# ModelTranslator

用 headless Blender 把带 PBR 贴图的 FBX 转换为 **XPbr shader**（`Test/XPbr`）可用的资源：

- 纯模型 FBX（剥离全部贴图，保留材质名/槽位）
- 每材质一套贴图（≤2048×2048）：
  - **基础贴图** `<模型>_<材质>_base.png`：RGB=颜色，A=透明或 AO
  - **混合贴图** `<模型>_<材质>_mix.png`：RG=球面编码法线，B=金属度，A=粗糙度
- Unity 开箱即用：`.mat`（已挂 XPbr、已连贴图）与全部 `.meta`（含 sRGB 设置、FBX 材质重映射）都预生成

## 依赖

- Blender 5.0（默认路径 `D:\tools\blender-5.0.0-windows-x64\blender.exe`；也可用 `--blender` 参数或环境变量 `BLENDER_EXE` 指定）
- UVPackmaster 4（可选，UV 排布质量更好：Blender 扩展 `uvpackmaster4` + 独立引擎，引擎路径经注册表自动发现；已装则 Blender 展开路径（seam/smart）的排布自动启用，未装自动回退内置 pack_islands）
- 系统 Python 3.x（标准库 + Pillow——仅 `model_decimate.py` 绘 UV 观察图用；`pip install Pillow`）

## 用法

```bash
cd Tools/ModelTranslator
python model_translator.py src/tong.fbx          # 单文件
python model_translator.py src/                  # 目录批量（*.fbx）
python model_translator.py src/tong.fbx -o out --max-size 2048 --blender "D:\...\blender.exe"
```

输出到 `out/<模型名>/`：

```
out/tong/
  tong.fbx (+.meta)                  # 纯模型，材质槽已重映射到下面的 .mat
  tong_Material_base.png (+.meta)    # sRGB 开
  tong_Material_mix.png  (+.meta)    # sRGB 关（线性数据，勿改）
  tong_Material.mat      (+.meta)    # Test/XPbr
```

**把整个 `out/<模型名>/` 文件夹拷进 `Client/Assets/` 任意位置即可**，模型拖进场景直接生效。重复转换会复用已有 `.meta` 里的 GUID，不会破坏 Unity 引用。

## 减面与高低模烘焙（可选前置工具）

高面数模型先减面、再把细节烘到低模贴图，产物直接作为上面转换器的输入：

```bash
cd Tools/ModelTranslator
python model_decimate.py src/well1500.fbx --tris 5000        # -> src/well1500_low.fbx
python model_bake.py src/well1500.fbx src/well1500_low.fbx   # -> out_bake/well1500/
python model_translator.py out_bake/well1500/well1500.fbx    # -> out/well1500/（Unity 资源）
```

