Mega Code Archive

 
Categories / Java / 3D Graphics
 

Appearance Mixed

/*  * @(#)AppearanceMixed.java 1.23 02/10/21 13:37:08  *   * Copyright (c) 1996-2002 Sun Microsystems, Inc. All Rights Reserved.  *   * Redistribution and use in source and binary forms, with or without  * modification, are permitted provided that the following conditions are met:  *  - Redistributions of source code must retain the above copyright notice,  * this list of conditions and the following disclaimer.  *  - Redistribution in binary form must reproduce the above copyright notice,  * this list of conditions and the following disclaimer in the documentation  * and/or other materials provided with the distribution.  *   * Neither the name of Sun Microsystems, Inc. or the names of contributors may  * be used to endorse or promote products derived from this software without  * specific prior written permission.  *   * This software is provided "AS IS," without a warranty of any kind. ALL  * EXPRESS OR IMPLIED CONDITIONS, REPRESENTATIONS AND WARRANTIES, INCLUDING ANY  * IMPLIED WARRANTY OF MERCHANTABILITY, FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE OR  * NON-INFRINGEMENT, ARE HEREBY EXCLUDED. SUN AND ITS LICENSORS SHALL NOT BE  * LIABLE FOR ANY DAMAGES SUFFERED BY LICENSEE AS A RESULT OF USING, MODIFYING  * OR DISTRIBUTING THE SOFTWARE OR ITS DERIVATIVES. IN NO EVENT WILL SUN OR ITS  * LICENSORS BE LIABLE FOR ANY LOST REVENUE, PROFIT OR DATA, OR FOR DIRECT,  * INDIRECT, SPECIAL, CONSEQUENTIAL, INCIDENTAL OR PUNITIVE DAMAGES, HOWEVER  * CAUSED AND REGARDLESS OF THE THEORY OF LIABILITY, ARISING OUT OF THE USE OF  * OR INABILITY TO USE SOFTWARE, EVEN IF SUN HAS BEEN ADVISED OF THE POSSIBILITY  * OF SUCH DAMAGES.  *   * You acknowledge that Software is not designed,licensed or intended for use in  * the design, construction, operation or maintenance of any nuclear facility.  */ import java.applet.Applet; import java.awt.BorderLayout; import java.awt.GraphicsConfiguration; import javax.media.j3d.Alpha; import javax.media.j3d.AmbientLight; import javax.media.j3d.Appearance; import javax.media.j3d.Background; import javax.media.j3d.BoundingSphere; import javax.media.j3d.BranchGroup; import javax.media.j3d.Canvas3D; import javax.media.j3d.ColoringAttributes; import javax.media.j3d.DirectionalLight; import javax.media.j3d.GraphicsContext3D; import javax.media.j3d.Group; import javax.media.j3d.IndexedTriangleArray; import javax.media.j3d.Material; import javax.media.j3d.PointAttributes; import javax.media.j3d.PolygonAttributes; import javax.media.j3d.RotationInterpolator; import javax.media.j3d.Shape3D; import javax.media.j3d.TextureAttributes; import javax.media.j3d.Transform3D; import javax.media.j3d.TransformGroup; import javax.media.j3d.TransparencyAttributes; import javax.media.j3d.TriangleArray; import javax.vecmath.Color3f; import javax.vecmath.Point3d; import javax.vecmath.Point3f; import javax.vecmath.TexCoord2f; import javax.vecmath.Vector3d; import javax.vecmath.Vector3f; import com.sun.j3d.utils.applet.MainFrame; import com.sun.j3d.utils.image.TextureLoader; import com.sun.j3d.utils.universe.SimpleUniverse; public class AppearanceMixed extends Applet {   private java.net.URL bgImage;   private java.net.URL texImage;   private SimpleUniverse u = null;   static class MyCanvas3D extends Canvas3D {     private GraphicsContext3D gc;     private static final int vertIndices[] = { 0, 1, 2, 0, 2, 3 };     private static final int normalIndices[] = { 0, 0, 0, 1, 1, 1 };     private IndexedTriangleArray tri = new IndexedTriangleArray(         4,         IndexedTriangleArray.COORDINATES | IndexedTriangleArray.NORMALS,         6);     private Point3f vert[] = { new Point3f(-0.12f, -0.12f, 0.0f),         new Point3f(0.12f, -0.12f, 0.0f),         new Point3f(0.12f, 0.12f, 0.0f),         new Point3f(-0.12f, 0.12f, 0.0f), };     private Point3f min[] = { new Point3f(-0.24f, -0.24f, -0.20f),         new Point3f(0.04f, -0.28f, -0.24f),         new Point3f(0.00f, 0.00f, -0.24f),         new Point3f(-0.32f, 0.08f, -0.20f), };     private Point3f max[] = { new Point3f(-0.04f, -0.04f, 0.12f),         new Point3f(0.32f, -0.04f, 0.16f),         new Point3f(0.36f, 0.28f, 0.20f),         new Point3f(-0.04f, 0.24f, 0.16f), };     private Point3f delta[] = { new Point3f(-0.0021f, -0.0017f, 0.0014f),         new Point3f(0.0025f, -0.0013f, -0.0018f),         new