 3次元のゲームエンジン Panda3D 1.11 SDK (dev 版) のインストールについて説明する．「devel 版」とある通り、リリース前のものを事前に試したいときに使う．

【目次】

  1. 前準備
  2. Panda3D 1.10 SDK (devel 版)のインストール
  3. 公式版 (1.10.11) のサンプルプログラムをダウンロードし、実行してみる
  4. Panda 3D の主要機能
  5. art-gallery.zip の中の .egg 形式ファイル
  6. 3次元モデルデータの表示プログラム

【サイト内の関連ページ】

先人に感謝．

キーワード： Panda3d, Wavefront OBJ 形式ファイルの表示, Python

前準備

Ubuntu のシステム更新

Ubuntu で OS のシステム更新を行うときは， 端末で，次のコマンドを実行する．

Ubuntu のインストールは別ページ »で説明 

sudo apt -y update
sudo apt -yV upgrade
sudo /sbin/shutdown -r now

C/C++ コンパイラー，make，パッケージツールのインストール（Ubuntu 上）

インストールするには，端末で，次のコマンドを実行する． 

sudo apt -y install build-essential gcc g++ make libtool texinfo dpkg-dev pkg-config

curl, unzip のインストール（Ubuntu 上）

インストールするには， 端末で，次のコマンドを実行する． 

sudo apt -y install curl unzip

Python3 開発用ファイル，pip, setuptools, venv のインストール（Ubuntu 上）

Python のインストールは行わない（Ubuntu のシステム Python を用いる．）

Python, pip のコマンドでの起動のまとめ．

Ubuntu のシステム Python を用いるとき， python, pip は，次のコマンドで起動できる．

Ubuntu での Python 開発環境（JupyterLab, spyder, nteract）のインストール: 別ページ »で説明

Python3 開発用ファイル，pip, setuptools, venv のインストール

端末で，次のコマンドを実行する． 

sudo apt -y update
sudo apt -y install python-is-python3 python3-dev python-dev-is-python3 python3-pip python3-setuptools python3-venv build-essential

Panda3D 1.11 SDK (dev 版) のインストール（Ubuntu 上）

https://www.panda3d.org/download.php?platform=bionic&version=devel&sdk の手順で行う．

  1. pip の確認

    Ubuntu の端末で，次のコマンドを実行

    * Ubuntu システムの中のどの Python に Panda3d がインストールされるかを事前に確認しておくため。 

    sudo pip3 --version
  2. Panda3d の devel 版のインストール

    Ubuntu の端末で，次のコマンドを実行 

    sudo pip3 install --pre --extra-index-url https://archive.panda3d.org/ panda3d
  • バージョンの確認 
    pip3 show panda3d

    公式版 (1.10.11) のサンプルプログラムをダウンロードし、実行してみる

    devel 版なので、サンプルプログラムが同封されていません． 公式版 (1.10.11) のサンプルプログラムをダウンロードし、インストールしてみる．

    1. 公式版 (1.10.11) のサンプルプログラムをダウンロードし，展開（解凍）する．

      Ubuntu の端末で，次のコマンドを実行 

      cd /tmp
curl -O https://www.panda3d.org/download/panda3d-1.10.11/panda3d-1.10.11-samples.zip
cd /usr/local
sudo unzip /tmp/panda3d-1.10.11-samples.zip
sudo chown -R $USER panda3d-1.10.11

      （以下省略）
    2. ball-in-maze を実行してみる

      Ubuntu の端末で，次のコマンドを実行

      Ubuntu で Anaconda や virtualenv や pyenv を使う場合には「python3」の代わりに「pytnon」 

      python3 /usr/local/panda3d-1.10.11/samples/ball-in-maze/main.py
    3. ゲーム画面が開けば OK．開かない場合には panda3d.pth の設定などを再確認する（インストールをやり直す）．

      ボールをゴールまでもっていくなど，遊んでみよう． このゲームは，「玉」と「壁」の衝突に関するデモである

    Panda 3D の主要機能

    上で準備したサンプルプログラムを使い，次の機能を試してみる

    光源と影

    1. Ubuntu の端末で，次のコマンドを実行

      Ubuntu で Anaconda や virtualenv や pyenv を使う場合には「python3」の代わりに「pytnon」 

      python3 /usr/local/panda3d-1.10.11/samples/shadows/basic.py
    2. スポットライト，陰影，影が表現できていることを確認する．（見て楽しむ）
    3. もともとのプログラムで，光源を指定している部分は次の通り

