Hola mundo en 3D Rotaci´ on simple Rotaci´ on compuesta Animaci´ on Rotaci´ on y animaci´ on Color de fondo

(1)

Ejemplos de Java3D

Oscar A. Ch´

avez Bosquez

(2)

Contenido

1 Introducci´

on

Conceptos b´

asicos

2 Ejemplos

Hola mundo en 3D

Rotaci´

on simple

Rotaci´

on compuesta

Animaci´

on

Rotaci´

on y animaci´

on

Color de fondo

(3)

¿Que es Java3D?

API de Java

Aplicaciones y applets con gr´

aficos en tres dimensiones

Paradigma de mundos virtuales

(4)

¿Que es Java3D?

API de Java

Aplicaciones y applets con gr´

aficos en tres dimensiones

Paradigma de mundos virtuales

(5)

¿Que es Java3D?

API de Java

Aplicaciones y applets con gr´

aficos en tres dimensiones

Paradigma de mundos virtuales

(6)

¿Que es Java3D?

API de Java

Aplicaciones y applets con gr´

aficos en tres dimensiones

Paradigma de mundos virtuales

(7)

Ventajas y desventajas

Ventajas

Software libre

Multiplataforma

Creaci´

on de animaciones y juegos

No utiliza demasiados recursos de c´

omputo

Se pueden explotar todas las capacidades del lenguaje

Desventajas

Es m´

as lento que otras alternativas

Solamente se pueden crear applets y aplicaciones

(8)

Ventajas y desventajas

Ventajas

Software libre

Multiplataforma

Creaci´

on de animaciones y juegos

No utiliza demasiados recursos de c´

omputo

Se pueden explotar todas las capacidades del lenguaje

Desventajas

Es m´

as lento que otras alternativas

Solamente se pueden crear applets y aplicaciones

(9)

Conceptos clave

Universo virtual

: Representa el

entorno 3D que contiene las

escenas

Escena

: Contiene un elemento

gr´

afico (que puede tener

comportamiento)

(10)

Sistema de coordenadas espacial

Sistema de referencia

Formado por tres rectas

perpendiculares entre s´ı

(X, Y, Z)

se cortan en el

origen

(0, 0, 0)

Coordenadas de cada punto en

(11)

Universo conceptual

Al sistema de coordenadas se le

conoce como

universo virtual

La pantalla se encuentra viendo

hacia abajo del eje Z

Los valores positivos del eje X a

la derecha

Los valores positivos del eje Y

hacia arriba

El punto

(0,0,0)

se encuentra

al centro

(12)

Unidad de ´

angulo

Unidades en

radianes

:

´

(13)

Unidad de ´

angulo

Unidades en

radianes

:

´

(14)

HolaUniverso.java

1 i m p o r t j a v a . awt . G r a p h i c s C o n f i g u r a t i o n ; 2 i m p o r t com . s u n . j 3 d . u t i l s . u n i v e r s e .∗; 3 i m p o r t com . s u n . j 3 d . u t i l s . g e o m e t r y .C o l o r C u b e; 4 i m p o r t j a v a x . m e d i a . j 3 d .∗;

5 i m p o r t j a v a x . v e c m a t h .∗; 6 i m p o r t j a v a x . s w i n g . J A p p l e t ; 7 i m p o r t j a v a x . s w i n g . JFrame ;

8 i m p o r t com . s u n . j 3 d . u t i l s . a p p l e t . JMainFrame ; 9 p u b l i c c l a s s H o l a U n i v e r s o e x t e n d s J A p p l e t { 10 p u b l i c H o l a U n i v e r s o ( ) {

11 G r a p h i c s C o n f i g u r a t i o n c o n f i g=S i m p l e U n i v e r s e. g e t P r e f e r r e d C o n f i g u r a t i o n ( ) ; 12 Canvas3D c a n v a s 3 D =new Canvas3D ( c o n f i g ) ;

13 t h i s. add ( c a n v a s 3 D ) ;

14 S i m p l e U n i v e r s e s i m p l e U =new S i m p l e U n i v e r s e( c a n v a s 3 D ) ; 15 B r a n c h G r o u p e s c e n a = c r e a r E s c e n a G r a p h ( ) ;

16 e s c e n a . c o m p i l e ( ) ;

17 s i m p l e U . g e t V i e w i n g P l a t f o r m ( ) . s e t N o m i n a l V i e w i n g T r a n s f o r m ( ) ; 18 s i m p l e U . a d d B r a n c h G r a p h ( e s c e n a ) ;

19 }

20 p u b l i c B r a n c h G r o u p c r e a r E s c e n a G r a p h ( ) { 21 B r a n c h G r o u p e s c e n a = new B r a n c h G r o u p( ) ; 22 C o l o r C u b e c u b o = new C o l o r C u b e( 0 . 5 ) ; 23 e s c e n a . a d d C h i l d ( c u b o ) ;

