在Windows上成功地构建USD的方法(版本19.11)


  • 网站研运

    记住了哦,USD不是咱们所说的美元哦,是迪士尼皮克斯工作室推出的一款动画全流程的工具,简单地说,是用来串流程的,USD的使用借鉴了脚本编程的一些思想,让动画的资产变得可配置,也变得可维护。让同时其提出的几个工具,使得它变成一个较为完整的工具链。
    USD的官方网站(开源)在这里。

    https://openusd.org

    接下来我将告诉大家如何在Windows下构建USD。

    安装Python

    首先呢,是安装USD的依赖项。USD的依赖项挺多,最重要的是Python,因为USD的构建脚本就是用Python写的。所以去Python官网下载Python吧,目前测试成功的是Python2.7。当然你也可以安装Python 3.5,只是我没有测试过,不清楚是否可用。Python的下载地址是:

    https://www.python.org/downloads

    一般来说,安装好了Python,它会给你设置环境变量,或者有一些教程让你们设定环境变量,不过呢,这里我不建议设定环境变量,这样让我们的所有软件运行环境都污染了(可能没有什么事),之后我会写一个脚本来教大家如何书写批处理来让简化操作,真正做到“即用即走”。

    下载Visual Studio 2017

    这不用强调了吧。目前VS2017是必备的软件了,而且有免费社区版,再也不用破解了,赶紧下载一个。安装在合适的位置就好了。

    安装Maya 2018

    一般来说,Maya每年都有发布一个版本,但是2018的格外稳定,推荐安装。为什么要安装Maya呢?因为Maya是一款几乎全能的DCC,可以导出很多模型到USD中,所以USD顺便构建了Maya的插件(这个插件名字叫usdMaya,不过核心代码转到了Autodesk里了,详见https://github.com/Autodesk/maya-usd,此插件除了PXR的USD,还有AL的USD),我也将Maya 2018放在了我们讨论小组群中,大家可以下载。
    USD研究小组.jpg
    我将Maya 2018安装到D:\Develop\Autodesk\Maya2018中。

    安装USD的其余依赖项

    由于USD的python脚本会使用curl或者是powershell的下载功能进行下载,但是由于很多依赖项是从github下载的,下载速度实在是太慢了,所以我将其余的依赖项打包好了,放在USD_dependencies文件夹中,供需要的朋友下载。USD的依赖项已经上传到我们讨论小组群群里了,大家可以下载。
    USD研究小组.jpg

    编写构建USD的脚本

    我的USD安装的位置是D:\Develop\USD,打算安装的位置是D:\Develop\USD_build_19_11,根据这两个路径开始编写构建USD的脚本:

    :: 构建USD的脚本
    
    :: 设置编译器的很多环境变量
    set Path=D:\Develop\Python27;^
    D:\Develop\Python27\Scripts;^
    D:\Develop\NASM;^
    D:\Develop\Autodesk\Maya2018\bin;^
    D:\Develop\cmake\bin;^
    %Path%
    
    set PYTHONPATH=%PYTHONPATH%;D:\Develop\Autodesk\Maya2018\Python\Lib\site-packages;D:\Develop\Autodesk\Maya2018\Python\Lib\site-packages
    
    :: 复制pyside2-uic到pyside-uic.exe 中,使其造成能够找到pyside2-uic.exe的假象
    copy D:\Develop\Autodesk\Maya2018\bin\pyside2-uic D:\Develop\Autodesk\Maya2018\bin\pyside2-uic.exe
    
    :: 使用pip安装PyOpenGL
    pip install PyOpenGL
    
    :: 复制本地build_usd_local.bat 到 目标的路径上
    copy /Y %cd%\build_usd_local.py D:\Develop\USD\build_scripts
    
    call D:\Develop\VS2017\VC\Auxiliary\Build\vcvars64.bat
    
    :: 最后构建USD项目
    python D:\Develop\USD\build_scripts\build_usd_local.py ^
    -j4 ^
    --build-args "USD,-DPYSIDE_USE_PYSIDE2=TRUE -DPYSIDE_BIN_DIR=D:\Develop\Autodesk\Maya2018\bin" ^
    --maya --maya-location "D:\Develop\Autodesk\Maya2018\bin" ^
    --materialx ^
    D:\Develop\USD_build_19_11
    
