artykul_java_3d.pdf

Warsztaty

Świat 3D w Javie

Podstawy programowania z wykorzystaniem API Java 3D

Java jest jednym z najczęściej wykorzystywanych języków programowania,

który w połączeniu z wirtualną maszyną Javy daje aplikacjom w niej napisanym

dużą przenośność. Java 3D, darmowe API do Javy, pozwala wykorzystać

podstawowe zalety języka i platformy do renderowania obiektów 3D w bardzo

elastyczny i logiczny sposób.

Dowiesz się:

• jak wyświetlać obiekty 3D przy pomocy Javy 3D,

• jak wykorzystywać podstawowe obiekty 3D do-

stępne w Javie 3D,

• jak tworzyć własne obiekty 3D,

• jak przypisywać obiektom kolory, tekstury, wła-

ściwości oświetlenia, etc.

Powinieneś wiedzieć:

• podstawy języka Java,

• podstawy geometrii analitycznej,

• wiedzieć czym cechuje się struktura drzewa.

• Tworzymy główną gałąź (BranchGro-

up) naszego świata 3D, po czym ją kom-

pilujemy. Kompilacja sceny to swego ro-

dzaju optymalizacja struktury obiek-

tów przez nas dodanych. Czynność ta

powinna być wykonana przed wyświe-

tleniem danej grupy, gdyż może ona

zwiększyć wydajność. Szczegóły doty-

czące kompilacji można znaleźć pod

adresem http://java3d.j3d.org/tutorials/

quick_fix/compile.html oraz w dokumen-

tacji API.

• Tworzymy nowy świat 3D przypisany do

utworzonego wcześniej obiektu canvas3d.

• Dodajemy do świata utworzoną wcześniej

gałąź z obiektami 3D.

Poziom trudności

tlony z trzech stron – od przodu punktowym

światłem zielonym, z lewej kierunkowym nie-

bieskim, a z prawej kierunkowym żółtym. Za-

nim przejdziemy do samego obiektu 3D, jakim

jest ten tekst, musimy przyjrzeć się klasom nie-

zbędnym do stworzenia świata 3D, z którego

będziemy korzystać. Fragment kodu za to od-

powiedzialny widoczny jest na Listingu 1.

Kluczową rolę w tym kodzie pełni klasa Sim-

pleUniverse. Jest ona swego rodzaju kontene-

rem, który po utworzeniu zawiera wszystkie

niezbędne do renderowania świata 3D obiek-

ty z przypisanymi podstawowymi ustawienia-

mi. Nie będę szczegółowo opisywał każdego z

nich, gdyż z punktu widzenia przedstawianych

programów nie jest to konieczne. Warto jednak

zauważyć, że każdy z obiektów składowych jest

dostępny poprzez odpowiednie metody w Sim-

pleUniverse, dzięki czemu możemy zmieniać

tylko te jego elementy, które nas interesują.

Oto opis wykonywanych czynności przygo-

towawczych:

J ava 3D to darmowe, wszechstronne i potęż-

ne API pozwalające na wyświetlanie obiek-

tów 3D w czasie rzeczywistym oraz inte-

rakcję z nimi. Wykorzystuje ona w pełni moc kar-

ty graficznej poprzez DirectX lub OpenGL, przez

co renderowane sceny są naprawdę wysokiej jako-

ści. Obsługiwane są funkcje takie jak antyaliasing,

filtrowanie anizotropowe, cieniowanie, dynamicz-

ne oświetlanie, słowem, Java 3D daje programi-

ście naprawdę szerokie możliwości – począwszy

od tworzenia prostych aplikacji, poprzez wizuali-

zacje różnego rodzaju symulacji, aż po gry 3D. Co

ważniejsze, Java 3D jest naprawdę dobrze przemy-

ślanym API, choć może nie jest to widoczne przy

pierwszym zetknięciu z nim, a programowanie z

jego wykorzystaniem jest bardzo intuicyjne.

