文章目录

• 基础知识
• 常用快捷键
• TOP元件
• CHOP元件
• DAT 元件
• SOP元件
• COMP元件
• MAT元件

TouchDesigner是什么？

基础知识

创建OP元件

鼠标和键盘导航

使用外部文本编辑器

Sublime Text 编辑器链接Notepad++ 编辑器链接

帮助

参数窗口

1. 元件帮助：在浏览器新窗口中打开 OP 的 WIKI 帮助页面。
2. 元件 Python 帮助：在浏览器新窗口中打开 OP 的 Python 帮助页面。
3. OP 信息对话框：显示 OP 程序的信息，效果等同于中键点击 OP
4. 备注： 显示和编辑 OP 的备注
5. 复制参数：显示通过邮件点击菜单复制的参数
6. 语言：选择用 Python 还是 tscript 作为 OP 的脚本语言
7. 展开/合并参数：展开或合并显示这个 OP 的全部参数
8. 非默认参数：只显示被改动过，非默认状态的参数。

参数

1.常数类型

大多参数的默认类型是常数型，它的数值区域显示为灰色。
第一个是这个参数脚本的名字。
在 TD 的任何一种脚本语言中，任何时候引用参数，都需要脚本名称。
Noise CHOP 的 Roughness 参数的脚本名称是’rough’。
在 Python 中设置 Roughness 的值为 1 的语句如下：
op(‘noise’).par.rough = 1

2.表达式类型

表达式类型下，它显示对应的 Python 脚本。这些表达式可以被输入和编辑。3.输出类型

运动控制

1. 把时间轴拖到第一帧
2. 暂停时间轴
3. 反向播放
4. 正向播放
5. 后退一帧
6. 向前一帧
7. 在选定范围循环播放
8. 在选定范围播放一次，并停在最后一帧
   最常用的功能是开始和暂停。用空格键实现。

时间轴设置

分屏显示

1. Alt + [：从鼠标处垂直切分面板
2. Alt + ]：从鼠标处水平切分面板
3. Alt + Z：关闭鼠标所在面板

实时渲染

常用快捷键

当鼠标悬停在网络上方，下面的快捷键可以使用：
‘P’ 打开/并关闭选定 OP 的参数窗口
'O’在面板左下角打开和关闭当前网络的概览。
'C’打开和关闭资源查看器。这可以为选定的 OP 添加一个彩色的轮廓，以方便识别
'A’允许与 OP 在状态窗口和编辑窗口之间进行切换
'B’忽略或取消忽略选择的 OP
'H’执行总览网络的动作，实现在屏幕中看到当前网络的所有 OP
‘Shift + H’ 在屏幕中查看所有选择的 OP
'R’切换 OP 的渲染标志（如果有）
‘D’ 切换 OP 的显示标志（如果有）
‘Control + C’ 复制选择的 OP
‘Control + V’ 粘贴复制的 OP
‘Control + Shift + V’ 在鼠标处粘贴复制的 OP

TOP元件

movie元件

预加载影片

NullTOP 和SelectTOP

编码器
视频播放是一个繁杂的过程。 明智的做法是花时间尝试不同的编解码器，看哪种在视觉效果和性能的均衡上最适合该项目。
在开始操作具体的编码器前，了解编码器和容器之间的区别很重要。 编码器是音视频文件合格的总称，它容易让初学者弄混。 因为容器可以容纳多种编码器。
编码器是用来压缩和解压的。它有两个主要任务，第一个是压缩视频数据以便于储存和传输；第二个是解压视频数据来播放。因为这两种不同任务的存在，每个编码器有不同的侧重。一些倾向于把文件压缩成小体积，便与传输；而另一些侧重压缩为画质高，适合长期保存的影响。不同项目有不同需求，有时候，目标是用最高质量播放一个内容，另一些时候，必须降低画质来同时播放多个文件。为项目选择正确的编码器需要经过一些测试和思考，但可能会花不少时间。容器的作用，跟它的名字一致。它可以容纳压缩的视频，音频，以及所有一个影片需要解压个播放的数据内容。在 TD 中有多种不同的容器，不过相对于编码器，他们对整个项目的流程影响区别不大。
当不同种类的容器和编码器组合使用，事情会变得复杂。想像下，有个叫’test_movie.mov’ 的视频文件。在一个项目中，这个文件是个QuickTime 容器中的一段Animation 格式压缩编码的.mov 文件。有趣和让初学者迷茫的是，在另一个项目里，它是一段 H.264 压缩编码的文件。更混乱的是，这个 H.264 文件可能还在一个 MPEG-4 容器中，用’.mp4’做后缀。抛开这些混乱，目前的 HAP 家族中用很多流行的编码器可选。H.264, Animation 编码,还有 Cineform。每个编解码器都有自己的优点和缺点。下面是这些编码器的优缺点对比。

