Java移动设备D图形:M3G快速模式(组图)

　init() 中的第一个步骤就是使用户获取图形上下文（GC），以便绘制 3D 图形。Graphics3D 是一个单元素，_graphics3d 中保存了一个引用，以备将来使用。接下来，创建一个 VertexBuffer 以保存顶点数据。在后文中可以看到，可以为一个顶点指派多种类型的信息，所有顶点都包含于 VertexBuffer 之中，在设置使用 _cubeVertexData.setPositions() 的 VertexArray 中，您惟一需要获取的信息就是顶点位置。VertexArray 构造函数中保存了顶点数量（8 个）、各顶点的组件数（x, y, z）以及各组件的大小（1 字节）。由于这个立方体非常小，1 个字节足以容纳一个坐标。如果需要创建大型的对象，那么还可以创建使用 Short 值（2 个字节）的 VertexArray。但不能使用实数，只能使用整数。接下来，使用 TRIANGLE_INDICES 中的索引对 TriangleStripArray 进行初始化操作。
　　
　　初始化代码的最后一部分就是摄像机设置。在 setPersective() 中，可设置观察角度、纵横比和剪贴板。注意纵横比和剪贴板的值应为浮点值。M3G 需要 Java 虚拟机（Java Virtual Machine，JVM）提供浮点值支持，这是在 CLDC 1.1 以后的版本中增加的功能。经过观察后，将摄像机从立方体处移开，以查看对象的全视图。可通过平移实现这一操作，转换 部分将就这一主题进行详细讨论。现在，您只要相信，带有第三个正数参数的 postTranslate() 可使摄像机沿 z 轴移动。
　　
　　初始化后，您就可以将场景渲染到屏幕上。清单 3 实现了此功能。
　　
　　清单 3. 显示立方体的示例，第 3 部分：绘图
　　
　　/**
　　* Renders the sample on the screen.
　　*
　　* @param graphics the graphics object to draw on.
　　*/
　　protected void paint(Graphics graphics)
　　{
　　_graphics3d.bindTarget(graphics);
　　_graphics3d.clear(null);
　　_graphics3d.render(_cubeVertexData, _cubeTriangles,
　　new Appearance(), null);
　　_graphics3d.releaseTarget();
　　}
　　
　　关于示例代码
　　
　　如果想尝试建立并运行本文中的示例，可以在 “下载” 部分中下载完整的源代码。我使用了 Sun 的 Java Wireless Toolkit 2.2，并将我的项目配置为使用 MIDP 1.0、CLDC 1.1 —— 当然，还有 M3G。我将各部分的示例均作为单独类加以实现。另外还实现了一个简单的界面，您可以在这里选择及执行各个示例。wi-m3gsamples1.zip 压缩包中包含 readme.txt 文件，其中的信息更为详细。
　　
　　在 paint() 中，bindTarget() 将 Canvas 的图形上下文指派给 Graphics3D。从而开始渲染 3D 对象，到调用 releaseTarget() 时终止渲染。调用 clear() 清除背景后，即可通过 init() 中创建的顶点数据和三角形绘制对象。许多 Graphics3D 的方法都会抛出不可控异常，但绝大多数错误都是不可恢复的，所以我决定不在代码中使用 try/catch 块。可在 VerticesSample.java 处找到本文的全部源代码。
　　
　　我编写了一个简单的 MIDlet，用于显示示例。可从 下载 中获得 MIDlet 及本文全部源代码。示例运行结果如图 2 所示。
　　
　　 图 2. 示例立方体
　　　
　　很难看出这个屏幕上的矩形就是立方体，这是因为我将摄像机放置在其正对面，这就像站在一堵白墙前面一样。为什么是白色呢？我还没有指派任何颜色，而默认颜色就是白色。下一节将在颜色方面对程序进行完善。
　　
　　顶点颜色
　　
　　创建 VertexBuffer 时，我曾提到可以为一个顶点指派多种类型的信息 —— 颜色也是其中之一。图形硬件是以流水线形式处理顶点的，就像工厂以流水线组装汽车一样。它逐个地对各顶点进行一系列的处理，直至各顶点都显示在屏幕上。在这一架构中，来自所有顶点的所有数据都必须同时可用。可以设想，如果组装工人必须每次从不同的地方取螺丝，效率该有多么低。
　　
　　图 3 以平面布局展示了立方体的前五个顶点，还包括（R，G，B）格式的颜色信息。角上的数字同样是在三角形带中使用的索引。
　　
　　 图 3. 带有索引、顶点颜色和方位的三角形带
　　　
　　为顶点指派颜色对三角形内的像素会有什么影响呢？可能性之一就是为整个三角形使用同样的顶点颜色。另外还有可能在两个顶点之间插入颜色，实现颜色梯度效果。M3G 允许用户在这两个选项之间任选其一。在平面着色渲染模式下，可用三角形的第三个顶点颜色为整个三角形着色。如果您将图 2 所示第 1 个三角形定义为（0，1，2），则其颜色为红色（255，0，0）。在光影渲染模式下，三角形中的各像素都通过插值而获得了自己的颜色。索引 0 和 2 之间的像素初始颜色为绿色（0，255，0），渐变为红色。有些三角形共享索引 2 和索引 3 处的顶点，由于一个顶点只能有一种颜色，所以这也就意味着这些三角形也使用了一种相同的颜色。