Использование 3D графики в J2ME. M3G модели

3D Редакторы

Пожалуй, самым известным 3D редактором нашей стране является3D Studio Max. С его помощью можно экспортировать созданные модели и сцены вM3G формат (формат, используемой спецификацией JSR 184). Этот специальный формат был создан специально для использования на мобильных устройствах. Единственным минусом 3D Studio Max является его дорогая цена.

Фирма Superscape выпускает линейку продуктов под названиемSwerve (Swerve Studio, Swerve Client и Swerve Content). Эти программы предназначены для использования Java 3D программистами. К сожалению Swerve Studio доступно ограниченному кругу разработчиков, тесно работающих с Superscape.

Есть еще одно решение: свободно распространяемая и абсолютно бесплатная программаBlender. Blender - мощный 3D редактор с открытым кодом. Он может использоваться для любых видов 3d дизайна - от простого моделирования до создания сложных анимационных роликов. Хотя в настоящее время Blender не поддерживает формат M3G, ситуация очень скоро может измениться (поскольку Blender является открытым проектом).

Модели

Как использовать M3G файлы в MIDP приложениях? Прежде всего нужен сам M3G файл, содержащий 3D модель. Вы можете найти модели в этом формате, используя Google, или воспользоваться файлами, распространяемыми в составе Wireless Toolkit 2.2 (в папке Demo3D). В этой статье мы будем использовать немного измененный(упрощенный) пример Pogoroo, поставляемой Sun. не будем мудрить, а просто отобразим объект на экране.

Загрузка Мира

Первым делом мы должны загрузить мир из M3G файла. В pogoroo.m3g содержится кенгуру и зеленое поле. В приведенном ниже листинге показана загрузка мира. Для этого использовался метод load()

Листинг 1. Загрузка Мира

try{
// загружаем Мир из M3D файла
myWorld=(World)Loader.load("/pogoroo.m3g")[0];
getObjects();
setupAspectRatio();
}
catch(Exception e){
e.printStackTrace();
}

Выделение объекта из Мира

Мир загружен, теперь нужно взять его объекты (см. Листинг 2). Загруженный нами Мир имеет четыре объекта, причем одним из них является информация об анимации. Для выделения объекта используется метод find().

Листинг 2. Выделение объекта из Мира

try{
tRoo=(Group) myWorld.find(POGOROO);
tCams=(Group) myWorld.find(CAMERA);
acRoo=(Group) myWorld.find(TRANSFORM);
animRoo=(AnimationController) myWorld.find(ROO);
 
// получаем длительность анимации
AnimationTrack track= acRoo.getAnimationTrack(0);
animLength=1000;// по умолчанию длительность 1 секунда
if(track!=null){
KeyframeSequence ks= track.getKeyframeSequence();
if(ks!=null) animLength= ks.getDuration();
}
 
}
catch(Exception e){
e.printStackTrace();
}

Установка коэффициента сжатия

Для того чтобы рендеринг объекта происходил корректно, необходимо установить коэффициент сжатия. Эту часть кода я не трогал и она полностью соответствует примеру Sun. Сначала проверяется размер canvas, затем на основании типа камеры вычисляется коэффициент сжатия.

Листинг 3. Установка коэффициента сжатия

void setupAspectRatio(){
viewport_x=0;
viewport_y=0;
viewport_width= myCanvas.getWidth();
viewport_height= myCanvas.getHeight();
Camera cam= myWorld.getActiveCamera();
float[] params=new float[4];
int type= cam.getProjection(params);
if(type!= Camera.GENERIC){
//Вычисляем коэффициент сжатия
float waspect=viewport_width/viewport_height;
if(waspect<params[1]){
float height= viewport_width/params[1];
viewport_height=(int)height;
viewport_y=(myCanvas.getHeight()-viewport_height)/2;
}
else{
float width= viewport_height*params[1];
viewport_width=(int)width;
viewport_x=(myCanvas.getWidth()-viewport_width)/2;
}
}
}

Обновление вида

Для того чтобы обновить вид, необходимо использовать TimerTask для вызова метода repaint(). Другой путь - непосредственно использовать Thread и ExampleCanvas.

Листинг 4. Обновление вида

privateclass RefreshTaskextends TimerTask
{
public void run(){
if(myCanvas!=null&amp;&amp; myGraphics3D!=null&amp;&amp; myWorld!=null){
int startTime=(int)System.currentTimeMillis();
int validity= myWorld.animate(startTime);
myCanvas.repaint(viewport_x, viewport_y, viewport_width,
viewport_height);
}
}
}

Полный код примера

В приведенном ниже листинге Вы видите полный код приложения. Он достаточно длинный, но все же намного проще кода примера Sun. Можете попрактиковаться в MIDP программировании и добавить сюда логику и движение.