    テクスチャ

    1. Ubuntu の端末で，次のコマンドを実行

      Ubuntu で Anaconda や virtualenv や pyenv を使う場合には「python3」の代わりに「pytnon」 

      python3 /usr/local/panda3d-1.10.11/samples/bump-mapping/main.py
    2. 模様やでこぼこが表現できている．（見て楽しむ）. マウス操作で回転できる．ESC キーで終了．

    art-gallery.zip の中の .egg 形式ファイル

    1. ダウンロードと展開（解凍）

      Ubuntu の端末で，次のコマンドを実行 

      cd /tmp
curl https://www.panda3d.org/download/noversion/art-gallery.zip
unzip art-gallery.zip
    2. サブディレクトリの下に，ファイル名の末尾が「-egg.zip」のファイルがあるので，展開（解凍）する．
    3. 展開すると，拡張子 .eeg のファイルや画像ファイルなどができることを確認

      拡張子 .egg のファイルは 3次元モデルデータ のファイルである．

      3次元モデル：形のデータ．拡大，縮小，移動，変形できるから「モデル」

    4. pview コマンドで，3次元モデルデータの表示ができることを確認する．

      pview コマンドは，Panda 3D に付属している，3次元モデルデータの表示プログラム．

    5. Ubuntu の端末で，pview コマンドを実行 
      pview ＜ファイル名＞

      実行例

      * マウス操作

      • 左ボタンを押しながらマウスを動かす：　視点移動（上下左右）
      • 右ボタンを押しながらマウスを動かす：　視点移動（前後）

    3次元モデルデータの表示プログラム

    Wavefront OBJ 形式ファイルの表示

    1. Wavefront OBJ 形式ファイルを準備する

      サンプルファイルを下のリンクからダウンロードできるように準備しました

    2. テキストファイルの中身を次のように書く 
      import direct.directbase.DirectStart
model = loader.loadModel( "sample.obj" )
model.reparentTo( render )
base.cam.setPos( 0, -500, 0 )
base.cam.lookAt( 0, 0, 0 )

base.run()
    3. テキストファイルを，保存する．

      ファイル名は何でもよいが、日本語などの全角文字は避ける．拡張子は「.py」にする．

    4. 実行する．

      Ubuntu の端末で，次のコマンドを実行

      Ubuntu で Anaconda や virtualenv や pyenv を使う場合には「python3」の代わりに「pytnon」 

      python3 ＜ファイル名＞

      実行例

      * マウス操作

      • 左ボタンを押しながらマウスを動かす：　視点移動（上下左右）
      • 右ボタンを押しながらマウスを動かす：　視点移動（前後）

    キーボードの矢印キーによる操作

    今度は，キーボードの矢印キーを使うプログラム

    1. 今度は、テキストファイルの中身を次のように書く 
      import direct.directbase.DirectStart
model = loader.loadModel( "sample.obj" )
model.reparentTo( render )
base.cam.setPos( 0, -500, 0 )
base.cam.lookAt( 0, 0, 0 )

def forward( ): 
    model.setY( model.getY( ) - 10 )
def backward( ): 
    model.setY( model.getY( ) + 10 )
def right( ): 
    model.setH( model.getH( ) - 10 )
def left( ): 
    model.setH( model.getH( ) + 10 )
base.accept( "arrow_up",  forward )
base.accept( "arrow_down", backward )
base.accept( "arrow_right", right )
base.accept( "arrow_left", left )    

base.run()
    2. テキストファイルを，保存する．

      ファイル名は何でもよいが、日本語などの全角文字は避ける．拡張子は「.py」にする．

    3. 実行する．

      Ubuntu の端末で，次のコマンドを実行

      Ubuntu で Anaconda や virtualenv や pyenv を使う場合には「python3」の代わりに「pytnon」 

      python3 ＜ファイル名＞

      実行例

      * マウス操作

      • 左ボタンを押しながらマウスを動かす：　視点移動（上下左右）
      • 右ボタンを押しながらマウスを動かす：　視点移動（前後）

      * キーボードの矢印キーによる操作もできる