    :: 最后删除build_usd_local文件
    del D:\Develop\USD\build_scripts\build_usd_local.py
    
    pause
    

    大家成功了吗?肯定有遇到很多问题,包括我遇到的一直卡住的Boost编译问题。大家遇到什么编译问题,可以在此留言,我会尽可能回答大家问题。

    成功编译USD后,可以编写插件来试试USDView,大家可以试试看吧,不过仍然要设置环境变量。USDView运行的脚本如下:

    set Path=^
    D:\Develop\Python27;^
    D:\Develop\USD_Build\lib;^
    D:\Develop\USD_Build\bin;^
    D:\Develop\USD_Build\third_party\maya\lib;^
    D:\Develop\Autodesk\Maya2018\bin;^
    %Path%
    
    set MAYA_PLUG_IN_PATH=%MAYA_PLUG_IN_PATH%;^
    D:\Develop\USD_Build\third_party\maya\plugin
    
    set PYTHONPATH=%PYTHONPATH%;^
    D:\Develop\USD_Build\lib\python;^
    D:\Develop\Autodesk\Maya2018\Python\Lib\site-packages
    
    set MAYA_SCRIPT_PATH=%MAYA_SCRIPT_PATH%;^
    D:\Develop\USD_Build\third_party\maya\lib\usd\usdMaya\resources;^
    D:\Develop\USD_Build\third_party\maya\plugin\pxrUsdPreviewSurface\resources
    
    set XBMLANGPATH=%XBMLANGPATH%;^
    D:\Develop\USD_Build\third_party\maya\lib\usd\usdMaya\resources
    
    @python "D:\Develop\USD_Build\bin\usdview" %cd%\7_29_1.usda
    

    USDView运行的截图是这样的:
    USDView运行效果

    看到最终结果,还是很有成就感的。



走马观花

最近的回复

  • H

    hi 有问题请教你,方便加个联系方式吗

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  • boost.asio是一个很棒的网络库,这回儿我也开始系统地学习起来了。想想当年接触boost,也有八年多了。这次开始接触boost,觉得既熟悉又陌生。熟悉的是小写字母+下划线的命名方式、晦涩的模板、很慢的编译速度以及较大的程序体积,陌生的是asio的各种概念:io服务、接收器、套接字等等:我之前对网络编程不是非常了解。

    于是根据我的理解,参考《Boost.Asio C++网络编程》实现了这样一个简单的客户端和服务端通信的例子,例子非常简单,还不完善,但是幸运的是,可以在本机上互通了。
    下面是客户端的代码:

    #include <iostream> #include <boost/asio.hpp> #include <boost/proto/detail/ignore_unused.hpp> using namespace std; using namespace boost::asio; using namespace boost::system; using namespace boost::proto::detail;// 提供ignore_unused方法 void writeHandler( const boost::system::error_code& ec, size_t bytesTransferred ) { if ( ec ) { cout << "Write data error, code: " << ec.value( ) << "transferred: " << bytesTransferred << endl; } else { cout << "OK! " << bytesTransferred << "bytes written. " << endl; } } int main(int argc, char *argv[]) { ignore_unused( argc ); ignore_unused( argv ); io_service service; ip::tcp::socket sock( service ); ip::tcp::endpoint ep( ip::address::from_string( "127.0.0.1" ), 6545 ); boost::system::error_code ec; sock.connect( ep, ec ); if ( ec ) { cout << "Connect error, code: " << ec.value( ) << ", We will exit." << endl; return ec.value( ); } else { char buf[1024] = "Hello world!"; sock.async_write_some( buffer( buf ), writeHandler ); sock.close( ); } return service.run( ); }

    下面是服务端的代码:

    #include <iostream> #include <boost/asio.hpp> #include <boost/proto/detail/ignore_unused.hpp> using namespace std; using namespace boost::asio; using namespace boost::system; using namespace boost::proto::detail;// 提供ignore_unused方法 void acceptHandle( const boost::system::error_code& code ) { cout << "Accepted." << endl; } int main(int argc, char *argv[]) { ignore_unused( argc ); ignore_unused( argv ); io_service service; ip::tcp::endpoint ep( ip::address::from_string( "127.0.0.1" ), 6545 ); boost::system::error_code ec; ip::tcp::socket sock( service ); ip::tcp::acceptor acceptor( service, ep ); acceptor.async_accept( sock, acceptHandle ); if ( ec ) { cout << "There is an error in server. code: " << ec.value( ) << endl; } return service.run( );// 阻塞运行 }

    运行结果是这样的:
    78448d7b-b3ae-42fc-9e2e-4dd2fbdac2c2-image.png

    我对boost.asio中几个概念的理解:

    io_service,这就是一个类似事件循环的东西,它为io设备提供服务,故名。不管是套接字、文件还是串口设备,都要使用它的服务。它的run()函数相当于启动了一个事件循环。一旦有消息了,即进行响应。这也是实现异步编程的重要基础。 socket,这个类则是套接字,可以处理TCP或者是UDP请求。有同步以及异步的处理方式,也有带异常以及不带异常的处理方式。 acceptor,接收器,仅仅是服务端使用。相当于其余框架中的listener,作接收用的。

    比较浅显,如果有不当之处,敬请指正。

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  • 843143141.jpg
    闲下来了,我又开始大规模地学习了。
    最近开始学习内存模型和无锁结构。因为这个是和操作系统密切相关的,懂得这些对于编写C++服务端应用程序
    有着非常好的帮助。之前我对内存模型以及无锁结构几乎没有什么了解,我就询问群里的大佬看看有没有可以参考的资料。
    大佬很高兴,并且推荐了我一本名为《Memory Model》的电子书。这本电子书虽然页数不多,但是从起源到发展,
    从源码到汇编,都给我们详细地介绍了。看了一遍,不是非常理解,但是依然尝试将自己的理解写下来,以便日后翻阅。
    首先因为多核处理器成为主流,多线程的程序已经非常常见,因此我们不可避免地要处理多线程程序的同步问题。
    然后,因为编译器默认都对源码进行了优化,在单核处理器中这通常不是什么问题,但是在多核处理器中,就会因为编译器
    对其进行了乱序处理而导致程序出现问题。由此深入地探讨内存模型。
    内存模型主要分为:
    载-载 顺序(load-load order)
    载-存 顺序(load-store order)
    存-载 顺序(store-load order)
    存-存 顺序(store-store order)
    依赖载入顺序(dependent loads order)

    通过内存栅栏(memory barrier)能够避免编译器对指令的乱序。Linux中有

    READ_ONCE( x, value ) WRITE_ONCE( x )

    避免这些读写被编译器乱序或者是优化掉。

    这里谈到volatile关键字。在另外一篇博客上说,volatile具有“易变性、不可优化性、顺序性”。简单说,由于
    被volatile声明的变量,指令须从内存读取,并且不能被编译器乱序以及优化。在Java(语言扩展)和MSVC(系统兼容)上,
    还附带了Accquire()和Release()语义,因此可部分用于多线程环境。但多数情况下,还是慎用volatile,
    因为不同架构的处理器,它的内存模型是千变万化的,不能一而概之。

    至于C++11,它提供了std::atomic<T>这个模板类,相当于提供了很多方式来实现不同内存模型的原子操作。
    它的load()和store()方法,第二个参数有以下几个选项:

    std::memory_order_relaxed std::memory_order_seq_cst std::memory_order_acq_rel std::memory_order_acquire std::memory_order_release std::memory_order_consume

    我们最常用来实现RCpc(Release Consistency、Processor Consistency)是使用

    std::memory_order_acquire std::memory_order_release

    这两对。

    作为例子,在实现自旋锁时使用std::atomic<T>是这样的:

    struct SpinLock2 { void lock( ) { for ( ; ; ) { while ( lock_.load( std::memory_order_relaxed ) ); if ( !lock_.exchange( true, std::memory_order_acquire ) ) break; } } void unlock( ) { lock_.store( false, std::memory_order_release ); } std::atomic<bool> lock_ = { false }; };

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  • 113.jpg
    1、什么是lambda表达式,什么是闭包?
    lambda表达式即lambda函数,也就是匿名函数。

    lambda表达式在C++中包含了
    []表示捕获
    ()是函数的参数,需要指定类型
    ->type是返回的类型,可以省略,如果编译器无法推出类型的话可以强制编写
    {}是函数体。

    lambda可以被声明为mutable的,作用是将捕获的内容进行改变。
    闭包是函数的定义以及定义函数时提供的环境,总称为闭包。lambda函数也是一种闭包。
    lambda本身是匿名函数,而捕获语句则是提供了定义函数时提供的环境。

    2、什么是右值引用?
    右值引用相对与左值引用而言的。左值即=运算符左边的变量,右值是=运算符右边的常量或变量。由此可以看出,
    右值引用指的是对常量或变量的引用。它的用途包含了移动语义和完美转发。
    移动语义就是弥补了C++历史在处理变量传递时丢失的一种语义。它和值传递、引用传递一样,是变量传递的方式之一。
    如果没有移动语义,为了将一个类的实例传递给另外一个实例,就需要额外地进行构造、赋值、销毁的操作。
    对于一些比较复杂的变量,的确是非常耗时并且消耗大的操作。(浪费指令时间、浪费内存)

    对于这样的函数返回:
    vector<string> str_split(const string& s) {
    vector<string> v;
    // ...
    return v; // v是左值,但优先移动,不支持移动时仍可复制。
    }

    标准要求先调用移动构造函数,如果不符合那么再调用拷贝构造函数。所以可以轻松地写出这种写法而不必担心效率问题。
    同时,现代编译器都会对返回值进行优化,成为RVO以及NRVO。所以不用太担心会多调用构造析构函数。

    对于完美转发,C++对于引用的转发有规则。传统的C++是无法对引用进行再引用的。但是现代的C++放宽了它的使用范围。
    只有右引用右值的时候,才会产生右引用。这也称为引用折叠。

    3、auto关键字的作用是什么?
    auto关键字为的是能够让编译器自动推导类型。自C++98之后,编译器对类型的推导变得越来越智能了。
    而我们在编写复杂代码的时候,冗长的类型不仅容易出错,有时也不容易人工推导出类型。
    因此auto可以简化我们的任务量,让类型的推导交给编译器完成。
    除了auto外,我们还可以使用decltype()来让编译器推导类型。

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