Point3f(0.0021f, 0.0017f, 0.0018f),         new Point3f(-0.0025f, 0.0013f, -0.0014f), };     private Vector3f normals[];     private Vector3f v01 = new Vector3f();     private Vector3f v02 = new Vector3f();     private Vector3f v03 = new Vector3f();     public void renderField(int fieldDesc) {       computeVert();       computeNormals();       gc.draw(tri);     }     private void computeVert() {       for (int i = 0; i < 4; i++) {         vert[i].add(delta[i]);         if (vert[i].x > max[i].x) {           vert[i].x = max[i].x;           delta[i].x *= -1.0f;         }         if (vert[i].x < min[i].x) {           vert[i].x = min[i].x;           delta[i].x *= -1.0f;         }         if (vert[i].y > max[i].y) {           vert[i].y = max[i].y;           delta[i].y *= -1.0f;         }         if (vert[i].y < min[i].y) {           vert[i].y = min[i].y;           delta[i].y *= -1.0f;         }         if (vert[i].z > max[i].z) {           vert[i].z = max[i].z;           delta[i].z *= -1.0f;         }         if (vert[i].z < min[i].z) {           vert[i].z = min[i].z;           delta[i].z *= -1.0f;         }       }       tri.setCoordinates(0, vert);     }     private void computeNormals() {       v01.sub(vert[1], vert[0]);       v02.sub(vert[2], vert[0]);       v03.sub(vert[3], vert[0]);       normals[0].cross(v01, v02);       normals[0].normalize();       normals[1].cross(v02, v03);       normals[1].normalize();       tri.setNormals(0, normals);     }     public MyCanvas3D(GraphicsConfiguration gcfg) {       super(gcfg);       // Allocate memory for normals       normals = new Vector3f[2];       normals[0] = new Vector3f();       normals[1] = new Vector3f();       // Set up the indices       tri.setCoordinateIndices(0, vertIndices);       tri.setNormalIndices(0, normalIndices);       // Set up the graphics context       gc = getGraphicsContext3D();       // Create the appearance for the triangle fan       Appearance app = new Appearance();       Color3f black = new Color3f(0.0f, 0.0f, 0.0f);       Color3f white = new Color3f(1.0f, 1.0f, 1.0f);       Color3f objColor = new Color3f(0.0f, 0.0f, 0.8f);       app.setMaterial(new Material(objColor, black, objColor, white,           80.0f));       gc.setAppearance(app);       // Set up the global lights       Color3f lColor1 = new Color3f(0.7f, 0.7f, 0.7f);       Vector3f lDir1 = new Vector3f(-1.0f, -1.0f, -1.0f);       Color3f alColor = new Color3f(0.2f, 0.2f, 0.2f);       gc.addLight(new AmbientLight(alColor));       gc.addLight(new DirectionalLight(lColor1, lDir1));     }   }   private BranchGroup createSceneGraph() {     // Create the root of the branch graph     BranchGroup objRoot = new BranchGroup();     // Create a bounds for the background and lights     BoundingSphere bounds = new BoundingSphere(new Point3d(0.0, 0.0, 0.0),         100.0);     // Set up the background     TextureLoader bgTexture = new TextureLoader(bgImage, this);     Background bg = new Background(bgTexture.getImage());     bg.setApplicationBounds(bounds);     objRoot.addChild(bg);     // Set up the global lights     Color3f lColor1 = new Color3f(0.7f, 0.7f, 0.7f);     Vector3f lDir1 = new Vector3f(-1.0f, -1.0f, -1.0f);     Color3f alColor = new Color3f(0.2f, 0.2f, 0.2f);     AmbientLight aLgt = new AmbientLight(alColor);     aLgt.setInfluencingBounds(bounds);     DirectionalLight lgt1 = new DirectionalLight(lColor1, lDir1);     lgt1.setInfluencingBounds(bounds);     objRoot.addChild(aLgt);     objRoot.addChild(lgt1);     // Create a bunch of objects with a behavior and add them     // into the scene graph.     int row, col;     Appearance[][] app = new Appearance[3][3];     for (row = 0; row < 3; row++)       for (col = 0; col < 3; col++)         app[row][col] = createAppearance(row * 3 + col);     for (int i = 0; i < 3; i++) {       double ypos = (double) (i - 1) * 0.6;       for (int j = 0; j < 3; j++) {         double xpos = (double) (j - 1) * 0.6;         objRoot.addChild(createObject(app[i][j], 0.12, xpos, ypos));       }     }     // Let Java 3D perform optimizations on this scene graph.     