Graphics 版 (精华区)
发信人: seaman (翩翩少年), 信区: Graphics
标 题: JAVA3D学习系列(12)--3DS,AUTOCAD,VRML97图形的应用
发信站: 哈工大紫丁香 (Tue Sep 28 19:14:15 1999), 转信
JAVA3D学习系列(12)---AUTOCAD的DWG、VRML的WRL及3DS MAX图形的调用
汕头大学机电系 张杰（jzhang@mailserv.stu.edu.cn）
****************VRML2.0交互式三维图形编程****************
JAVA3D学习系列中的例题将有非常多的书中的VRML程序与之相比较，
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一. VRML2.0(VRML97)图形文件在JAVA3D中的应用简介
SUN公司为我们提供了一个VRML97的LOADER，利用它我们可以
在JAVA3D程序中方便地调用VRML图形。不过由于这个LOADER目前
还不是很完善，因而没有放入JAVA3D之中，不过随着它的完善，
最终它会成为JAVA3D的一个组成部分，调用VRML97程序就象调用
Wavefront的OBJ一样简单。
我们可以从以下的网址下载(VRML97.ZIP)并安装，下载的网址为：
http://www.vrml.org/WorkingGroups/vrml-java3d/
从这个网页上我们需要下载目前大小为283KB的一个ZIP文件，
VRML97.ZIP，利用解压程序将其解成VRML97.JAR，大小目前为310KB，
版本为0.90.2版，利用它可以让我们在JAVA3D程序中调用
VRML97（VRML2.0）图形。
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二. VRML97.JAR的安装
获得VRML97.JAR后，假设我们的JDK1.2摆放的位置为目录JDK1.2，
我们应将其放在下面的子目录中：
C:\jdk1.2\lib
并在WINDOWS的AUTOEXEC.BAT文件中写入下面一行：
SET CLASSPATH=%CLASSPATH%;C:\JDK1.2\LIB\vrml97.jar
重新启动计算机，这样我们就可以利用它了。
当然，我们可以将VRML97.JAR放在一个目录中，利用下面的方法
将其解开，不过所获得的全为CLASS文件。
三. VRML97.JAR的应用
1. 利用VRML971.JAR调用一个VRML文件，使VRML文件中的形体不停地
旋转，程序如下。
程序的编译方法：
javac Vrml1.java
程序的运行方法（假设图形在同一目录）：
java Vrml1 myShape.wrl
当然，如果所调用的形体非常大或非常小时，需要修改：
t3d.setScale(0.3);
中的数值。
//Vrml.java
import java.applet.Applet;
import java.awt.BorderLayout;
import com.sun.j3d.utils.applet.MainFrame;
import com.sun.j3d.utils.universe.*;
import javax.media.j3d.*;
import javax.vecmath.*;
import com.sun.j3d.loaders.vrml97.VrmlLoader;
import com.sun.j3d.loaders.Scene;
public class Vrml1 extends Applet {
private String filename = null;
public BranchGroup createSceneGraph(String args[]) {
BranchGroup objRoot = new BranchGroup();
TransformGroup objScale = new TransformGroup();
Transform3D t3d = new Transform3D();
t3d.setScale(0.3);
objScale.setTransform(t3d);
objRoot.addChild(objScale);
Color3f light1Color = new Color3f(1.0f, 1.0f, 0.9f);
Vector3f light1Direction = new Vector3f(4.0f, -7.0f, -12.0f);
BoundingSphere bounds =
new BoundingSphere(new Point3d(0.0,0.0,0.0), 100.0);
DirectionalLight light1
= new DirectionalLight(light1Color, light1Direction);
light1.setInfluencingBounds(bounds);
objRoot.addChild(light1);
TransformGroup objTrans = new TransformGroup();
objTrans.setCapability(TransformGroup.ALLOW_TRANSFORM_WRITE);
objScale.addChild(objTrans);
VrmlLoader loader = new VrmlLoader();
Scene s = null;
try {
s = loader.load(filename);
} catch (Exception e) {
System.err.println(e);
System.exit(1);
}
objTrans.addChild(s.getSceneGroup());
Transform3D yAxis = new Transform3D();
Alpha rotationAlpha = new Alpha(-1, Alpha.INCREASING_ENABLE,
0, 0,
4000, 0, 0,
0, 0, 0);
RotationInterpolator rotator =
new RotationInterpolator(rotationAlpha, objTrans, yAxis,
0.0f, (float) Math.PI*2.0f);
rotator.setSchedulingBounds(bounds);
objTrans.addChild(rotator);
objRoot.compile();
return objRoot;
}
public Vrml1(String args[]) {
filename = args[0];
setLayout(new BorderLayout());
Canvas3D c = new Canvas3D(null);