Po wykonaniu tych czynności mamy w peł-

ni funkcjonujący świat 3D, którego zawartość

wyświetlana jest poprzez obiekt canvas3d. Na-

leży jeszcze dodać go do naszego GUI: frag-

ment zaprezentowany w Listingu 2.

Dodawanie

obiektów do świata 3D

Najwyższa pora, by po stworzeniu obiektów

pozwalających na renderowanie świata 3D,

zająć się zawartością tego świata. W tym pro-

gramie cała zawartość głównej gałęzi genero-

wana jest w jednej metodzie – linijka po li-

nijce. W przypadku bardziej skomplikowa-

nych światów sugeruję, by stworzyć własne

klasy reprezentujące obiekty 3D, dzięki cze-

mu aplikacja stanie się dużo bardziej przej-

rzysta, a operowanie na nich dużo prostsze.

Przykład takiej klasy znaleźć można w pro-

gramie 3.

Świat 3D w Javie 3D tworzony jest w for-

mie drzewa. Każdy obiekt 3D musi mieć

przypisanego dokładnie jednego rodzica,

przy czym korzeniem jest w naszym przy-

padku obiekt SimpleUniverse. Ilość potom-

ków nie jest ograniczona. Strukturę tę w Ja-

vie 3D reprezentują klasy abstrakcyjne Node

Instalacja

Należy ściągnąć odpowiedni instalator (lub

ewentualnie zestaw binarek) ze strony https://

java3d.dev.java.net/binary-builds.html , po czym

go uruchomić. Java 3D zostanie zainstalowana

i zintegruje się z JRE/SDK automatycznie.

• Tworzymy obiekt GraphicsConiguration

– metodą statyczną klasy SimpleUniverse

pobieramy konfigurację grafiki, która po-

winna być optymalna dla naszej konfigu-

racji sprzętowej.

• Tworzymy obiekt Canvas3D . Jest to kom-

ponent, który służy do renderowania świa-

ta 3D. Dodajemy go później do GUI w do-

wolnym, odpowiadającym nam miejscu.

Dodatkowo ustawiamy preferowany roz-

miar tego płótna.

Pierwszy program

– J3DTextDemo – Hello 3D World!

Program ten, jak widać na obrazku, wyświetla

trójwymiarowy napis Hello 3D World oświe-

01/2009

Świat 3D w Javie

– węzeł oraz dziedziczące po nim Leaf – liść

(węzeł bez potomków, właściwy obiekt 3D)

oraz Group – grupa (węzeł do którego można

przypinać inne węzły, w tym liście).

Dwie najważniejsze i najczęściej stosowane

klasy potomne klasy Group to BranchGroup

oraz TransformGroup . Opiszę je teraz dokład-

niej.

BranchGroup jest takim węzłem, o które-

go poddrzewie powinno się myśleć jak o sa-

modzielnej miniscenie. Obiektu tego używa-

my do oznaczenia konkretnego obiektu lub

grupy obiektów, które tworzą pewną całość,

np. jeśli mamy w świecie 3D lampę składają-

cą się z abażuru, żarówki, stojaka oraz źródła

światła, obiekty te powinny zostać zamknię-

te w oddzielnej BranchGroupie , która będzie

reprezentować lampę jako całość. Oprócz

wprowadzania logiki i ładu, takie konstru-

owanie sceny ma zalety praktyczne – dzięki

temu możemy jedną operacją np. odłączyć od

sceny całą grupę.

TransformGroup jest węzłem, który ma przy-

pisaną transformację. Oznacza to, że wszyscy

potomkowie tego węzła mogą zostać przesu-

nięci i obróceni w dowolny (ale wszyscy w ta-

ki sam) sposób.

Oprócz węzłów-rodziców scena składa się

także z liści. W przypadku J3DTextDemo wy-

korzystywane są następujące klasy dziedziczą-

ce po Leaf:

nie było niezmienne. Gdybyśmy dodali utwo-

rzony tekst do głównej gałęzi bezpośrednio,

okazałoby się, że jest zbyt duży, by zmieścić się

na ekranie. Ponadto, tekst ten byłby ułożony

dokładnie frontem do nas, w związku z czym

w ogóle nie widzielibyśmy, że jest on obiek-

tem 3D! Dlatego właśnie shDispText dołączo-

ny jest do textScalingGroup , która zmniejsza

jego rozmiar, ta grupa zaś dołączona jest do

textRotatingGroup , która go obraca.