- **model_decimate.py**：多 mesh 自动 join；**减面前清理网格**（按局部包围盒对角线相对焊接重合点 + 去退化面，给 collapse 更干净的流形、减少被迫加的 seam）；三角化后 Decimate(collapse) 减到 `--tris`（±3%，最多 2 轮修正）；旧 UV 全删后重展——默认锐边 seam 整岛展开（SLIM 展开后 `minimize_stretch` 松弛 + `average_islands_scale` 纹素均衡），质量门不达标（翻转 >2% 或重叠 >8%）先按更低 seam 角度扫描（55/45/35°）取过门且岛数最少者抢救，全失败才回退 Smart UV Project，`--unwrap smart` 可直接选投影式展开；**`--max-overlap 0.15` 放宽重叠门限**，让更高 seam 角度（岛更少）能过门被选中——岛数优先、可接受略高重叠时用（翻转门限始终严格）；排布默认用 UVPackmaster 4 重排（只在最终选定 UV 上跑一次，旋转步进调细到 15° 以利薄斜条对齐提升利用率；UVPM 启发式搜索在 headless 下会随机崩溃引擎故未启用），UVPM4 不可用自动沿用内置 pack_islands 布局；输出 `<名>_low.fbx`（`-o` 改目录）与 `<名>_low_uv.png`（UV 线框观察图，便于人工查阅切分/排布/碎岛——Blender 抽 UV 几何，系统 Python 用 Pillow 绘制，因 headless 无 GPU 无法用 Blender 直接出 PNG），日志报 UV 岛数/利用率与实际生效的 seam 角度
- **`--reducer collapse|quad`**（默认 `collapse`，不改变既有行为）：减面后端。`quad` 用 **Quad Remesher** 出规整四边拓扑（针对 collapse 的碎三角/UV 展开难痛点），headless 下**直接调 `Engine/xremesh.exe` 引擎子进程**（导出选中 mesh → 写 RetopoSettings.txt → 阻塞轮询 progress.txt → 导回 retopo.fbx），**绕开插件的 modal 操作符**（modal 在 `blender -b` 后台不执行，直接调操作符必然失败）。面数按 `--tris ÷ 2` 换算为目标四边形数，用 `ExactQuadCount=1` 尊重目标数（自适应模式在高细节硬表面模型上会把面数炸开数倍并连带 UV 重叠爆炸，故禁用）；输出为近似面数（约 ±20%）。**任何失败——引擎缺失/超时/引擎报错/无有效输出/导回失败——都记警告并自动回退 collapse**，摘要 `reducer` 字段标 `quad->collapse`，绝不中断。`QR_ENGINE` 环境变量可覆盖引擎路径（**权威**：显式设了就以它为准，无效即视同缺失走回退）。实测 well1500：quad 得 5940 面/591 UV 岛（优于 collapse 的 745 岛、重叠 0.4% vs 2.4%）；QR 网格 seam 展开在部分资产上可能退回 smart_project，但结果仍具竞争力
- **model_bake.py**：Cycles selected-to-active 烘焙。normal（切线空间 OpenGL +Y）/ao 直接烘；color/metallic/roughness 把高模 Principled 对应输入接 Emission 烘 EMIT。`--size` 默认 2048，`--samples` AO 采样默认 64，射线距离默认低模包围盒对角线 2%（`--ray-distance` 覆盖）；低模无 UV 会报错，高低模包围盒差超 10% 打警告；导入后自动应用物体变换——未应用缩放的 FBX（如 cm 单位导出的 scale=0.01）会把射线距离缩到近零导致大面积烘空（脏色）；固定 `-t 1` 单线程跑 Blender——5.0 的 selected-to-active 射线求交多线程有竞争，会随机 EXCEPTION_ACCESS_VIOLATION 崩溃
- 输出命名 `<名>_color/normal/metallic/roughness/ao.png`，正好命中转换器的纯网格贴图命名约定

## 转换规则

- 贴图识别：沿材质 Principled BSDF 连线找 Base Color / Alpha / Normal / Metallic / Roughness；内嵌与外置贴图（FBX 旁的松散文件）均支持
- AO 按贴图名匹配（含 `ao`/`occlusion`/`ambient`）：先找材质内引用的贴图；FBX 未引用时自动搜索 FBX 同目录的图片文件，多候选优先与颜色贴图同前缀（`xxx_color.png` → `xxx_ao.png`）
- **纯网格 FBX**（无材质或材质无贴图，常见于烘焙工具导出）：自动以模型名新建材质，并按命名约定从 FBX 同目录识别整套贴图——`<前缀>_<token>.png`，token 支持 `color/basecolor/albedo/diffuse`、`normal/nrm`、`metallic/metalness/metal`、`roughness/rough`、`ao/occlusion/ambient`、`alpha/opacity`；多套前缀时取与模型同名的一组
- 基础贴图 A 通道自动判定：**透明贴图 > 颜色贴图自带 alpha > AO 贴图 > 填白(255)**；判定为透明时 `.mat` 自动勾选 `Alpha As Transparency`（AlphaTest 裁剪）
- 无对应贴图的通道用 Principled 常量值填充（会在日志中标注 `(常量)`）
- 目标尺寸 = min(2048, 源贴图最大边)，所有贴图缩放到统一尺寸
- 法线编码：`enc = n.xy / sqrt(2*(1+n.z)) * 0.5 + 0.5`，与 `XPbr_Base.hlsl` 的 `DecodeSphereMap` 配对

## 局限

- 材质必须是贴图直连 Principled BSDF 的标准 PBR；程序纹理/复杂混合节点无法识别（会打警告并退化为常量）
- 法线按 OpenGL 约定（+Y 向上）处理，不提供绿通道翻转
- 不做多材质图集合并/UV 重排；每材质一套贴图
- 动画/骨骼随 FBX 原样导出，不做处理
- 外置贴图文件丢失时打警告并退化为常量，不中断转换

## 开发

```bash
python -m unittest tests.test_unity_assets                # Unity 模板/GUID 测试
"<blender>" -b --factory-startup --python tests/bl_test_encode.py   # 法线编码 round-trip
```