第一个JSR-184 MIDlet

作者：mydeman 文章来源：http://www.j2medev.com/Article/ShowArticle.asp?ArticleID=644

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。

//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。

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。

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。

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