Mam nadzieję, że struktura J3DTextDemo

jest już dla Was zrozumiała. Program ten miał

na celu zademonstrowanie jak proste i szyb-

kie jest tworzenie scen 3D. Teraz skupimy się

na tym, co dzieje się za kulisami, czyli jak to

wszystko tak naprawdę działa.

Jest to układ współrzędnych nieco inny, niż

ten, do którego jesteśmy przyzwyczajeni ze

szkoły czy uczelni. By się z nim zaznajomić,

proponuję modyfikować wierzchołki sześcia-

nu w programie 2 i obserwować jak wpłynie to

na kształt bryły.

Każdy obiekt 3D składa się z pewnej ilo-

ści polygonów – trójkątów umieszczonych w

przestrzeni. Każdy taki trójkąt definiowany

jest przez trzy punkty o współrzędnych kar-

tezjańskich (x, y, z). By stworzyć kształt inny

niż trójkąt, musimy stworzyć pewną ilość po-

lygonów – np. na ścianę sześcianu (kwadrat)

wystarczą dwa trójkąty, zaś na cały sześcian

– 2*6 = 12 polygonów. Grupę polygonów

składających się na obiekt będę nazywał jego

geometrią - przykład jej definiowania znajdu-

je się w programie 2.

Zakładając, że mamy gotowy zestaw poly-

gonów, który chcemy umieścić w określonym

miejscu w przestrzeni, mamy dwie możliwo-

ści: albo zmodyfikujemy geometrię obiektu i

przesuniemy wszystkie jego wierzchołki ręcz-

nie , tzn. zmodyfikujemy ich współrzędne, al-

Świat Javy 3D

Pierwszą rzeczą, którą trzeba zapamiętać, jest

układ współrzędnych obowiązujący w Javie

3D, widoczny obok ilustracji 3. Patrząc na sce-

nę z domyślnego punktu, widzimy osie x i y jak

w 2D, zaś nasze oczy skierowane są w stronę

mniejszych wartości osi z.

��

• Shape3D , który jest dość ogólną klasą re-

prezentującą dowolny kształt w świecie

3D. W naszym przypadku zawiera ona

napis przygotowany przy pomocy klas

Text3D i Font3D .

• DirectionalLight , który definiuje źró-

dło światła padające w konkretnym kie-

runku z nieskończenie dalekiego źródła,

w związku z czym promienie światła są do

siebie równoległe.

• PointLight , który definiuje źródło światła

w konkretnym miejscu w przestrzeni. Pro-

mienie światła rozchodzą się koncentrycz-

nie we wszystkich kierunkach.

• Obie powyższe klasy rozszerzają klasę

Light , która definiuje także kolor emito-

wanego światła.

��

Wiedząc to wszystko, przyjrzyjmy się struktu-

rze sceny w J3DTextDemo (Rysunek 2)

Korzeniem jest obiekt klasy Locale (któ-

ry jest częścią SimpleUniverse ) i do nie-

go przypinamy stworzoną przez nas grupę

wholeScene . Bezpośrednio do niej przypina-

my źródła światła, gdyż chcemy, by ich położe-

��

Rysunek 1. Hello 3D World – napis

wyrenderowany przez Javę 3D

Rysunek 2. Drzewo sceny programu J3DTextDemo

www.sdjournal.org

Warsztaty

bo umieścimy ten obiekt wewnątrz obiektu

TransformGroup i przypiszemy mu określo-

ną transformację dokonującą tego samego. Z

punktu widzenia wydajności obie metody są

podobne, zaś z punktu widzenia prostoty roz-

wiązania, dużo lepiej umieścić dany kształt w

TransformGroupie .