Листинг 5. Полный код примера

package com.kontio;
 
import javax.microedition.midlet.*;
import javax.microedition.lcdui.*;
import java.lang.IllegalArgumentException;
import java.io.*;
import java.util.*;
import javax.microedition.m3g.*;
 
publicclass Example3Dextends MIDlet implements CommandListener{
// ID объектов, используемых в сцене.
static final int POGOROO=554921620;
static final int CAMERA=769302310;
static final int TRANSFORM=347178853;
static final int ROO=418071423;
 
private Display myDisplay=null;
private ExampleCanvas myCanvas=null;
 
private Timer myRefreshTimer=new Timer();
private TimerTask myRefreshTask=null;
 
private Command exitCommand=new Command("Exit", Command.ITEM,1);
 
Graphics3D myGraphics3D= Graphics3D.getInstance();
World myWorld=null;
 
private AnimationController animRoo=null;
private Group tRoo=null;
private Group tCams=null;
private Group acRoo=null;
 
private int animLength=0;
 
int viewport_x;
int viewport_y;
int viewport_width;
int viewport_height;
 
public Example3D(){
super();
myDisplay= Display.getDisplay(this);
myCanvas=new ExampleCanvas(this);
myCanvas.setCommandListener(this);
myCanvas.addCommand(exitCommand);
}
 
public void startApp() throws MIDletStateChangeException{
myDisplay.setCurrent(myCanvas);
 
try{
// загружаем Мир из M3D файла
myWorld=(World)Loader.load("/pogoroo.m3g")[0];
getObjects();
setupAspectRatio();
}
catch(Exception e){
e.printStackTrace();
}
 
myRefreshTask=new RefreshTask();
 
// Задаем таймер, чтобы получить 20 кадров в секунду.
myRefreshTimer.schedule(myRefreshTask,0,50);
}
 
void setupAspectRatio(){
viewport_x=0;
viewport_y=0;
viewport_width= myCanvas.getWidth();
viewport_height= myCanvas.getHeight();
 
Camera cam= myWorld.getActiveCamera();
 
float[] params=new float[4];
int type= cam.getProjection(params);
if(type!= Camera.GENERIC){
//вычисляем коэффициент сжатия
float waspect=viewport_width/viewport_height;
 
if(waspect<params[1]){
float height= viewport_width/params[1];
viewport_height=(int)height;
viewport_y=(myCanvas.getHeight()-viewport_height)/2;
}
else{
float width= viewport_height*params[1];
viewport_width=(int)width;
viewport_x=(myCanvas.getWidth()-viewport_width)/2;
}
}
}
 
public void getObjects(){
try{
tRoo=(Group) myWorld.find(POGOROO);
tCams=(Group) myWorld.find(CAMERA);
acRoo=(Group) myWorld.find(TRANSFORM);
animRoo=(AnimationController) myWorld.find(ROO);
 
// получаем продолжительность анимации
AnimationTrack track= acRoo.getAnimationTrack(0);
animLength=1000;// по умолчанию - 1 секунда.
if(track!=null){
KeyframeSequence ks= track.getKeyframeSequence();
if(ks!=null)
animLength= ks.getDuration();
}
 
}
catch(Exception e){
e.printStackTrace();
}
}
 
public void pauseApp(){
}
 
public void destroyApp(boolean unconditional) throws
MIDletStateChangeException{
myRefreshTimer.cancel();
myRefreshTimer=null;
myRefreshTask=null;
}
 
public void paint(Graphics g){
if(g.getClipWidth()!= viewport_width||
g.getClipHeight()!= viewport_height||
g.getClipX()!= viewport_x||
g.getClipY()!= viewport_y){
g.setColor(0x00);
g.fillRect(0,0, myCanvas.getWidth(), myCanvas.getHeight());
}
 
if((myGraphics3D!=null)&amp;&amp;(myWorld!=null)){
myGraphics3D.bindTarget(g);
myGraphics3D.setViewport(viewport_x, viewport_y,
&amp;n bsp; viewport_width, viewport_height);
myGraphics3D.render(myWorld);
myGraphics3D.releaseTarget();
}
}
 
public void commandAction(Command cmd, Displayable disp)
{
if(cmd== exitCommand){
try{
destroyApp(false);
notifyDestroyed();
}
catch(Exception e){
e.printStackTrace();
}
}
}
 
privateclass RefreshTaskextends TimerTask{
public void run(){
if(myCanvas!=null&amp;&amp; myGraphics3D!=null&amp;&amp; myWorld!=null{
int startTime=(int)System.currentTimeMillis();
int validity= myWorld.animate(startTime);
myCanvas.repaint(viewport_x, viewport_y,
vie wport_width, viewport_height);
}
}
}
 
class ExampleCanvasextends Canvas{
Example3D myRooMIDlet;
int i=0;
 
ExampleCanvas(Example3D Testlet){ myRooMIDlet= Testlet;}
 
void init(){}
 
void destroy(){}
 
protected void paint(Graphics g){ myRooMIDlet.paint(g);}
 
protected void keyPressed(int i){}
 
protected void keyReleased(int i){}
 
protected void keyRepeated(int i){}
 
protected void pointerDragged(int x, int y){}
 
protected void pointerPressed(int x, int y){}
 
protected void pointerReleased(int x, int y){}
}
}

Результат выполнения программы показан на рисунке

Заключение

Итак, Вы только что познакомились с наиболее используемым способом создания 3D приложений на основе JSR 184 (Mobile 3D API). Дизайнер, используя различные средства, создает 3d модели "Мира", а затем экспортирует модели в M3G файлы. Приложение просто загружает модель и рисует вид мира на экране.

Ознакомьтесь с первой частью данного документа:Использование 3D графики в J2ME. Простейшее 3D приложение.

Статья основана на документе
"Mobile 3D Graphics for J2ME (JSR-184): Part 2"
by Mikko Kontio.
Перевод: