Python中的addUserDebugLine()函数与调试技巧分享

在Python中，我们可以使用addUserDebugLine()函数来在调试时添加调试行。此函数可以用于在三维场景中添加调试信息，以帮助我们更好地理解程序的执行过程。在本文中，我将与大家分享如何使用addUserDebugLine()函数以及一些调试技巧，并提供使用例子。

addUserDebugLine()函数是在panda3d库中的BulletDebugNode中定义的。BulletDebugNode是一个用于调试物理引擎的类，可以绘制物理模拟的各个部分，例如刚体、碰撞形状、关节等。

addUserDebugLine()函数的语法如下：

addUserDebugLine(start_pos, end_pos, color=(1, 0, 0), thickness=1, duration=0, overwrite=False)

- start_pos和end_pos是起始点和结束点的坐标。这两个参数接受一个具有三个元素的数字元组或Panda3D中的LVector3对象。

- color是线段的颜色，其中红色为(1, 0, 0)，绿色为(0, 1, 0)，蓝色为(0, 0, 1)。可以根据需要自定义颜色。

- thickness是线段的粗细。

- duration是添加调试行的持续时间（以秒为单位），默认为0表示一直显示。

- overwrite是一个布尔值，表示是否覆盖之前的调试行。

现在，我将通过一个使用例子来演示如何使用addUserDebugLine()函数和一些调试技巧。假设我们有一个小球从起始点掉落到地面上的简单物理模拟。

首先，我们需要导入必要的模块：

import time
from direct.showbase.ShowBase import ShowBase
from panda3d.bullet import BulletWorld, BulletBoxShape
from panda3d.bullet import BulletRigidBodyNode, BulletPlaneShape, BulletDebugNode
from panda3d.core import Vec3

然后，我们可以创建一个继承自ShowBase的游戏类，并在其初始化方法中设置Panda3D场景相关的内容：

class MyApp(ShowBase):
    def __init__(self):
        ShowBase.__init__(self)
        
        # 创建物理世界
        self.world = BulletWorld()
        self.world.setGravity(Vec3(0, 0, -9.8))
        
        # 创建调试节点
        self.debugNode = BulletDebugNode('Debug')
        self.debugNP = self.render.attachNewNode(self.debugNode)
        self.debugNP.show()
        
        # 将调试节点添加到物理世界
        self.world.setDebugNode(self.debugNode)
        
        # 创建地面
        groundNode = BulletRigidBodyNode('Ground')
        groundNode.addShape(BulletPlaneShape(Vec3(0, 0, 1), 0))
        self.groundNP = self.render.attachNewNode(groundNode)
        self.world.attachRigidBody(groundNode)
        
        # 添加小球
        ballNode = BulletRigidBodyNode('Ball')
        ballNode.addShape(BulletBoxShape(Vec3(0.5, 0.5, 0.5)))
        ballNode.setMass(1)
        ballNode.setRestitution(0.8)
        ballNP = self.render.attachNewNode(ballNode)
        ballNP.setPos(0, 0, 10)
        self.world.attachRigidBody(ballNode)

接下来，我们可以在游戏类中定义一个名为debug_scene()的方法，在其中使用addUserDebugLine()函数添加一个调试行。在例子中，我们在小球掉落到地面前添加一个竖直的红色线段表示小球的运动路径：

def debug_scene(self):
    # 在小球掉落前先添加一个竖直的红色线段
    start_pos = Vec3(0, 0, 10)
    end_pos = Vec3(0, 0, 0)
    color = (1, 0, 0)
    thickness = 1
    duration = 0
    self.debugNode.addUserDebugLine(start_pos, end_pos, color, thickness, duration)

最后，在游戏类的run()方法中，我们可以通过调用debug_scene()方法在游戏循环的每一帧中添加调试行，并调用world.doPhysics()方法更新物理世界的模拟：

def run(self):
    self.taskMgr.add(self.update)
    self.run()

def update(self, task):
    # 添加调试行
    self.debug_scene()
    
    # 更新物理世界的模拟
    dt = globalClock.getDt()
    self.world.doPhysics(dt)
    
    return task.cont

现在，我们可以运行游戏，看到小球掉落过程中调试行的效果：

app = MyApp()
app.run()

通过使用addUserDebugLine()函数，我们可以在调试过程中添加调试行来可视化程序的执行过程。这对于理解物理引擎的工作原理以及调试程序中的错误非常有帮助。另外，我们还可以使用BulletDebugNode的其他方法来添加调试几何体、关节等。

希望这篇文章能够帮助你更好地理解addUserDebugLine()函数和一些调试技巧，并且能够帮助你更好地调试Python程序。祝你编程愉快！