轻缺陷 : 光 « 三维图形动画




/*

 * @(#)LightBug.java 1.2 01/08/01 11:02:18

 * 

 * ************************************************************** "Copyright (c)

 * 2001 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 java.awt.GridLayout;

import java.awt.event.ActionEvent;

import java.awt.event.ActionListener;

import java.text.NumberFormat;



import javax.media.j3d.Appearance;

import javax.media.j3d.BoundingSphere;

import javax.media.j3d.BranchGroup;

import javax.media.j3d.Canvas3D;

import javax.media.j3d.DirectionalLight;

import javax.media.j3d.Link;

import javax.media.j3d.Material;

import javax.media.j3d.PointLight;

import javax.media.j3d.SharedGroup;

import javax.media.j3d.SpotLight;

import javax.media.j3d.Switch;

import javax.media.j3d.Transform3D;

import javax.media.j3d.TransformGroup;

import javax.swing.ButtonGroup;

import javax.swing.JLabel;

import javax.swing.JPanel;

import javax.swing.JRadioButton;

import javax.vecmath.AxisAngle4f;

import javax.vecmath.Color3f;

import javax.vecmath.Point3d;

import javax.vecmath.Point3f;

import javax.vecmath.Vector3f;



import com.sun.j3d.utils.applet.MainFrame;

import com.sun.j3d.utils.behaviors.vp.OrbitBehavior;

import com.sun.j3d.utils.geometry.Sphere;

import com.sun.j3d.utils.universe.SimpleUniverse;

import com.sun.j3d.utils.universe.ViewingPlatform;



public class LightBug extends Applet implements ActionListener {



  // Scene graph items

  SimpleUniverse u;



  Switch spheresSwitch;



  Switch lightSwitch;



  // Light items

  DirectionalLight lightDirectional;



  PointLight lightPoint;



  SpotLight lightSpot;



  String lightNoneString = "None";



  String lightDirectionalString = "Directional";



  String lightPointString = "Point";



  String lightSpotString = "Spot";



  JRadioButton lightNoneButton;



  JRadioButton lightDirectionalButton;



  JRadioButton lightPointButton;



  JRadioButton lightSpotButton;



  static final int LIGHT_NONE = Switch.CHILD_NONE;



  static final int LIGHT_DIRECTIONAL = 0;



  static final int LIGHT_POINT = 1;



  static final int LIGHT_SPOT = 2;



  // Temporaries that are reused

  Transform3D tmpTrans = new Transform3D();



  Vector3f tmpVector = new Vector3f();



  AxisAngle4f tmpAxisAngle = new AxisAngle4f();



  // colors

  Color3f red = new Color3f(1.0f, 0.0f, 0.0f);



  Color3f black = new Color3f(0.0f, 0.0f, 0.0f);



  Color3f white = new Color3f(1.0f, 1.0f, 1.0f);



  Color3f grey = new Color3f(0.1f, 0.1f, 0.1f);



  Color3f skyBlue = new Color3f(0.6f, 0.7f, 0.9f);



  // geometric constant

  Point3f origin = new Point3f();



  Vector3f yAxis = new Vector3f(0.0f, 1.0f, 0.0f);



  // NumberFormat to print out floats with only two digits

  NumberFormat nf;



  // sets up a grid of spheres

  void setupSpheres() {



    // create a Switch for the spheres, allow switch changes

    spheresSwitch = new Switch(Switch.CHILD_ALL);

    spheresSwitch.setCapability(Switch.ALLOW_SWITCH_WRITE);



    // Set up an appearance to make the Sphere with red ambient,

    // black emmissive, red diffuse and white specular coloring

    Material material = new Material(red, black, red, white, 64);

    Appearance appearance = new Appearance();

    appearance.setMaterial(material);



    // create a sphere and put it into a shared group

    Sphere sphere = new Sphere(0.5f, appearance);

    SharedGroup sphereSG = new SharedGroup();

    sphereSG.addChild(sphere);



    // create a grid of spheres in the z=0 plane

    // each has a TransformGroup to position the sphere which contains

    // a link to the shared group for the sphere

    for (int y = -2; y <= 2; y++) {

      for (int x = -2; x <= 2; x++) {

        TransformGroup tg = new TransformGroup();

        tmpVector.set(x * 1.2f, y * 1.2f, 0.0f);

        tmpTrans.set(tmpVector);

        tg.setTransform(tmpTrans);

        tg.addChild(new Link(sphereSG));

        spheresSwitch.addChild(tg);

      }

    }

  }



  /*

   * Set up the lights. This is a group which contains the ambient light and a

   * switch for the other lights. LIGHT_DIRECTIONAL : white light pointing

   * along Z axis LIGHT_POINT : white light near upper left corner of spheres

   * LIGHT_SPOT : white light near upper left corner of spheres, pointing

   * towards center.