objRoot.compile();     return objRoot;   }   private Appearance createAppearance(int idx) {     Appearance app = new Appearance();     // Globally used colors     Color3f black = new Color3f(0.0f, 0.0f, 0.0f);     Color3f white = new Color3f(1.0f, 1.0f, 1.0f);     switch (idx) {     // Unlit solid     case 0: {       // Set up the coloring properties       Color3f objColor = new Color3f(1.0f, 0.2f, 0.4f);       ColoringAttributes ca = new ColoringAttributes();       ca.setColor(objColor);       app.setColoringAttributes(ca);       break;     }     // Unlit wire frame     case 1: {       // Set up the coloring properties       Color3f objColor = new Color3f(0.5f, 0.0f, 0.2f);       ColoringAttributes ca = new ColoringAttributes();       ca.setColor(objColor);       app.setColoringAttributes(ca);       // Set up the polygon attributes       PolygonAttributes pa = new PolygonAttributes();       pa.setPolygonMode(pa.POLYGON_LINE);       pa.setCullFace(pa.CULL_NONE);       app.setPolygonAttributes(pa);       break;     }     // Unlit points     case 2: {       // Set up the coloring properties       Color3f objColor = new Color3f(0.2f, 0.2f, 1.0f);       ColoringAttributes ca = new ColoringAttributes();       ca.setColor(objColor);       app.setColoringAttributes(ca);       // Set up the polygon attributes       PolygonAttributes pa = new PolygonAttributes();       pa.setPolygonMode(pa.POLYGON_POINT);       pa.setCullFace(pa.CULL_NONE);       app.setPolygonAttributes(pa);       // Set up point attributes       PointAttributes pta = new PointAttributes();       pta.setPointSize(5.0f);       app.setPointAttributes(pta);       break;     }     // Lit solid     case 3: {       // Set up the material properties       Color3f objColor = new Color3f(0.8f, 0.0f, 0.0f);       app.setMaterial(new Material(objColor, black, objColor, white,           80.0f));       break;     }     // Texture mapped, lit solid     case 4: {       // Set up the texture map       TextureLoader tex = new TextureLoader(texImage, this);       app.setTexture(tex.getTexture());       TextureAttributes texAttr = new TextureAttributes();       texAttr.setTextureMode(TextureAttributes.MODULATE);       app.setTextureAttributes(texAttr);       // Set up the material properties       app.setMaterial(new Material(white, black, white, black, 1.0f));       break;     }     // Transparent, lit solid     case 5: {       // Set up the transparency properties       TransparencyAttributes ta = new TransparencyAttributes();       ta.setTransparencyMode(ta.BLENDED);       ta.setTransparency(0.6f);       app.setTransparencyAttributes(ta);       // Set up the polygon attributes       PolygonAttributes pa = new PolygonAttributes();       pa.setCullFace(pa.CULL_NONE);       app.setPolygonAttributes(pa);       // Set up the material properties       Color3f objColor = new Color3f(0.7f, 0.8f, 1.0f);       app           .setMaterial(new Material(objColor, black, objColor, black,               1.0f));       break;     }     // Lit solid, no specular     case 6: {       // Set up the material properties       Color3f objColor = new Color3f(0.8f, 0.0f, 0.0f);       app.setMaterial(new Material(objColor, black, objColor, black,           80.0f));       break;     }     // Lit solid, specular only     case 7: {       // Set up the material properties       Color3f objColor = new Color3f(0.8f, 0.0f, 0.0f);       app.setMaterial(new Material(black, black, black, white, 80.0f));       break;     }     // Another lit solid with a different color     case 8: {       // Set up the material properties       Color3f objColor = new Color3f(0.8f, 0.8f, 0.0f);       app.setMaterial(new Material(objColor, black, objColor, white,           80.0f));       break;     }     default: {       ColoringAttributes ca = new ColoringAttributes();       ca.setColor(new Color3f(0.0f, 1.0f, 0.0f));       app.setColoringAttributes(ca);     }     }     return app;   }   private Group createObject(Appearance app, double scale, double xpos,       double ypos) {     // Create a transform group node to scale and position the object.     Transform3D t = new Transform3D();     t.set(scale, new Vector3d(xpos, ypos, 0.0));     TransformGroup objTrans = new TransformGroup(t);     // Create a second transform group node and initialize it to the     // identity. Enable the TRANSFORM_WRITE capability so that     // our behavior code can modify it at runtime.     TransformGroup spinTg = new TransformGroup();     spinTg.setCapability(TransformGroup.ALLOW_TRANSFORM_WRITE);     // Create a simple shape leaf node and set the appearance     Shape3D shape = new Tetrahedron();     shape.setAppearance(app);     // add it to the scene graph.     