J2ME Mobile 3D入门教程（一）（转）

cuankuangzhong6373

于 2019-06-13 18:18:07 发布

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本文详细介绍如何在J2ME环境下使用JSR184可选包进行3D图形编程，涵盖3D模型建立、场景设置、摄影机调整及渲染过程，适合初学者快速上手。

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3D图形技术在各个领域已经越来越多的被应用了，当然这也包括了J2ME领域。在J2ME中为我们提供了JSR184这样一个可选包，该套API实现手机上3D图形的编程。同时也伴随着移动设备硬件的发展，现在也出现了越来越的支持该可选包的手机了，例如Sony Ericsson的 K系列、S系列等等。
正巧前一段时间我简单的学习了一下3D图形学，所以最近开始对Mobile 3D的学习，在这里把学习到的东西拿出来与大家共享，希望能对大家有所帮助，也同时希望大家能够一起来学习JSR184。

下面言规正传，首先我们来想象一下在现实生活中，我们是如何观察这个世界的。我们是通过眼睛来观察，我们生活在一个3维坐标系构成的世界。在Mobile3D中同样的有World类让你随心所欲的构造你想要的世界，当然在这里专业些，在3D制图中我们叫它“场景”；另外还有Camera类来作为你的眼睛，你可以来设置它的位置角度等参数，来显示出不同的图像。

在Mobile 3D中是如何实现3D图像的显示呢？首先你要建立或者载入3D模型，然后根据需要设置场景中的环境、渲染方式等一系列的参数，再后生成并设置一架摄影机并且调整好你想要的光线，调整好你所需要的位置和角度。OK还需要什么呢？按下快门，这一步就是被叫做“渲染”一切就搞定了，这听起来似乎很简单其实也并不难，其实这也不难。

下面我们分步骤的来讲解这些步骤：
首先说模型的建立，在Mobile 3D中和大多数的3D编程API是一样的有两种方式：1 及时运算生成；2 外部建模导入。由于外部建模导入会将环境信息同时导入，所以稍候给大家做详细的介绍，这里着重要给大家介绍“及时运算生成”的部分，这样一来有助于大家了解Mobile 3D的工作原理
在Mobile 3D中为我们提供了VertexArray和VertexBuffer俩个类，这两个类用来保存3维模型的顶点信息。
其中VertexArray 类用处比较多，也比较灵活，这个类最常用的用法有3个，1 保存顶点坐标信息； 2 保存法线信息； 3 保存帖图信息。有人也许要问这一个类怎么管理3种不同的东西呢？那下面我们来分析一下该类，首先该类的构造器有3个参数：1 该实例要包括的元素的数量； 2 每个元素要包括的元素数量； 3每个子元素所占的字节数。这样一来似乎清楚很多为什么这个类能被使用到3种东西上。另外该类还有一个比较常用的方法set(int index,int length,short[] array0)这个方法是用来向该类的实例对象种存放数据的，第一个参数是指从第几个元素开始；第二个参数是指要设置多少个；第三个参数就是实际设置的置了。
下面简单介绍VertexBuffer类，该类才是真正保存多边形的框架信息的类。改类通过设置顶点位置、发现、帖图信息，来建立图形。其中setPositions(VertexBuffer v,float s,float[]b)是用来设置顶点位置的，在这个方法中你会发现有3个参数，第一个不用说了，是顶点的坐标信息，后两个是用来做坐标偏移等操作的，操作是这样的数学公式v'=v*s+b。还有一个setNormals(vertexBuffer norm)方法来设置法线。还有一个非常重要的方法setTexCoords(int, VertexArray, float, float[])这个方法中参数除第一个以外，后三个和setPositions(VertexBuffer v,float s,float[]b)是一样的，第一个参数是开始的元素编号。这样说是不是有些抽象呢？给大家一个例子吧，好让大家理解。
short x = 20;

short y = 20;

short z = 20;

short fx = (short) -x;

short fy = (short) -y;

short fz = (short) -z;

//定点坐标
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

try{vertArray=new VertexArray(vert.length/3,3,2);
vertArray.set(0,vert.length/3,vert);
}catch(Exception e){System.out.println("vert");}

//发线
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};

try{normArray=new VertexArray(norm.length/3,3,1);
normArray.set(0,norm.length/3,norm);
}catch(Exception e){System.out.println("norm");e.printStackTrace();}

//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 };

try{
texArray=new VertexArray(tex.length/2,2,2);
texArray.set(0,tex.length/2,tex);
}catch(Exception e){System.out.println("tex");}

//建立正方体
vb=new VertexBuffer();
vb.setPositions(vertArray,1.0f,null);
vb.setNormals(normArray);
vb.setTexCoords(0,texArray,1.0f,null);

在上述代码中我建立一个正方体所需要全部顶点和面的信息，但大家要注意这里并没有生成对应的模型。原因就是我们还没有设置生成模型所以的其他信息，下面我们来看看TriangleStripArray类，该类是构成面所需要的三角面的信息类，熟悉3D制图的人都清楚构造3D图形是通过多个面构造一个3D实体的，而三角面是比较常用的一个方法。具体内容我这里不详细说明了。
下面我们还需要设置一些环境和材质信息，这里要用到的类比较多Appearance、Texture2D、Material。前来看个例子
appearnce=new Appearance();

//创建帖图
Texture2D texture=new Texture2D(image2d);
texture.setBlendColor(Texture2D.FUNC_DECAL);
texture.setWrapping(Texture2D.WRAP_REPEAT,Texture2D.WRAP_REPEAT);
texture.setFiltering(Texture2D.FILTER_NEAREST,Texture2D.FILTER_NEAREST);

material=new Material();
material.setColor(Material.DIFFUSE, 0xFFFFFFFF);
material.setColor(Material.SPECULAR, 0xFFFFFFFF);
material.setShininess(100.0f);

appearnce.setTexture(0,texture);
appearnce.setM