   */

  void setupLights() {



    // set up the BoundingSphere for all the lights

    BoundingSphere bounds = new BoundingSphere(new Point3d(), 100.0);



    // create the switch and set the default

    lightSwitch = new Switch();

    lightSwitch.setCapability(Switch.ALLOW_SWITCH_WRITE);

    lightSwitch.setWhichChild(LIGHT_DIRECTIONAL);



    // Set up the directional light

    Vector3f lightDirection = new Vector3f(0.0f, 0.0f, -1.0f);

    lightDirectional = new DirectionalLight(white, lightDirection);

    lightDirectional.setInfluencingBounds(bounds);

    lightSwitch.addChild(lightDirectional);



    // Set up the point light

    Point3f lightPosition = new Point3f(-1.0f, 1.0f, 0.6f);

    Point3f lightAttenuation = new Point3f(0.0f, 1.0f, 0.0f);

    lightPoint = new PointLight(white, lightPosition, lightAttenuation);

    lightPoint.setInfluencingBounds(bounds);

    lightSwitch.addChild(lightPoint);



    // Set up the spot light

    // Point the light back at the origin

    Vector3f lightSpotDirection = new Vector3f(lightPosition);

    lightSpotDirection.negate(); // point back

    lightSpotDirection.normalize(); // make unit length

    float spreadAngle = 60; // degrees

    float concentration = 5.0f;

    lightSpot = new SpotLight(white, lightPosition, lightAttenuation,

        lightSpotDirection, (float) Math.toRadians(spreadAngle),

        concentration);

    lightSpot.setInfluencingBounds(bounds);

    lightSwitch.addChild(lightSpot);



  }



  public void actionPerformed(ActionEvent e) {

    String action = e.getActionCommand();

    Object source = e.getSource();

    if (action == lightNoneString) {

      System.out.println("light_none");

      lightSwitch.setWhichChild(LIGHT_NONE);

    } else if (action == lightDirectionalString) {

      System.out.println("light_directional");

      lightSwitch.setWhichChild(LIGHT_DIRECTIONAL);

    } else if (action == lightPointString) {

      System.out.println("light_point");

      lightSwitch.setWhichChild(LIGHT_POINT);

    } else if (action == lightSpotString) {

      System.out.println("light_spot");

      lightSwitch.setWhichChild(LIGHT_SPOT);

    }

  }



  BranchGroup createSceneGraph() {

    // Create the root of the branch graph

    BranchGroup objRoot = new BranchGroup();



    // Add the primitives to the scene

    setupSpheres();

    objRoot.addChild(spheresSwitch);

    setupLights();

    objRoot.addChild(lightSwitch);



    return objRoot;

  }



  public LightBug() {



    setLayout(new BorderLayout());

    GraphicsConfiguration config = SimpleUniverse

        .getPreferredConfiguration();



    Canvas3D c = new Canvas3D(config);

    add("Center", c);



    // Create a simple scene and attach it to the virtual universe

    BranchGroup scene = createSceneGraph();

    u = new SimpleUniverse(c);



    // Get the viewing platform

    ViewingPlatform viewingPlatform = u.getViewingPlatform();



    // Move the viewing platform back to enclose the -4 -> 4 range

    double viewRadius = 4.0; // want to be able to see circle

    // of viewRadius size around origin

    // get the field of view

    double fov = u.getViewer().getView().getFieldOfView();



    // calc view distance to make circle view in fov

    float viewDistance = (float) (viewRadius / Math.tan(fov / 2.0));

    tmpVector.set(0.0f, 0.0f, viewDistance);// setup offset

    tmpTrans.set(tmpVector); // set trans to translate

    // move the view platform

    viewingPlatform.getViewPlatformTransform().setTransform(tmpTrans);



    // add an orbit behavior to move the viewing platform

    OrbitBehavior orbit = new OrbitBehavior(c, OrbitBehavior.STOP_ZOOM);

    orbit.setMinRadius(0.5);

    BoundingSphere bounds = new BoundingSphere(new Point3d(0.0, 0.0, 0.0),

        100.0);

    orbit.setSchedulingBounds(bounds);

    viewingPlatform.setViewPlatformBehavior(orbit);



    u.addBranchGraph(scene);



    add("South", lightPanel());

  }



  JPanel lightPanel() {

    JPanel panel = new JPanel();

    panel.setLayout(new GridLayout(0, 1));



    panel.add(new JLabel("Light type"));



    // create the buttons

    JRadioButton lightNoneButton = new JRadioButton(lightNoneString);

    JRadioButton lightDirectionalButton = new JRadioButton(

        lightDirectionalString);

    JRadioButton lightPointButton = new JRadioButton(lightPointString);

    JRadioButton lightSpotButton = new JRadioButton(lightSpotString);



    // set up the action commands

    lightNoneButton.setActionCommand(lightNoneString);

    lightDirectionalButton.setActionCommand(lightDirectionalString);

    lightPointButton.setActionCommand(lightPointString);

    lightSpotButton.setActionCommand(lightSpotString);



    // add the buttons to a group so that only one can be selected

    ButtonGroup buttonGroup = new ButtonGroup();

    buttonGroup.add(lightNoneButton);

    buttonGroup.add(lightDirectionalButton);

    buttonGroup.add(lightPointButton);

    buttonGroup.add(lightSpotButton);



    // register the applet as the listener for the buttons

    lightNoneButton.addActionListener(this);

    lightDirectionalButton.addActionListener(this);

    lightPointButton.addActionListener(this);

    lightSpotButton.addActionListener(this);



    // add the buttons to the panel

    panel.add(lightNoneButton);

    panel.add(lightDirectionalButton);

    panel.add(lightPointButton);

    panel.add(lightSpotButton);



    // set the default

    lightDirectionalButton.setSelected(true);



    return panel;

  }



  public void destroy() {

    u.removeAllLocales();

  }



  // The following allows LightBug to be run as an application

  // as well as an applet

  //

  public static void main(String[] args) {

    new MainFrame(new LightBug(), 600, 800);

  }

}
轻缺陷 : 光 « 三维图形动画 « Java