Do każdego obiektu TransformGroup przy-

pisana jest pewna transformacja – obiekt

Transform3D. Z matematycznego punktu wi-

dzenia jest macierzą 4 x 4, zaś współrzędne

punktu lub wektora objętego daną transfor-

macją to iloczyn macierzy z tym wektorem.

Rozumienie mechanizmów matematycznych

jest przydatne, ale nie jest konieczne, gdyż

Java 3D daje nam możliwość tworzenia zło-

żonych transformacji poprzez składanie tych

podstawowych.

Gdy tworzymy nowy obiekt Transform3D ,

reprezentuje on przekształcenie identyczno-

ściowe, czyli niezmieniające w żaden sposób

obiektów 3D. By zmienić działanie transfor-

macji można ręcznie przypisać mu pewną ma-

cierz lub skorzystać z metod zaimplemento-

wanych w Javie 3D. Są to między innymi:

•

rotX ( double angle ) – przypisuje danej trans-

formacji obrót w osi x o dany kąt,

Listing 1. Inicjalizacja świata 3D

•

rotY ( double angle ), rotZ ( double angle )

– analogicznie do powyższego, dla róż-

nych osi,

// pobieramy podstawową konigurację graiczną z SimpleUniverse

GraphicsConiguration conig =

SimpleUniverse . getPreferredConiguration () ;

•

setTranslation ( Vector3f translation ) –

ustawia przesunięcie w przestrzeni o dany

wektor,

// tworzymy nowy Canvas3D z podaną koniguracją

Canvas3D canvas3d = new Canvas3D ( conig ) ;

•

mul ( Transform3D transform ) – łączy da-

ną transformację z podaną w argumencie,

dzięki czemu możemy otrzymać zarówno

obrót, jak i przesunięcie,

// ustawiamy preferowany rozmiar canvasa

canvas3d . setPreferredSize ( new Dimension ( 800 , 200 )) ;

•

mul ( Transform3D transform1 , Transform3D

transform2 ) – ustawia wartość transforma-

cji na złączenie transformacji podanych jako

parametry.

// tworzymy główną gałąź świata 3D

BranchGroup scene = createSceneGraph () ;

// po zakończeniu jej tworzenia dokonujemy kompilacji

scene . compile () ;

Przykład wykorzystania tych metod demon-

struje fragment kodu z programu 2. –Listing 3.

Zmienna newTransform , po wykonaniu po-

wyższych operacji, staje się złączeniem po-

przedniej transformacji oraz obrotów wokół

trzech osi o różne kąty. Zachęcam do poekspe-

rymentowania z tym fragmentem kodu, np. po-

przez dodanie przesunięcia.

Łącząc transformacje zawierające przesunię-

cie oraz obrót należy pamiętać, że wektor prze-

sunięcia będzie dotyczył nowej bazy, tzn. jeśli

ustawimy w transformacji przesunięcie o wek-

tor (1, 0, 0) a następnie (lub wcześniej, kolejność

nie ma znaczenia) dodamy (metodą mul) obrót

o kąt 90 stopni wokół osi y, to obiekt znajdzie się

w przestrzeni w miejscu (0, 0, 1). By zrozumieć

ten problem, sugeruję szczegółowo zapoznać się

z hierarchią transformacji w programie 3.

// tworzymy nowy świat 3D

SimpleUniverse universe = new SimpleUniverse ( canvas3d ) ;

// dodajemy do świata stworzoną wcześniej gałąź

universe . addBranchGraph ( scene ) ;

Listing 2. Wyświetlanie stworzonego świata 3D na ekranie

JFrame dialog = new JFrame () ;

dialog . setDefaultCloseOperation ( JFrame . EXIT_ON_CLOSE ) ;

dialog . setTitle ( "Hello 3D World!" ) ;

JPanel panel = new JPanel () ;

dialog . getContentPane () . add ( panel ) ;

// dodajemy Canvas3D jak zwykły komponent

panel . add ( new J3DTextDemo () . getCanvas ()) ;

dialog . pack () ;

dialog . setVisible ( true ) ;

Program 2 – J3DRotatingCube

– Wirujący sześcian

W tej części artykułu zapoznamy się m.in. z

metodami tworzenia i dodawania własnych

kształtów do świata 3D, poznamy szczegóły do-

tyczące działania oświetlenia oraz mechanizm

nakładania tekstur na obiekty 3D.