24 r e t u r n e s c e n a ; 25 }

26 p u b l i c s t a t i c v o i d main ( S t r i n g [ ] a r g s ) { 27 H o l a U n i v e r s o u n i v e r s o =new H o l a U n i v e r s o ( ) ; 28 JFrame f o r m a =new JMainFrame ( u n i v e r s o , 2 5 6 , 2 5 6 ) ; 29 }

(15)

RotacionSimple.java

1

p u b l i c

B r a n c h G r o u p

c r e a r E s c e n a G r a p h ( )

{

2 // C r e a un o b j e t o de t i p o e s c e n a

3

B r a n c h G r o u p

e s c e n a =

new

B r a n c h G r o u p

( ) ;

4 // C o l o r C u b e e s una c l a s e u t i l i t a r i a

5

C o l o r C u b e

cubo =

new

C o l o r C u b e

( 0 . 5 ) ;

6 // E l o b j e t o r o t a c i o n t i e n e una m a t r i z t r a n s f o r m a d a c o m p u e s t a 7

T r a n s f o r m 3 D

r o t a c i o n =

new

T r a n s f o r m 3 D

( ) ;

8 // Rota 45 g r a d o s

9

r o t a c i o n . r o t X ( Math . P I / 4 . 0 ) ;

10 // C r e a un o b j e t o r o t a d o

11

T r a n s f o r m G r o u p

o b j R o t a d o =

new

T r a n s f o r m G r o u p

( r o t a c i o n ) ;

12 // A p l i c a l a r o t a c i ´o n a l c u b o

13

o b j R o t a d o . a d d C h i l d ( cubo ) ;

14 // A g r e g a e l e l e m e n t o a l a e s c e n a 15

e s c e n a . a d d C h i l d ( o b j R o t a d o ) ;

16

r e t u r n

e s c e n a ;

(16)

RotacionCompuesta.java

1

p u b l i c

B r a n c h G r o u p

c r e a r E s c e n a G r a p h ( )

{

2

B r a n c h G r o u p

e s c e n a =

new

B r a n c h G r o u p

( ) ;

3

C o l o r C u b e

cubo =

new

C o l o r C u b e

( 0 . 5 ) ;

4

T r a n s f o r m 3 D

r o t a c i o n =

new

T r a n s f o r m 3 D

( ) ;

5

T r a n s f o r m 3 D

o t r a R o t a c i o n =

new

T r a n s f o r m 3 D

( ) ;

6

r o t a c i o n . r o t X ( Math . P I / 4 . 0 ) ;

7

o t r a R o t a c i o n . r o t Y ( Math . P I / 4 . 0 ) ;

8 // A g r e g a l a o t r a R o t a c i o n

9

r o t a c i o n . mul ( o t r a R o t a c i o n ) ;

10

T r a n s f o r m G r o u p

o b j R o t a d o =

new

T r a n s f o r m G r o u p

( r o t a c i o n ) ;

11

o b j R o t a d o . a d d C h i l d ( cubo ) ;

12

e s c e n a . a d d C h i l d ( o b j R o t a d o ) ;

13

r e t u r n

e s c e n a ;

(17)

Animacion.java

1

p u b l i c

B r a n c h G r o u p

c r e a r E s c e n a G r a p h ( )

{

2

B r a n c h G r o u p

e s c e n a =

new

B r a n c h G r o u p

( ) ;

3

C o l o r C u b e

cubo =

new

C o l o r C u b e

( 0 . 5 ) ;

4

T r a n s f o r m G r o u p

o b j G i r a d o =

new

T r a n s f o r m G r o u p

( ) ;

5 // P e r m i t e m o d i f i c a r l a s p r o p i e d a d e s de un o b j e t o

6

o b j G i r a d o . s e t C a p a b i l i t y (

7

T r a n s f o r m G r o u p

. ALLOW TRANSFORM WRITE ) ;

8

o b j G i r a d o . a d d C h i l d ( cubo ) ;

9

e s c e n a . a d d C h i l d ( o b j G i r a d o ) ;

10 // C r e a l a f u n c i o n que v a r i a c o n e l t i e m p o p a r a g e n e r a r l a a n i m a c i o n 11

A l p h a

r o t a c i o n A l p h a =

new

A l p h a

(

−

1 , 4 0 0 0 ) ;

12 // C r e a un n u e v o o b j e t o de c o m p o r t a m i e n t o

13

R o t a t i o n I n t e r p o l a t o r

r o t a d o r=

new

R o t a t i o n I n t e r p o l a t o r

(

14

r o t a c i o n A l p h a ,

o b j G i r a d o ) ;

15 // C r e a e l o b j e t o que d e l i m i t a l a r e g i o n d e l c o m p o r t a m i e n t o

16

B o u n d i n g S p h e r e

l i m i t e s =

new

B o u n d i n g S p h e r e

( ) ;

17

r o t a d o r . s e t S c h e d u l i n g B o u n d s ( l i m i t e s ) ;

18

o b j G i r a d o . a d d C h i l d ( r o t a d o r ) ;

19

r e t u r n

e s c e n a ;

(18)