add("Center", c);
BranchGroup scene = createSceneGraph(args);
SimpleUniverse u = new SimpleUniverse(c);
u.getViewingPlatform().setNominalViewingTransform();
u.addBranchGraph(scene);
}
public static void main(String[] args) {
new MainFrame(new Vrml1(args), 400,400);
}
}
//end of Vrml.java
可以看出，Vrml1.java和前面介绍的Obj2.java非常相似。
2. 将Vrml.java分解成两个程序
上面的程序中，用于处理调用问题的部分我们可以提取出来，这样
我们就可以多次重复使用。
从下面的程序我们可以得知，Vrml2.java和前面介绍的Obj3.java
除了Obj3改为Vrml2，objFile改为vrmlLoad之外，其余什么也没有改变。
vrmlLoad.java和objFile.java也非常相似。
//Vrml2.java
import java.applet.Applet;
import java.awt.BorderLayout;
import com.sun.j3d.utils.applet.MainFrame;
import com.sun.j3d.utils.universe.*;
import javax.media.j3d.*;
import javax.vecmath.*;
import com.sun.j3d.loaders.Scene;
import com.sun.j3d.loaders.objectfile.ObjectFile;
public class Vrml2 extends Applet {
public BranchGroup createSceneGraph() {
BranchGroup objRoot = new BranchGroup();
TransformGroup objScale = new TransformGroup();
Transform3D t3d = new Transform3D();
t3d.setScale(0.3);
objScale.setTransform(t3d);
objRoot.addChild(objScale);
BoundingSphere bounds =
new BoundingSphere(new Point3d(0.0,0.0,0.0), 100.0);
Color3f bgColor = new Color3f(0.05f, 0.05f, 0.2f);
Background bg = new Background(bgColor);
bg.setApplicationBounds(bounds);
objRoot.addChild(bg);
Color3f light1Color = new Color3f(1.0f, 1.0f, 0.9f);
Vector3f light1Direction = new Vector3f(4.0f, -7.0f, -12.0f);
DirectionalLight light1
= new DirectionalLight(light1Color, light1Direction);
light1.setInfluencingBounds(bounds);
objRoot.addChild(light1);
TransformGroup objTrans = new TransformGroup();
objTrans.setCapability(TransformGroup.ALLOW_TRANSFORM_WRITE);
objScale.addChild(objTrans);
BranchGroup b1 = new vrmlLoad("7.wrl");
objTrans.addChild(b1);
Transform3D yAxis = new Transform3D();
Alpha rotationAlpha = new Alpha(-1, Alpha.INCREASING_ENABLE,
0, 0,
4000, 0, 0,
0, 0, 0);
RotationInterpolator rotator =
new RotationInterpolator(rotationAlpha, objTrans, yAxis,
0.0f, (float) Math.PI*2.0f);
rotator.setSchedulingBounds(bounds);
objTrans.addChild(rotator);
objRoot.compile();
return objRoot;
}
public Vrml2(String args[]) {
setLayout(new BorderLayout());
Canvas3D c = new Canvas3D(null);
add("Center", c);
BranchGroup scene = createSceneGraph();
SimpleUniverse u = new SimpleUniverse(c);
u.getViewingPlatform().setNominalViewingTransform();
u.addBranchGraph(scene);
}
public static void main(String[] args) {
new MainFrame(new Vrml2(args), 400,400);
}
}
//end of Vrml2.java
-----------------------------
//vrmlLoad.java
import javax.media.j3d.*;
import java.io.*;
import com.sun.j3d.loaders.vrml97.VrmlLoader;
import com.sun.j3d.loaders.Scene;
public class vrmlLoad extends BranchGroup{
public vrmlLoad(String filename) {
BranchGroup obj = new BranchGroup( );
VrmlLoader loader = new VrmlLoader();
Scene s = null;
try {
s = loader.load(filename);
} catch (Exception e) {
System.err.println(e);
System.exit(1);
}
obj.addChild(s.getSceneGroup( ) );
this.addChild(obj);
}
}
//end of vrmlLoad.java