Listing 3. Złożenie transformacji

// ustalamy obrót w rotTransform - w osi x;

// zmienna curTransform zawiera transformację,

// którą mieliśmy wcześniej, chcemy do niej dodać nowe obroty

rotTransform . rotX ( Math . PI / 100 * Math . sin ( x )) ;

// ustawiamy newTransform na złożenie transformacji aktualnej i obrotu

newTransform . mul ( curTransform , rotTransform ) ;

�

// ustalamy obrót w rotTransform - w osi y

rotTransform . rotY ( Math . PI / 100 * Math . cos ( x )) ;

// ustawiamy new transform na złożenie siebie samego z rotTransform

newTransform . mul ( rotTransform ) ;

�

// ustalamy obrót w rotTransform - w osi z

rotTransform . rotZ ( - Math . PI / 100 * Math . sin ( x )) ;

// ustawiamy new transform na złożenie siebie samego z rotTransform

newTransform . mul ( rotTransform ) ;

�

Rysunek 3. Układ współrzędnych w Javie 3D

01/2009

Świat 3D w Javie

Najważniejsze klasy

Podstawowe obiekty, które wykorzystywać bę-

dziemy w tym programie, to:

By zrozumieć działanie poszczególnych ko-

lorów (oraz wykorzystać dotychczas zdoby-

tą wiedzę w praktyce) sugeruję stworzyć sce-

nę 3D, w której znalazłaby się kula (Sphere-

3D) oraz umiejscowione nad nią źródło świa-

tła, po czym poeksperymentować z różnymi

materiałami.

Na początek rozważmy ścianę dolną , czy-

li czerwoną. Po uruchomieniu programu

można zauważyć, że widoczna jest ona tyl-

ko wtedy, kiedy patrzy się od środka sze-

ścianu. Nie jest to przypadkowe zachowa-

nie. Każdy polygon posiada nie tylko zdefi-

niowane położenie, ale ma także swoją stro-

nę, czyli kierunek, z którego jest widocz-

ny. Po szczegóły definiowania kierunków

odsyłam do dokumentacji, dodam jednak,

że są dwie metody na sprawienie, by poly-

gon był widoczny z obu stron. Po pierw-

sze, można utworzyć drugi trójkąt, który bę-

dzie skierowany w przeciwnym kierunku.

Po drugie, do wyglądu (klasa Appearance )

obiektu 3D można przypisać obiekt

• Appearance – obiekt-kontener, zawiera-

jący wszystkie ustawienia związane z wy-

glądem danego obiektu, począwszy od ko-

loru, przez sposób renderowania, aż po

przezroczystość.

• Shape3D – podstawowa klasa opisują-

ca obiekt 3D. By pojawić się na ekranie,

musi posiadać swoją geometrię (Geome-

try), zaś jeśli chcemy, by pojawiała się

w formie innej niż czarne plamy, musi

także posiadać swój wygląd (Appearan-

ce).

• Geometry - klasa definiująca wierzchołki

w przestrzeni 3D, a co za nimi idzie, poly-

gony, a także ich normalne (wektory defi-

niujące zorientowanie polygonu, potrzeb-

ne do obliczania wpływu oświetlenia), ko-

lory dla wierzchołków oraz współrzędne

dla tekstur.

Istnieje wiele klas rozszerzających Geo-

metry, zaś każda z nich ma właściwy dla

siebie sposób zastosowania. W J3DRo-

tatingCube wykorzystywana jest kla-

sa QuadArray. W jej konstruktorze spe-

cyfikujemy, jakie informacje będzie za-

wierać – jest to ważne, gdyż brak odpo-

wiedniej flagi będzie powodował rzuce-

nie wyjątku przy próbie zapisu związa-

nej z nią informacji.

