用Java開發(fā)3D游戲之創(chuàng)建浮動(dòng)的球體

2019-11-18 11:12:29

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供稿：網(wǎng)友

　　在本系列的第一篇中，我們討論了如何在開發(fā)java 3D圖形程序中創(chuàng)建外形、燈光和背景。在隨后的本篇中，我將向你展示如何為Checkers3D程序創(chuàng)建浮動(dòng)的球體。

　　一、地板

　　地板是由瓷磚（用我的ColouredTiles類創(chuàng)建）和軸標(biāo)簽（用Java 3D中的Text2D工具類構(gòu)建）組成的。圖5顯示了地板分支子圖，以前隱藏在圖3中的一個(gè)"Floor Branch"方框中。

用Java開發(fā)3D游戲之創(chuàng)建浮動(dòng)的球體（圖一）

圖5.場(chǎng)景圖的地板分支子圖

　　這個(gè)地板子圖是用我的CheckerFloor類的一個(gè)實(shí)例構(gòu)建的，它可以通過調(diào)用getBG()方法來使用：

sceneBG.addChild(new CheckerFloor().getBG());//添加地板
　　這個(gè)CheckerFloor()構(gòu)造器使用嵌套的循環(huán)來初始化兩個(gè)ArrayLists。blueCoords列表包含藍(lán)色瓷磚相關(guān)的所有坐標(biāo)，而greenCoords包含綠色瓷磚相關(guān)的坐標(biāo)。一旦填充完ArrayLists，連同用于生成瓷磚的顏色被一起傳遞到ColouredTiles對(duì)象中。ColouredTiles對(duì)象是一個(gè)Shape3D的子類，因此可以被直接添加到地板圖中：

floorBG.addChild( new ColouredTiles(blueCoords， blue) );
floorBG.addChild( new ColouredTiles(greenCoords， green) );
　　原點(diǎn)處的紅色方格(見于圖1)是用相似的方式構(gòu)建的：

Point3f p1 = new Point3f(-0.25f， 0.01f， 0.25f);
Point3f p2 = new Point3f(0.25f， 0.01f， 0.25f);
Point3f p3 = new Point3f(0.25f， 0.01f， -0.25f);
Point3f p4 = new Point3f(-0.25f， 0.01f， -0.25f);
ArrayList oCoords = new ArrayList( );
oCoords.add(p1); oCoords.add(p2);
oCoords.add(p3); oCoords.add(p4);
floorBG.addChild( new ColouredTiles(oCoords， medRed) );
　　該方格的中心在XZ平面的(0，0)處并且在y軸稍微向上(+0.01單位)的地方，這樣就可以在瓷磚上看到它。

　　該方格的每一邊的長(zhǎng)度為0.5單位。在ArrayList中的四個(gè)Point3f點(diǎn)以逆時(shí)針方向存儲(chǔ)。對(duì)于在blueCoords和greenCoords中的每一組的四個(gè)點(diǎn)都是如此。圖6顯示出方格中的點(diǎn)的順序。

用Java開發(fā)3D游戲之創(chuàng)建浮動(dòng)的球體（圖二）

圖6.從上方看上去的OrigMarker

　　二、著色的瓷磚

　　我的ColouredTiles類擴(kuò)展了Shape3D并用相同的顏色定義瓷磚的幾何體和外觀。該幾何體使用一個(gè)Java 3D QuadArray來描述瓷磚為一系列的四邊形。其構(gòu)造器是：

QuadArray(int vertexCount， int vertexFormat);
　　vertexFormat是一個(gè)靜態(tài)整數(shù)集合-它指定稍后被初始化的該四邊形的各種信息如坐標(biāo)、顏色和法線。在ColouredTiles中，QuadArray平面是用下面一行代碼創(chuàng)建的：

plane=new QuadArray(coords.size()，GeometryArray.COORDINATESGeometryArray.COLOR_3);
　　size()方法返回在ArrayList中的坐標(biāo)數(shù)目。坐標(biāo)和顏色數(shù)據(jù)是在createGeometry()中提供的：

int numPoints=coords.size();
Point3f[] points=new Point3f[numPoints];
coords.toArray(points);//ArrayList->數(shù)組
plane.setCoordinates(0，points);
Color3f cols[]=new Color3f[numPoints];
for(int i=0;i<numPoints;i++)
cols[i]=col;
plane.setColors(0，cols);
　　一個(gè)四邊形的坐標(biāo)順序的正確指定是極為重要的。一個(gè)多邊形的前面是指頂點(diǎn)形成一個(gè)逆時(shí)針方向環(huán)時(shí)的那一面。區(qū)別開前面與后面對(duì)于光線和隱藏面的選擇是非常重要的；并且默認(rèn)情況下，在一個(gè)場(chǎng)景中只有多邊形的前面是可見的。在這個(gè)應(yīng)用程序中，瓷磚是有向的-它們的前面朝向y軸。

　　必須確保一個(gè)凸的平面多邊形的每個(gè)四邊形中的頂點(diǎn)可以是折衷的（comPRomised）。然而，在坐標(biāo)數(shù)組中的每個(gè)四邊形不需要連接到鄰近其它的四邊形-正好適于表達(dá)瓷磚。既然一個(gè)四邊形的幾何體不包括法線信息，那么一個(gè)Material結(jié)點(diǎn)組件不可能被用來指定該四邊形的在照亮?xí)r的顏色。我可以使用一個(gè)ColoringAttributes，但是第三種選擇是設(shè)置幾何體中的顏色，例如使用語句"plane.setColors(0，cols);"。這個(gè)顏色將固定不變-不受場(chǎng)景中燈光的影響。

　　一旦完成，用下列語句設(shè)置Shape3D的幾何體：

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