手机上J2ME的3D编程－简单创建3D立方体（1）

来源：互联网发布：voip网络电话交换机编辑：程序博客网时间：2024/05/17 04:01

参考文档：JSR-184

工具：Eclipse3.0+Eclipseme

API：Mobile 3D Graphics API

模拟器：Sony Ericsson

分析：

在现实生活中，我们所看到的是一个3维系统。透过双眼，可以看到的是一个丰富多彩的世界。我们所用的照相机，能够拍出很多漂亮的图片。拍摄每张图片时，可以根据拍摄距离的远近可以调整所拍摄画面上的内容。

在虚拟的世界里，可以模拟真实世界。欲将虚拟世界展示出来，就要利用一个虚拟的照相机，将虚拟的世界拍摄出来。

在JSR-184中，虚拟的世界是由World类构造的。虚拟的照相机是Camera类。通过Camera的位置或视角的改面，将虚拟世界显示到手机屏幕上。Camera默认是朝向Z轴的负方向。在虚拟世界中，各个物体都是由Mesh类创建的。不同的Mesh属性对应不同的物体。

构造物体时，先要构造物体的骨架(即形状)，然后用一种材料蒙到骨架上。物体的形状，是由一组点和每个点的法向量决定的。材料则是图片。

下面按照与上面相反的顺序再一个虚拟的世界中构建一个立方体。步骤如下：

1 构造立方体

构造一个立方体需要给出立方体的各个顶点，然后规定各个顶点的法向量，最后将图片帖到由顶点和各点法向量构成的架子上。

各个顶点的给出，是和法向量配合的。由于立方体是由6个矩形组成的，所以就要确定这6个矩形。因为由一个点和一个法向量就能够确定一个面，那么4个顶点和4个法向量就确定了4个面。如果这4个面重叠，4个顶点就构成了一个矩形的区域。用这个方法确定6个矩形，再用这6个举行组成一个立方体。

将图片帖到立方体是，就是将立方体上的顶点和图片上的点进行对应。两者可以用不同的单位。

下面构建一个立方体

给出立方体的顶点们：

short x = 20;

short y = 20;

short z = 20;

short fx = (short) -x;

short fy = (short) -y;

short fz = (short) -z;

short[] vert = {x,y,z, fx,y,z, x,fy,z, fx,fy,z, //D

fx,y,fz, x,y,fz, fx,fy,fz, x,fy,fz, //C

fx,y,z, fx,y,fz, fx,fy,z, fx,fy,fz, //B

x,y,fz, x,y,z, x,fy,fz, x,fy,z, //F

x,y,fz, fx,y,fz, x,y,z, fx,y,z, //A

x,fy,z, fx,fy,z, x,fy,fz, fx,fy,fz}; //E

VertexArray vertArray = new VertexArray(vert.length/3, 3, 2);

vertArray.set(0, vert.length/3, vert);

给出立方体顶点们的法向量：

byte[] norm = { 0,0,127, 0,0,127, 0,0,127, 0,0,127,

0,0,-127, 0,0,-127, 0,0,-127, 0,0,-127,

-127,0,0, -127,0,0, -127,0,0, -127,0,0,

127,0,0, 127,0,0, 127,0,0, 127,0,0,

0,127,0, 0,127,0, 0,127,0, 0,127,0,

0,-127,0, 0,-127,0, 0,-127,0, 0,-127,0};

VertexArray normArray = new VertexArray(norm.length / 3, 3, 1);

normArray.set(0, norm.length / 3, norm);

给出顶点们对应图片上的点（vert和tex数组是一一对应的）：

short[] tex = { 1, 0, 0, 0, 1, 1, 0, 1,

1, 0, 0, 0, 1, 1, 0, 1,

1, 0, 0, 0, 1, 1, 0, 1 };

VertexArray texArray = new VertexArray(tex.length / 2, 2, 2);

texArray.set(0, tex.length / 2, tex);

根据上面给出的数组，组成立方体：

// create the VertexBuffer for our object

VertexBuffer vb = boxVB = new VertexBuffer();

vb.setPositions(vertArray, 1.0f, null);

vb.setNormals(normArray);

vb.setTexCoords(0, texArray, 1.0f, null);

2 将立方体实例化

// the length of each triangle strip

int[] stripLen = { 4, 4, 4, 4, 4, 4 };

// create the index buffer for our object (this tells how to

// create triangle strips from the contents of the vertex buffer).

TriangleStripArray tsa = new TriangleStripArray(0, stripLen);

//创建多边形模式。

PolygonMode pm = new PolygonMode();

pm.setShading(PolygonMode.SHADE_SMOOTH);

pm.setCulling(PolygonMode.CULL_NONE);

//生成外貌。

Appearance app = new Appearance();

app.setPolygonMode(pm);

Image texImg= null;

try{

texImg = Image.createImage(this.imageUrl);

}catch(Exception e){

String strErr="Load Image (path=";

strErr += this.imageUrl;

strErr += ") Fail!";

System.err.println(strErr);

}

Texture2D texture=null;

try{

// create texture from loaded image.

texture = new Texture2D(new Image2D(Image2D.RGB, texImg));

}catch(Exception e){

e.printStackTrace();

String strErr = "Failed to create texture Use Format --- Image2D.RGB";

System.out.println(strErr);

}

try{

// repeat texture on surface

texture.setWrapping(Texture2D.WRAP_REPEAT, Texture2D.WRAP_REPEAT);

}catch(Exception e){

e.printStackTrace();

System.out.println("Failed to create texture3");

}

try{

// Blend mode to use.

texture.setBlending(Texture2D.FUNC_DECAL);

}catch(Exception e){

System.out.println("Failed to create texture4");

}

try{

// Use nearest for performance, linear for quality

texture.setFiltering(Texture2D.FILTER_NEAREST,Texture2D.FILTER_NEAREST);

}catch(Exception e){

System.out.println("Failed to create texture5");

}

try{

app.setTexture(0, texture);

}catch(Exception e){

System.out.println("Failed to create texture6");

}

//创建网格。

mesh = new Mesh(vb, tsa, app);

mesh.setAppearance(0, app);

3 创建World

//create a camera

camera = new Camera();

camera.setPerspective(60.0f, // field of view

(float) getWidth() / (float) getHeight(), // aspectRatio

1.0f, // near clipping plane

1000.0f); // far clipping plane

camera.setTranslation(0,0, 50);

world = new World();

world.addChild(camera);

world.addChild(mesh);

world.setActiveCamera(camera);

4 绘制World

//private Graphics3D g3d = null;

protected void paint(Graphics g) {

// TODO Auto-generated method stub

Draw(g);

}

private void Draw(Graphics g){

try{

g3d.bindTarget(g);

g3d.render(world);

}catch(Exception e){

}finally{

g3d.releaseTarget();

}

5 旋转立方体

mesh.postRotate(1.0f, 1.0f, 0f, 0f);

意识是以向量为(1,0,0)的方向（就是x轴）为轴将立方体旋转1度。

至此，就是建造一个虚拟的世界，并放置一个立方体的步骤。上面的代码是从一个完整的程序中截取的，有的地方可能不方便理解。后面将附上完整的代码。