• Material – opisuje właściwości świetlne

powierzchni, musi być przypisana do kla-

sy Appearance. Materiał opisywany jest

przez:

• EmmisiveColor - kolor, który jest emi-

towany przez obiekt,

• AmbientColor – kolor, który jest emi-

towany przy oświetleniu światłem ty-

pu Ambient,

• DiffuseColor – kolor kierunkowo

oświetlonej części obiektu,

• SpecularColor – kolor efektu odbi-

cia światła od kierunkowo oświetlone-

go obiektu,

• Shininess – liczba określająca roz-

miar odbłysku SpecularColor,

Sześcian

Każda ze ścian sześcianu z programu J3DRo-

tatingCube demonstruje oddzielne zagad-

nienie. Każda z nich tworzona jest jednak w

ten sam sposób – poprzez ustalenie w obiek-

cie QuadArray wierzchołków opisujących po-

wierzchnię. Wykorzystuje się do tego metodę

setCoordinate(int index, Point3f) .

Rysunek 4. Sześcian 3D – widok okna programu J3DRotatingCube

Listing 4. Deiniowanie świateł

// tworzymy światło - kierunkowe, świecące od góry

DirectionalLight sunlikeLight = new DirectionalLight ( new Color3f ( Color . RED ) , new Vector3f ( 0 , - 1 , 0 )) ;

sunlikeLight . setInluencingBounds ( new BoundingSphere ()) ;

// tworzymy światło - kierunkowe, świecące z lewej

DirectionalLight blueSideLight = new DirectionalLight ( new Color3f ( Color . BLUE ) , new Vector3f ( 1 , 0 , 0 )) ;

blueSideLight . setInluencingBounds ( new BoundingSphere ()) ;

// tworzymy światło - kierunkowe, świecące z tyłu

DirectionalLight greenBackLight = new DirectionalLight ( new Color3f ( Color . GREEN ) , new Vector3f ( 0 , 0 , 1 )) ;

greenBackLight . setInluencingBounds ( new BoundingSphere ()) ;

www.sdjournal.org

Warsztaty

PolygonAttributes z ustawionym CullFace

na PolygonAttributes.CULL_NONE . Warto

jednak zauważyć, że większość obiektów 3D

to obiekty zamknięte, wobec czego brak wi-

doczności od środka wcale nie jest proble-

mem, wręcz przeciwnie! Wyobraźmy sobie

kamerę umiejscowioną w głowie renderowa-

nej postaci 3D – widzielibyśmy wówczas,

zamiast świata, wnętrze głowy. Widok nie-

zbyt przydatny w grze.

Kolorowanie polygonów także może od-

bywać się na kilka sposobów. Istnieje obiekt

ColoringAttributes , w którym można usta-

wić kolor, a następnie przypisać go do obiek-

tu Appearance związanego z danym kształ-

tem ( Shape3D ). Można także przydzielić ko-

lor do konkretnego wierzchołka, co zrobio-

ne jest na ścianie górnej . Trzeba pamiętać,

że funkcja wyznaczania koloru dla dane-

go miejsca w polygonie jest w pełni mody-

fikowalna, może zależeć od światła, tekstu-

ry, koloru wierzchołka i koloru ustawionego

w ColoringAttributes . Słowem, może być

dość skomplikowana.

Wróćmy jednak do ściany górnej. Jej wy-

gląd został zdefiniowany poprzez przypisa-

nie kolorów do wierzchołków, a by to zrobić,

do konstruktora QuadArray dodaliśmy flagę

GeometryArray.COLOR_3 , po czym przypisali-

śmy kolory za pomocą metody setColor(int

index, Color3f color) . Sposób oblicza-

nia koloru dla konkretnego miejsca na po-

lygonie definiuje shadeModel w obiekcie

ColoringAttributes , w naszym przypad-

ku ma wartość SHADE_GOURAUD . Ściana górna

jest widoczna z obu stron dzięki ustawieniu

PolygonAttributes.CULL_NONE .