IntroductionToTouchDesigner


HAP 家族：
Pros
优点：
可以播放极高分辨率和高帧速率视频
极低的 CPU 消耗
HAP Q 是视觉无损压缩
极低的 GPU 消耗
缺点
大文件大小
难在窗口上编码文件
必须使用固态硬盘或 SSD RAID0 文件播放
主要瓶颈是硬盘读取速度

H.264
优点：
可制作轻量级视频
视频画质相对压缩程度，做的最好。
磁盘使用率低
缺点
需要大量的处理器内核来播放极高的分辨率或高帧速率。
如果在编码中不正确的话，会感到颜色分层化
比特率随内容变化明显
长宽分辨率都是 409
难以创建 alpha 通道

Animation Codec
优点
100%无损文件
优先考虑质量
自带支持 Alpha 通道
缺点：
文件很大
对硬盘和 CPU 的要求都很高
比特率随内容变化明显

Cineform
优点
恒定比特率
高图像质量
自带支持 Alpha 通道
缺点：
文件大
必须购买 cineform 软件编码

CHOP元件

Mixers 调音器、MIDI 控制器、合成器、DMX 调光控制器、Kinect、运行有TouchDesigner 的其他电脑、扬声器、以及其音视频应用如 Max/MSP，Ableton Live，Resolume。通讯方式

音频输入与输出
音频有多种来源和多种处理方式。TouchDesigner 能够使用音频文件，视频文件，外部音频接口，网络音频流等资源，来获取并处理音频。甚至也可以无需来源，自己生成音频。
大多涉及声音设计、音频音轨的项目都会有专用的音频文件。TD 能够读取和播放很多标
准的音频文件格式，如 MP3,WAV,AIFF。通过 CHOP 元件中的 Audio File In 和 Audio FileOut,这些音频文件可以被循环、修建、重建、插入，以供各种设备使用。
Audio Movie 型 CHOP 可以从视频文件中播放音频文件。不同于从文件中播放音频，该元件引用了一个 Movie In 型 TOP 元件。这样可以使音频与视频保持同步，并有一些参数来使音频更好的匹配视频。
TD 兼容多种外部音频接口，详细的兼容列表，最好去参考 TD 的维基百科和论坛。
这些外部设备可以提供各种模拟和数字音频的输入和输出。人声、乐器、摄像机、调音台、计算机，都可以作为音频的输入源。TD 中与外部音频接口通讯的是 CHOP 元件中的Audio Device In 以及 Audio Device Out. 他们分别处理输入和输出。 另外还有个 Audio SDI元件（SDI 指的是 Serial digital interface，此元件只有在购买 TouchDesigner Pro 版本之后才会出现），专门跟英伟达的 Quadro SDI 通讯，采集外部音频。
TD 能访问两种音频驱动。DirectSound 是基于 DirectX 的成熟驱动，被大量使用。而在TD 088 版后，加入了 ASIO ，它可以改善 DirectX 的一个主要缺陷-必须基于 windows。它能绕过系统，直接与音频设备通讯，从而获得更低的延时。

采样率-SampleRates

时间片段化处理机制-TimeSlicing

DAT 元件

通讯方式
TD 原生支持 MIDI、 OSC、 TCP、 UDP、 UDT 以及 Websocket，所以它能跟多种系统如 Web 应用和服务、其他计算机系统、 显示控制硬件等通讯。
CHOP 元件中的 MIDI、OSC、DMX 协议 在 DAT 元件中也适用。
TCP 是因特网的标准通信协议。它是一个面向连接的协议，在通讯双方中有明确的客户端和服务器，并且在传输数据前，先要进行握手连接。这种连接是可靠的，通讯双方可以校验确认所有数据都已经被接收，也就是没有数据丢失。TCP 是一种顺序流通讯，发送方按一定顺序发送，接收方也按一定顺序接收。
而 UDP 是一种无连接的协议。数据发送前，不需要建立连接。UDP 是不可靠的，可能会产生丢包、粘包等问题，不过它的通讯速度更快。
UDT 是一种新的通讯协议，它是 TCP+UDP 的优化版。它基于 UDP，但是是有连接的可靠通讯。它用了 TCP 那套校验规则，还保持 UDP 的收发速度。
无连接协议有个好处是能多播。比如你的系统里有一大堆电脑，多播能一次性发给网络中的全部电脑。避免了逐个发给每台电脑产生的性能开销。相对应的单播，就得一台一台发。
Websocket 用于跟 Web 浏览器和实时 Web 应用通讯。它在一些双向网络通讯的功能上做了简化。

SOP元件

Surface 元件，亦称 SOP，在整个元件大家庭中负责处理所有与三维有关的操作。
它包含简单的三维几何体，粒子系统，建筑模型，三维字体等等。因为学习难度稍大以至于 SOP 经常被许多初学者忽视。但是请放心坚实的 SOP 操作知识将给你带来许多意外的惊喜，项目中的灵感，以及提供许多非常有效的解决问题的方法。
许多项目涉及到投影映射，实时三维运动捕捉，建筑表面 LED 空间分布，视频分层播放，而如果没有 SOP 元件这将是非常困难或者不可实现。