3. 调用两个VRML文件并使其放在不同的位置处旋转
编写这个程序非常简单，只需将前面介绍的Obj4.java
稍作修改即可，程序如下：
//Vrml3.java
import java.applet.Applet;
import java.awt.BorderLayout;
import com.sun.j3d.utils.applet.MainFrame;
import com.sun.j3d.utils.universe.*;
import javax.media.j3d.*;
import javax.vecmath.*;
public class Vrml3 extends Applet {
public BranchGroup createSceneGraph() {
BranchGroup objRoot = new BranchGroup();
TransformGroup objScale = new TransformGroup();
Transform3D t3d = new Transform3D();
t3d.setScale(0.1);
objScale.setTransform(t3d);
objRoot.addChild(objScale);
BoundingSphere bounds =
new BoundingSphere(new Point3d(0.0,0.0,0.0), 100.0);
Color3f bgColor = new Color3f(1.05f, 0.00f, 0.0f);
Background bg = new Background(bgColor);
bg.setApplicationBounds(bounds);
objRoot.addChild(bg);
Color3f light1Color = new Color3f(1.0f, 1.0f, 0.9f);
Vector3f light1Direction = new Vector3f(4.0f, -7.0f, -12.0f);
DirectionalLight light1
= new DirectionalLight(light1Color, light1Direction);
light1.setInfluencingBounds(bounds);
objRoot.addChild(light1);
BranchGroup b1 = new vrmlLoad("7.wrl");
BranchGroup b2 = new vrmlLoad("8.wrl");
objScale.addChild(createObject (b1, -1.2f , 0.0f ));
objScale.addChild(createObject (b2, 1.2f , 0.0f ));
objRoot.compile();
return objRoot;
}
private Group createObject (BranchGroup b, float xpos, float ypos ) {
Transform3D t = new Transform3D ( );
t.setTranslation ( new Vector3f ( xpos, ypos, 0.0f ) );
TransformGroup objTrans = new TransformGroup(t);
TransformGroup spin = new TransformGroup();
spin.setCapability(TransformGroup.ALLOW_TRANSFORM_WRITE);
spin.addChild(b);
Transform3D yAxis = new Transform3D ( );
Alpha rotationAlpha = new Alpha(-1, Alpha.INCREASING_ENABLE,
0, 0,
4000, 0, 0,
0, 0, 0);
RotationInterpolator rotator =
new RotationInterpolator(rotationAlpha, spin, yAxis,
0.0f, (float) Math.PI*2.0f);
BoundingSphere bounds =
new BoundingSphere(new Point3d(0.0,0.0,0.0), 100.0);
rotator.setSchedulingBounds(bounds);
objTrans.addChild(rotator);
objTrans.addChild ( spin );
return objTrans ;
}
public Vrml3(String args[]) {
setLayout(new BorderLayout());
Canvas3D c = new Canvas3D(null);
add("Center", c);
BranchGroup scene = createSceneGraph();
SimpleUniverse u = new SimpleUniverse(c);
u.getViewingPlatform().setNominalViewingTransform();
u.addBranchGraph(scene);
}
public static void main(String[] args) {
new MainFrame(new Vrml3(args), 400,400);
}
}
//end of Vrml3.java
四. AUTOCAD R14的DWG图形及3DS MAX图形在JAVA3D中的应用。
在三维图形生成过程中，国内目前大量使用AUTOCAD及3DS MAX等
软件。如何将这些软件生成的三维图形应用到JAVA3D上去呢？
对于3DS MAX软件，处理起来非常方便，因为3DS MAX可以将其图形
直接输出成VRML97格式，因而可以按本讲介绍的方法处理。
对于AUTOCAD R14来说，目前还不太方便，不知AUTOCAD 2000是否
能直接输出VRML97图形格式。本人从欧洲捷克一个站点拷得一个文件，
可用来直接将AUTOCAD R14所绘制的三维图形转换成VRML97（VRML2.0）
格式，因而AUTOCAD软件生成的图形也可以非常方便地应用到JAVA3D上面，
为我们编写JAVA3D的复杂应用程序打下了良好的基础。此软件非常好用
（采用ARX技术编写）。
**************好消息**************
需要将AUTOCAD R14所生成的图形转换成VRML2.0的朋友，可
发一个EMAIL给我，在收到EMAIL一分钟之内，我将把
AUTOCAD ----> VRML的转换文件发出，大小为206KB。
**************好消息**************
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