RotaAnima.java

1 p u b l i c B r a n c h G r o u p c r e a r E s c e n a G r a p h ( ) { 2 B r a n c h G r o u p e s c e n a = new B r a n c h G r o u p( ) ; 3 C o l o r C u b e c u b o =new C o l o r C u b e( 0 . 5 ) ; 4 T r a n s f o r m 3 D r o t a c i o n = new T r a n s f o r m 3 D( ) ; 5 T r a n s f o r m 3 D o t r a R o t a c i o n = new T r a n s f o r m 3 D( ) ; 6 r o t a c i o n . r o t X ( Math . P I / 4 . 0 ) ;

7 o t r a R o t a c i o n . r o t Y ( Math . P I / 5 . 0 ) ; 8 r o t a c i o n . mul ( o t r a R o t a c i o n ) ;

9 T r a n s f o r m G r o u p o b j R o t a d o =new T r a n s f o r m G r o u p( r o t a c i o n ) ; 10 T r a n s f o r m G r o u p o b j G i r a d o =new T r a n s f o r m G r o u p( ) ;

11 o b j G i r a d o . s e t C a p a b i l i t y (T r a n s f o r m G r o u p. ALLOW TRANSFORM WRITE ) ; 12 o b j G i r a d o . a d d C h i l d ( c u b o ) ;

13 e s c e n a . a d d C h i l d ( o b j R o t a d o ) ; 14 o b j R o t a d o . a d d C h i l d ( o b j G i r a d o ) ; 15 T r a n s f o r m 3 D e j e Y =new T r a n s f o r m 3 D( ) ;

16 // C r e a l a f u n c i o n que v a r i a c o n e l t i e m p o p a r a g e n e r a r l a a n i m a c i o n 17 A l p h a r o t a c i o n A l p h a =new A l p h a(−1 , 4 0 0 0 ) ;

18 // C r e a un n u e v o o b j e t o de c o m p o r t a m i e n t o que e j e c u t a l a o p e r a c i o n en e l 19 // o b j e t o de t r a s n f o r m a c i o n e s p e c i f i c a d o y l o a g r e g a a l g r a f i c o de l a e s c e n a 20 R o t a t i o n I n t e r p o l a t o r r o t a d o r = new R o t a t i o n I n t e r p o l a t o r( r o t a c i o n A l p h a ,

21 o b j G i r a d o ,

22 e j e Y ,

23 0 . 0 f ,

24 (f l o a t) Math . P I∗2 . 0 f ) ;

25 B o u n d i n g S p h e r e l i m i t e s = new B o u n d i n g S p h e r e( ) ; 26 r o t a d o r . s e t S c h e d u l i n g B o u n d s ( l i m i t e s ) ;

27 o b j G i r a d o . a d d C h i l d ( r o t a d o r ) ; 28 r e t u r n e s c e n a ;

(19)

Fondo.java

1 i m p o r t j a v a . awt . G r a p h i c s C o n f i g u r a t i o n ; 2 i m p o r t com . s u n . j 3 d . u t i l s . u n i v e r s e .∗; 3 i m p o r t j a v a x . m e d i a . j 3 d .∗;

4 i m p o r t j a v a x . s w i n g . J A p p l e t ; 5 i m p o r t j a v a x . s w i n g . JFrame ;

6 i m p o r t com . s u n . j 3 d . u t i l s . a p p l e t . JMainFrame ; 7 p u b l i c c l a s s Fondo e x t e n d s J A p p l e t { 8 p u b l i c Fondo ( ) {

9 G r a p h i c s C o n f i g u r a t i o n c o n f i g = S i m p l e U n i v e r s e. g e t P r e f e r r e d C o n f i g u r a t i o n ( ) ; 10 Canvas3D c a n v a s 3 D =new Canvas3D ( c o n f i g ) ;

11 t h i s. add ( c a n v a s 3 D ) ;

12 S i m p l e U n i v e r s e s i m p l e U =new S i m p l e U n i v e r s e( c a n v a s 3 D ) ; 13 B r a n c h G r o u p e s c e n a F o n d o = c r e a F o n d o ( ) ;

14 s i m p l e U . a d d B r a n c h G r a p h ( e s c e n a F o n d o ) ; 15 }

16 p u b l i c B r a n c h G r o u p c r e a F o n d o ( ) {

17 B r a n c h G r o u p e s c e n a = new B r a n c h G r o u p( ) ;

18 B a c k g r o u n d f o n d o =new B a c k g r o u n d ( 1 . 0 f , 1 . 0 f , 1 . 0 f ) ; 19 B o u n d i n g S p h e r e l i m i t e s =new B o u n d i n g S p h e r e( ) ; 20 f o n d o . s e t A p p l i c a t i o n B o u n d s ( l i m i t e s ) ;

21 e s c e n a . a d d C h i l d ( f o n d o ) ; 22 r e t u r n e s c e n a ;

23 }

24 p u b l i c s t a t i c v o i d main ( S t r i n g [ ] a r g s ) { 25 Fondo u n i v e r s o =new Fondo ( ) ;

26 JFrame f o r m a =new JMainFrame ( u n i v e r s o , 2 5 6 , 2 5 6 ) ; 27 }

(20)