TouchDesigner 088 目前所支持的 3D 文件类型有：

• .fbx
• .obj
• .3ds
• .dxf
• .dae
  保持元件的渲染流畅度是至关重要的。而当它来自 SOP 时，这一点显得尤为重要。通常的操作是将变换的动画数据给到 GeometryCOMP 元件，而不是直接给到一个 SOP 元件。因为 SOP 变换是在 CPU 上执行，并且会将几何体上的每个点都执行一次。而组件级别的变换会将三维几何体或对象视作一个整体，在GPU 上只运行一次。在 GPU 上的一个单独的操作与在 CPU 上成百上千次的操作相比，前者当然更有效率。
  模型上的点数，基元数，顶点数与网格数取决于正在被执行操作模型，但基本原则都是模型的顶点或多边形面数越多，电脑操作时需要的运算能力与分配的 GPU 内存也越大。对于复杂模型 TouchDesinger 有内置工具可以减少多边形面数，但是使用专业的模型工具优化几何体会提升更大的灵活性。

渲染

一个三维场景由三部分组成：

1. 三维几何体（包含材质）
2. 摄像机
3. 照明
   
   上图可以看到需要被渲染到场景的三个元件：摄像机，灯光与三维几何体，都被 Render TOP 所引用。我们要对它们逐一介绍，然后观察如何将它们连在一起。
   三维模型可以是简单的多边形，三维动画人物，建筑模型等等。无论导入还是生成模型，所以的操作都使用 SOP，并且这些 SOP 以Geometry 组件结束。在 TouchDesigner 中，SOP 自身从不直接被渲染，被渲染的是包含持有渲染标记 SOP 的 Geometry 组件或 Geometry COMP。
   
   上图将一个简单几何体发送给四个有着不同位置的Geometry COMP。 出于案例演示的目的，这个案例使用的是一个 Box SOP，但是它可以是其他更加复杂的模型，这种复杂的模型还可以加上一些动画和交互性。 让我们回顾一下知识点：SOP 不能直接渲染，它只在逻辑上将可以容纳迭代的模型载入一次，然后在 GeometryCOMP 上渲染。
   
   这与前面的案例不同，它是一个单独的 Geometry COMP 中包含有被渲染的三个不同的模型。记住这点：Geometry COMP 是被渲染的，它将其元件内要被渲染的模型视为一个组。现在看起来这并不是一个很重要的行为，但是随着项目越来越复杂，节约资源将会变得非常重要。

上图的整个场景中的运动都来源于摄像机的运动。通常，当我们将摄像机放置好之后，就把它忘记了。这会导致一个静态，没有活力的枯燥场景。不要害怕像一个摄影师一样思考，尝试改变摄像机位置，焦距与摄像机运动。摄像机两种类型：透视摄像机与正交摄像机

正交摄像机与透视摄像机有很大不同。正交摄像机的核心原理是没有透视点。三维场景中的所有灯光都不会像在透视摄像机中那样有一个唯一的透视点。对象不会在它们的Z轴上发生变形，意味着无论它与摄像机的距离如何改变，它都不可能看上去比场景中的其他对象更大或更小。透视摄像机

COMP元件

• Object 组件创建、照明与观察三维场景 。
• Panel 组件创建 UI 组件如按钮、滑块与窗口面板。
• Other 组件创建关键帧动画，复制元件，创建输出窗口。
  组件元件通常与其他元件组合使用。“Object”组件通过多种组合用于创建与渲染 SOP和三维场景。“Panel”组件用于创建 UI 和其他的元件 (例如配合 container 等) 制作操控输出端的 UI 操作面板。“Other”组件用于完成各种任务，如关键帧动画，动态复制元件，在多输出端显示不同窗口等等。

用户界面组件
组件元件可以在 TouchDesigner 中创建用户界面这使得它显得非常重要。具体而言，Panel 组件提供这些功能。
三个用处最大的 Panel COMP：

• Slider COMP
• Button COMP
• Container COMP

讯享网

MAT元件

Phong、GLSL、与 Point Sprite 材质
以下是三种最常使用的 MAT 元件：

• Phong MAT
• GLSL MAT
• Point Sprite MAT
  这是三种不同类型的元件，可以满足大部分的着色与材质需求。

Point Sprite MAT 为粒子系统的点匹配 sprite 。从它的名字理解它的用途，将二维图片（或一个 sprite）替换三维空间中的每一个点。Sprite 总是朝向摄像机，根据 Z 轴深度进行缩放。在上图案例中，在 TouchDesigner 中若不使用 Point Sprite 创建一个类似的效果，不仅仅会是一个相当杂乱的网络，也不知道要添加多少个 Transform TOP 与Composite TOP，另外它们会占用大量的系统资源。通过使用粒子系统 与 Point Sprite，网络结构易于查看，并且不需要大量系统资源。UV 贴图