M3G教程：入门篇

      3D技术对我们来说已经非常熟悉了，最常用的3D API有OpenGL和Microsoft的Direct 3D，在桌面游戏中早已广泛应用。对于J2ME程序而言，Mobile 3D Graphics API(JSR184)的出现，使得为手机应用程序添加3D功能成为可能。
      JSR184标准（M3G：Mobile 3D Graphics）为Java移动应用程序定义了一个简洁的3D API接口，J2ME程序可以非常方便地使用M3G来实现3D应用比如游

戏等等。M3G被设计为非常轻量级的，整个API的完整实现不超过150kb。
      如果熟悉OpenGL技术，那么M3G是非常容易理解的。在JSR-184中，Graphics3D是3D渲染的屏幕接口，World代表整个虚拟3D场景，包括Camera（用于设置观察者视角）、Light（灯光）、Background（背景）和树型结构的任意数量的3D物体。Camera默认是朝向Z轴的负方向。3D对象在计算机中用点（Point，Pixel）、线（Line，Polyline，Spline）、面（Mesh）来描述，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。材料则可以选择为图片。物体的具体存储和运算（如旋转、投影、特技处理）等动作都是矩阵运算和变换。
      M3G是J2ME的一个可选包，以OpenGL为基础的精简版，总共约有250个方法及30个类，运行在CLDC1.1/CLDC2.0上（必须支持浮点运算），可以在MIDP1.0和MIDP2.0中使用。目前，支持M3G的手机有Nokia 6230/3650/7650/6600、Siemens S65/CX65/S55/M55、Sony-Ericsson K700i/P800/P900、Moto 220/T720等。M3G只是一个Java接口，具体的底层3D引擎一般由C代码实现，比如许多手机厂商的3D引擎采用的便是SuperScape公司的Swerve引擎，这是一个专门为移动设备设计的高性能3D引擎。
      类似于Microsoft的D3D，M3G支持两种3D模式：立即模式（immediate mode）和保留模式（retained mode）。在立即模式下，开发者必须手动渲染每一帧，从而获得较快的速度，但代码较繁琐；在保留模式下，开发者只需设置好关键帧，剩下的动画由M3G完成，代码较简单，但速度较慢。M3G也允许混合使用这两种模式。
      3D模型可以在程序中创建，但是非常繁琐。因此，M3G提供一个Loader类，允许直接从一个单一的.m3g文件中读入全部3D场景。m3g文件可以通过3D Studio Max之类的软件创建。

 

      M3G基于的需求如下：
      1）支持保留的场景图形模式；
      2）支持直接访问模式；
      3）支持两种模式的混合；
      4）支持建模，结构，材质以及场景，灯光的三维要素；
      5）支持虚拟的浮点运算，不需要硬件支持的浮点运算；
      6）保证大小在实际终端小于150K
      7）高效的垃圾收集机制（我个人觉得这点非常的重要）
      8）能很好的和MIDP相关的应用接口衉作（当然指的就是Canvas）

 

      Mobile 3D Graphics API中有几个比较重要的类：

1. Object3D：几乎包中所有类都继承自此类，并且所有可以渲染的类及从m3g文件中载入的类都是它的子类；
2. World：整个场景图形结构的基础，所有3D对象都应加入到World对象中。当载入一个m3g文件时，其根对象一般就是一个World对象。当我们渲染场景时，只要将World对象作为一个渲染对象传递给Graphics3D对象即可。
3. Graphics3D：3D图形上下文，是一个单例类，提供对象绑定接口，所有渲染都是通过它来实现的。
4. Loader：针对所有场景图形、单独的分支以及属性对象的异步载入器（解析器）。可以用于载入m3g文件，即其中所以3D对象。

 基本的程序框架：

 

M3GCanvas.java：

import javax.microedition.lcdui.Graphics;
import javax.microedition.lcdui.game.GameCanvas;
import javax.microedition.m3g.Graphics3D;
import javax.microedition.m3g.World;

public class M3GCanvas extends GameCanvas implements Runnable {
	
	public static final int FPS = 20;	//每秒绘制的帧数

	private Graphics3D g3d;
	private World world;
	private boolean runnable=true;
	private Thread thread;

	protected M3GCanvas() {
		// 不抑制按钮事件
		super(false);
		setFullScreenMode(true);
		g3d = Graphics3D.getInstance();
		world = new World();
	}

	public void run() {
		Graphics g = getGraphics();
		while (runnable) {
			long startTime = System.currentTimeMillis();
			
			// 处理游戏逻辑
			try {
				// Binds the given Graphics or mutable Image2D
				// as the rendering target of this Graphics3D
				g3d.bindTarget(g);
				g3d.render(world); // Render the world
			} finally {
				g3d.releaseTarget();
			}
			flushGraphics();
			
			long endTime = System.currentTimeMillis();
            long costTime = endTime - startTime;
            if(costTime<1000/FPS)
            {
                try{
                  Thread.sleep(1000/FPS-costTime);
                }
                catch(Exception e){
                   e.printStackTrace();
                }
            }
		}
		System.out.println("Canvas stopped");

	}
	
	public void start()
	{
		thread=new Thread(this);
		thread.start();
	}
	
	public void stop()
	{
		this.runnable=false;
		try {
			thread.join();
		} catch (InterruptedException e) {
			e.printStackTrace();
		}
	}

}

 

M3GDemo.java：

import javax.microedition.lcdui.Command;
import javax.microedition.lcdui.CommandListener;
import javax.microedition.lcdui.Display;
import javax.microedition.lcdui.Displayable;
import javax.microedition.midlet.MIDlet;
import javax.microedition.midlet.MIDletStateChangeException;


public class M3GDemo extends MIDlet implements CommandListener {
	
	private M3GCanvas canvas;

	public M3GDemo() {
		this.canvas=new M3GCanvas();
	}

	protected void destroyApp(boolean unconditional) throws MIDletStateChangeException {
		this.canvas.stop();
	}

	protected void pauseApp() {

	}

	protected void startApp() throws MIDletStateChangeException {
		Display.getDisplay(this).setCurrent(this.canvas);
		this.canvas.start();

	}

	public void commandAction(Command c, Displayable d) {
		notifyDestroyed();
	}

}