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第一个jsr-184 midlet

 

这篇文章主要描述如何利用移动3d图形api(mobile 3d graphics api,m3g,又称为jsr-184)来建立一个3d的场景。

在这个3d场景的例子中,我们有一个活动的照相机(译者注:照相机就相当于观察者的位置),它聚焦在我们唯一的一个3d对象――一个旋转的棱锥上。源程序可以在本文的最后下载。

所有在场景中用到的对象都在m3gcanvas的构造函数中进行初始化。

我们首先建立一个graphis3d对象,并且利用它来渲染屏幕。world对象包含了所有在 场景中用到的对象和照相机的信息。

 照相机利用setperspective方法设置在它前端的坐标系统中的0.1到50单位范围内的对象,都应该是可见的。

因为照相机和棱锥都定位在xyz(0.0f, 0.0f, 0.0f)的位置上,所以为了看到棱锥,我们必须把它移动到屏幕内。这个操作由mesh类里的settranslation方法完成。第一个jsr-184 midlet(图一)

//得到一个graphics3d的实例

g3d = graphics3d.getinstance();

world = new world();

 

//向world中增加camera

camera = new camera();

world.addchild(camera);

 

// canvas的宽和高

float w = getwidth();

float h = getheight();

 

//构造一个透视射影矩阵,并且设为当前的射影矩阵

camera.setperspective(60.0f, w / h, 0.1f, 50f);

//创建棱锥

pyramidmesh = createpyramid();

//将棱锥移动3个单位使其到屏幕内

pyramidmesh.settranslation(0.0f, 0.0f, -3.0f);

//将pyramid添加到world中

world.addchild(pyramidmesh);

world.setactivecamera(camera); 

在这个例子中,最主要的3d对象就是在createpyramid方法中创建的棱锥(pyramid)。createpyramid方法中的代码相当的简单。

为了创建棱锥,我们首先指定需要用到的顶点。因为在这个例子中,我们必须为每一个顶点声明一种颜色。其中indices数组保存了points和colors的顺序。点1到点5的颜色依次是红色、绿色、蓝色、紫罗兰色和青色。

我们使用setshading(polygonmode.shade_smooth)方法实现很好的颜色渐变效果,如果每个侧面只有一种颜色,那么就指定shade_flat。第一个jsr-184 midlet(图二)

这个棱锥有6个三角形组成,其中每个侧面包含一个,底面包含两个。如果我们仅仅需要创建一个三角形,那么我们只需指定这个三角形所用到的三个顶点,下面的代码正展示了这一点。

// 一个三角形用到的顶点。 x, y, z

short []points = new short[] {-1, -1, 0, // 点1

                               1, -1, 0, // 点2

                               0, 1, 0}; // 点3

                                                           

// 点和颜色的序列。

int [] indices = new int[] {0, 1, 2};

byte [] colors = new byte [] {127,   0,    0, //r

                              0, 127,    0, //g

                              0,    0, 127}; //b

 

// indices数组中每一个序列的长度。

int [] length = new int[] {3};

   下面我们指定创建整个棱锥所需要的五个点。

// 棱锥用到的顶点. x, y, z

short []points = new short[] {-1, -1, 1, // 点1

                               1, -1, 1, // 点2

                               1, -1, -1, // 点3

                              -1, -1, -1, // 点4

                               0, 1, 0}; // 点5, 顶点

                                                       

                                                           

// 点序列

int []indices = new int[] {0, 1, 4, 1, 2, 4, 2, 3, 4, 3, 0, 4, 2, 1, 0, 2, 0, 3};

byte []colors = new byte[] {127, 0, 0, //r

                            0, 127, 0, //g

                            0, 0, 127, //b

                            127, 0, 127, //b

                             0, 127, 127}; //b

                                                      

 

//indices数组中每一个序列的长度。

int []length = new int[] {3, 3, 3, 3, 3, 3}; // 棱锥由6个三角形组成

无论是创建一个三角形还是一个棱锥,下面的代码都是一样。

vertexarray position_array, color_array;

indexbuffer index_buffer;

