USD项目中集合表达式模式下的explicitOnly规则解析

概述

在Pixar USD项目中，集合(Collection)是一个非常重要的概念，它允许用户将场景中的特定对象分组以便进行批量操作。集合可以工作在两种模式下：关系模式(relationship-mode)和表达式模式(expression-mode)。本文主要探讨表达式模式下explicitOnly扩展规则的特殊行为及其背后的设计考量。

集合扩展规则基础

USD集合提供了三种扩展规则：

1. explicitOnly - 仅包含明确指定的路径
2. expandPrims - 包含指定路径及其所有子级图元
3. expandPrimsAndProperties - 包含指定路径、其子级图元以及相关属性

在关系模式下，这些规则的行为非常直观：

• explicitOnly仅包含includes关系中明确列出的路径
• expandPrims会包含includes中的路径及其所有子级图元

表达式模式下的特殊行为

在表达式模式下，explicitOnly规则的行为却与预期不同。根据USD文档说明，当在表达式模式下使用explicitOnly时，相关计算函数将不会返回任何结果。这一行为在代码中也有明确体现，查询函数会检查如果是表达式模式且扩展规则为explicitOnly，则直接跳过处理。

设计考量分析

这种设计背后有几个关键考量因素：

1. 模式一致性：表达式模式本身就提供了更灵活的路径匹配能力，通过模式语法(如//、*等)已经可以实现精确控制匹配范围，使得explicitOnly的概念变得模糊。

2. 语义明确性：在表达式模式下，"explicit"的含义变得不明确。例如，对于"/foo/b*r"这样的模式，是否应该只匹配"/foo/bar"这样的精确路径？还是应该匹配所有符合模式的路径？

3. 功能重叠：表达式模式中已经可以通过模式语法实现类似explicitOnly的效果，如使用精确路径而非通配符。

实际影响与解决方案

这一设计在实际使用中可能会带来一些困惑，特别是对于从关系模式转向表达式模式的用户。目前社区讨论的解决方案方向包括：

1. 让explicitOnly在表达式模式下等同于expandPrims
2. 更明确地区分表达式模式和关系模式的行为差异
3. 提供更详细的文档说明这一特殊行为

最佳实践建议

基于当前实现，建议开发人员：

1. 在表达式模式下优先使用expandPrims或expandPrimsAndProperties
2. 如需精确匹配，直接在表达式中使用精确路径而非依赖explicitOnly
3. 注意模式语法(如//、*)已经提供了强大的路径匹配能力

未来展望

USD开发团队正在考虑调整这一行为，使其更加一致和直观。可能的改进方向包括统一表达式模式和关系模式下的规则语义，或者提供更明确的文档说明。这些改进将使集合功能更加易用和强大。