spinTg.addChild(shape);     // Create a new Behavior object that will perform the desired     // operation on the specified transform object and add it into     // the scene graph.     Transform3D yAxis = new Transform3D();     Alpha rotationAlpha = new Alpha(-1, Alpha.INCREASING_ENABLE, 0, 0,         5000, 0, 0, 0, 0, 0);     RotationInterpolator rotator = new RotationInterpolator(rotationAlpha,         spinTg, 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);     // Add the behavior and the transform group to the object     objTrans.addChild(rotator);     objTrans.addChild(spinTg);     return objTrans;   }   public AppearanceMixed() {   }   public AppearanceMixed(java.net.URL bgurl, java.net.URL texurl) {     bgImage = bgurl;     texImage = texurl;   }   public void init() {     if (bgImage == null) {       // the path to the image for an applet       try {         bgImage = new java.net.URL(getCodeBase().toString()             + "bg.jpg");       } catch (java.net.MalformedURLException ex) {         System.out.println(ex.getMessage());         System.exit(1);       }     }     if (texImage == null) {       // the path to the image for an applet       try {         texImage = new java.net.URL(getCodeBase().toString()             + "apimage.jpg");       } catch (java.net.MalformedURLException ex) {         System.out.println(ex.getMessage());         System.exit(1);       }     }     setLayout(new BorderLayout());     GraphicsConfiguration config = SimpleUniverse         .getPreferredConfiguration();     MyCanvas3D c = new MyCanvas3D(config);     add("Center", c);     // Create a simple scene and attach it to the virtual universe     BranchGroup scene = createSceneGraph();     u = new SimpleUniverse(c);     // This will move the ViewPlatform back a bit so the     // objects in the scene can be viewed.     u.getViewingPlatform().setNominalViewingTransform();     u.addBranchGraph(scene);   }   public void destroy() {     u.cleanup();   }   //   // The following allows AppearanceMixed to be run as an application   // as well as an applet   //   public static void main(String[] args) {     // the path to the image file for an application     java.net.URL bgurl = null;     java.net.URL texurl = null;     try {       bgurl = new java.net.URL("file:bg.jpg");       texurl = new java.net.URL("file:apimage.jpg");     } catch (java.net.MalformedURLException ex) {       System.out.println(ex.getMessage());       System.exit(1);     }     new MainFrame(new AppearanceMixed(bgurl, texurl), 700, 700);   } } class Tetrahedron extends Shape3D {   private static final float sqrt3 = (float) Math.sqrt(3.0);   private static final float sqrt3_3 = sqrt3 / 3.0f;   private static final float sqrt24_3 = (float) Math.sqrt(24.0) / 3.0f;   private static final float ycenter = 0.5f * sqrt24_3;   private static final float zcenter = -sqrt3_3;   private static final Point3f p1 = new Point3f(-1.0f, -ycenter, -zcenter);   private static final Point3f p2 = new Point3f(1.0f, -ycenter, -zcenter);   private static final Point3f p3 = new Point3f(0.0f, -ycenter, -sqrt3       - zcenter);   private static final Point3f p4 = new Point3f(0.0f, sqrt24_3 - ycenter,       0.0f);   private static final Point3f[] verts = { p1, p2, p4, // front face       p1, p4, p3, // left, back face       p2, p3, p4, // right, back face       p1, p3, p2, // bottom face   };   private TexCoord2f texCoord[] = { new TexCoord2f(0.0f, 0.0f),       new TexCoord2f(1.0f, 0.0f), new TexCoord2f(0.5f, sqrt3 / 2.0f), };   public Tetrahedron() {     int i;     TriangleArray tetra = new TriangleArray(12, TriangleArray.COORDINATES         | TriangleArray.NORMALS | TriangleArray.TEXTURE_COORDINATE_2);     tetra.setCoordinates(0, verts);     for (i = 0; i < 12; i++) {       tetra.setTextureCoordinate(0, i, texCoord[i % 3]);     }     int face;     Vector3f normal = new Vector3f();     Vector3f v1 = new Vector3f();     Vector3f v2 = new Vector3f();     Point3f[] pts = new Point3f[3];     for (i = 0; i < 3; i++)       pts[i] = new Point3f();     for (face = 0; face < 4; face++) {       tetra.getCoordinates(face * 3, pts);       v1.sub(pts[1], pts[0]);       v2.sub(pts[2], pts[0]);       normal.cross(v1, v2);       normal.normalize();       for (i = 0; i < 3; i++) {         tetra.setNormal((face * 3 + i), normal);       }     }     this.setGeometry(tetra);     this.setAppearance(new Appearance());   } }