 

// 创建一个被vertexbuffer用到的vertexarray

position_array = new vertexarray (points.length / 3, 3, 2);

position_array.set (0, points.length / 3, points);

color_array = new vertexarray (colors.length / 3, 3, 1);

color_array.set (0, colors.length / 3, colors);

index_buffer = new trianglestriparray (indices, length);

       

// vertexbuffer保存了对vertexarray对象的引用,而这些vertexarray对象可能包// 含了一系列顶点的位置、法线、颜色和纹理信息。

vertexbuffer vertexbuffer = new vertexbuffer ();

vertexbuffer.setpositions (position_array, 1.0f, null);

vertexbuffer.setcolors (color_array);

       

// 创建一个3d对象,定义为一个多边形的平面

mesh mesh = new mesh (vertexbuffer, index_buffer, null);

       

// 一个包含了定义mesh渲染特征的组件对象的集合。

appearance appearance = new appearance (); // a set of component objects that define the rendering attributes of a mesh

// 一个appearance组件,它封装了多边形级别的特征

polygonmode polygonmode = new polygonmode ();

polygonmode.setperspectivecorrectionenable (true);

// 通过使用cull_none棱锥的所有面都会显示

polygonmode.setculling (polygonmode.cull_none);

// 棱锥使用平滑的颜色渐变

polygonmode.setshading (polygonmode.shade_smooth);

appearance.setpolygonmode (polygonmode);

 

// 为3d对象设置外观(appearance)

mesh.setappearance (0, appearance);

下面我们重点看一下本篇文章中建立3d对象(棱锥)的过程。

1.这一步比较简单,指定棱锥用到的五个点。

2.建立一个点序列的indices 数组,这个数组中包含了顶点的信息,其中0到4依次和第一步中建立的点1到点5对应,对应关系如右图。第一个jsr-184 midlet(图三)

3.分别指定五个点对应的颜色信息,每个顶点都是按照rgb的顺序。在以上的步骤中请大家注意一点,就是每一步中的数组的类型。

4.指定一个length数组,它其中的元素是表示将对应的indices数组中元素划分为序列时,每个序列的长度。例子中的值是3,就表示indices中每三个元素作为一个序列。我们会发现,将indices中按照三个一组进行划分,所得到的每组序列刚好是组成一个三角形所需要的三个顶点。

5.使用vertexarray对象来保存顶点位置和颜色信息。vertexarray中三个参数的意义分别为:第一个是创建的对象中元素的个数,第二个是每个元素所包含的子元素数,第三个用来指定每个子元素所占的字节数。

6.使用trianglestriparray对象创建组成棱锥的三角面。trianglestriparray是indexbuffer类的子类,它是根据第二个参数将第一个参数也就是indices数组中的元素划为序列,组成三角面。在例子中是将indices中元素每三个划分为一个序列,刚好组成一个三角面。但是有时可能不是三个划分的,例如对于正方体我们可以定义length={4,4,4,4,4,4},这时indices中元素就会按照四个一组划分,于是这四个元素中的前三个先组成一个三角面,然后后面的两个元素交换位置和第四个元素再组成一个三角面,例如s=(2,0,1,4)就定义了两个三角面:(2,0,1)和(1,0,4)。另外trianglestriparray中的indices数组也可以隐式声明,即trianglestriparray(int, int[]),此时第一个参数指定了数组中起始元素,后面的元素依次加1递增。例如length={3,4},那么trianglestriparray(0, length)就相当于指定了indices={0,1,2,3,4,5,6}。

7.利用vertexbuffer保存位置和颜色信息,有时也可能会保存法线信息(setnormals)。

8.这是最后一步,使用mesh建立3d对象。这里mesh的构造函数有三个参数,第一个是顶点的相关信息,例如位置、颜色和法线等,第二个是组成3d对象的三角面或子mesh对象(并不是指mesh的子类或mesh对象)的信息,第三个是外观,appearance对象,如果在这里指定为null,那么在建立mesh对象以后,还可以通过setappearance设定。

 

下载源码第一个jsr 184 midlet

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