Ściana lewa zaś jest... po prostu biała. Tyle że

ma zdefiniowane normalne – są to, w teorii,

wektory prostopadłe do powierzchni. Cóż one

zmieniają? Otóż kolor ściany lewej będzie zale-

żeć od światła na nią padającego! Przyjrzyjmy

się definicji świateł w naszej scenie (Listing 4)

Widzimy trzy światła kierunkowe: padające

z góry czerwone, z lewej niebieskie, oraz z ty-

łu zielone. Kierunek propagacji określony jest

przez wektor podany w konstruktorze świa-

tła. Przykładowy kierunek normalnej i pada-

nia światła pokazuje ilustracja 5. Kąt φ określa

wpływ światła na kolor, dla φ =0 jest on mak-

symalny, dla φ >PI/2 (90O) jest zerowy (po-

wierzchnia nie jest oświetlona wcale). W na-

szym przykładzie mamy ścianę widoczną z

obu stron, ale z uwagi na jedną normalną, bę-

dzie oświetla tylko wtedy, gdy będzie skiero-

wana jedną stroną do światła. By uniknąć te-

go problemu, należy w PolygonAttributes

przypisanych do danego Apparance i Shape-

3D ustawić setBackFaceNormalFlip(true)

. Wówczas powierzchnia będzie oświetlana z

obu stron.

Przyjrzyjmy się teraz ścianie tylnej . Widzimy,

że jej powierzchnia jest nieregularna – jest tak,

ponieważ ściana ta pokryta jest teksturą. By na-

łożyć mapę bitową na powierzchnię, należy wy-

konać kilka kroków.

Po pierwsze, trzeba wczytać obrazek (do

BufferedImage ), po czym przypisać go do

obiektu Texture2D . Po szczegóły dotyczące tej

klasy odsyłam do dokumentacji J3D. Utwo-

rzoną w ten sposób teksturę poprzez obiekt

Appearance dodajemy do Shape3D . Trzeba pa-

miętać o tym, że nie wszystkie systemy obsłu-

gują tekstury o dowolnych wymiarach – war-

to więc, dla bezpieczeństwa, upewniać się, by

tworzone tekstury miały wymiary boków będą-

ce dowolną potęgą 2 (64, 128, 512, etc.). Wy-

miary boków nie muszą być równe (np. 128 x

512 także jest dozwolonym rozmiarem).

Po drugie, należy przypisać każdemu wierz-

chołkowi w geometrii, która ma być teksturo-

wana, współrzędne tekstury. Pokazuje to Rysu-

nek 6. Dla każdego punktu w świecie 3D przy-

porządkowujemy punkt 2D z zakresu 0 - 1. W

naszym przypadku rozwiązanie jest dość oczy-

wiste, po prostu lewy górny róg ściany to punkt

(0, 1) na teksturze. Problem pojawia się dopie-

ro w przypadku niepłaskich obiektów 3D, jak

np. kula – tym jednak na razie przejmować się

nie będziemy.

Dodatkowo, dla ściany tylnej ustawiliśmy

normalne, dzięki czemu będzie ona mogła być

oświetlana przez światła dodane do sceny. Nie

jest to jednak jedyne, co trzeba zrobić. Niezbęd-

ny jest także wybór metody obliczania wartości

koloru dla oświetlanej tekstury. Robi się to po-

przez obiekt TextureAttributes przypisany

do Appearance . Wywołujemy na nim meto-

dę setTextureMode(int mode) . Po listę i opi-

sy metod teksturowania odsyłam do dokumen-

tacji J3D, gdyż jest ich naprawdę wiele; można

nawet zdefiniować swoją własną.

��

Rysunek 5. Wektory: normalna powierzchni i

padające światło

�

��

�

Rysunek 6. Współrzędne tekstur w Javie 3D

Rysunek 7. Wirujący układ słoneczny – widok okna J3DSolarSystem

01/2009

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: