Java移动设备D图形:M3G快速模式(组图)

　/**
　　* Transforms the cube with the given parameters.
　　*
　　* @param transformation transformation (rotate, translate, scale)
　　* @param axis axis of translation (x, y, z)
　　* @param positiveDirection true for increase, false for decreasing
　　*　　　　　　　　　　　　　value.
　　*/
　　protected void transform(int transformation, int axis,
　　boolean positiveDirection)
　　{
　　if (transformation == TRANSFORMATION_ROTATE)
　　{
　　float amount = 10.0f * (positiveDirection ? 1 : -1);
　　
　　switch (axis)
　　{
　　case TRANSFORMATION_X_AXIS:
　　_cubeTransform.postRotate(amount, 1.0f, 0.0f, 0.0f);
　　break;
　　
　　case TRANSFORMATION_Y_AXIS:
　　_cubeTransform.postRotate(amount, 0.0f, 1.0f, 0.0f);
　　break;
　　
　　case TRANSFORMATION_Z_AXIS:
　　_cubeTransform.postRotate(amount, 0.0f, 0.0f, 1.0f);
　　break;
　　
　　// no default
　　}
　　}
　　else if (transformation == TRANSFORMATION_SCALE)
　　{
　　float amount = positiveDirection ? 1.2f : 0.8f;
　　
　　switch (axis)
　　{
　　case TRANSFORMATION_X_AXIS:
　　_cubeTransform.postScale(amount, 1.0f, 1.0f);
　　break;
　　
　　case TRANSFORMATION_Y_AXIS:
　　_cubeTransform.postScale(1.0f, amount, 1.0f);
　　break;
　　
　　case TRANSFORMATION_Z_AXIS:
　　_cubeTransform.postScale(1.0f, 1.0f, amount);
　　break;
　　
　　// no default
　　}
　　}
　　else if (transformation == TRANSFORMATION_TRANSLATE)
　　{
　　float amount = 0.2f * (positiveDirection ? 1 : -1);
　　
　　switch (axis)
　　{
　　case TRANSFORMATION_X_AXIS:
　　_cubeTransform.postTranslate(amount, 0.0f, 0.0f);
　　break;
　　
　　case TRANSFORMATION_Y_AXIS:
　　_cubeTransform.postTranslate(0.0f, amount, 0.0f);
　　break;
　　
　　case TRANSFORMATION_Z_AXIS:
　　_cubeTransform.postTranslate(0.0f, 0.0f, amount);
　　break;
　　
　　// no default
　　}
　　}
　　}
　　
　　paint() 方法现有一个 Transform 对象 _cubeTransform，该对象是 _graphics3d.render() 调用的第 4 个参数。改进的 keyPressed() 方法中包含使用 transform() 交互地更改转换的代码。GAME_C 键在旋转、平移和缩放立方体之间切换。UP/DOWN 键更改当前转换的 x 轴，LEFT/RIGHT 更改 y 轴，GAME_A/GAME_B 更改 z 轴。按 FIRE 可将立方体重新设置为初始位置。您可以在 TransformationsSample.java 中找到完整的源代码。
　　
　　 图 5. 示例立方体：a) 旋转；b) 平移；c) 缩放
　　　
　　深度缓冲和投影
　　
　　这里我想介绍两个在使用转换时已用到但未说明过的概念：投影，定义了将 3D 对象映射到 2D 屏幕的方法；深度缓冲，是根据对象与摄像机之间的距离正确渲染对象的一种方法。
　　
　　要从摄像机的观察点观察渲染后的图像，您必须考虑摄像机的位置和方位，将 3D 世界转换为摄像机空间。在前面的示例代码中，我用 Camera 和 Transform 对象调用了 Graphics3D.setCamera()。可将后者视为摄像机转换或告诉 MSG 如何从世界坐标转换为摄像机坐标的指令 —— 两种定义都是正确的。最后，三维对象被显示在二维屏幕上。到这里，Camera.setPerspective() 告诉了 M3G 在将 3D 转换为 2D 空间时实现透视投影。
　　
　　透视投影与真实世界中的情况比较类似：当您俯视一条又长又直的道路时，道路两边看上去似乎在地平线处交汇了。距离摄像机越远，路旁的对象看起来也就越小。您也可以忽略透视，以相同大小绘制所有对象，不管它们离得多远。这对于某些应用程序，如 CAD 程序来说是很有意义的，因为没有透视可更容易地将精力集中在绘图上。要禁用透视投影，可用 Camera.setParallel() 替换 Camera.setPerspective()。
　　
　　在摄像机空间中，对象的 z 坐标表示其与摄像机之间的距离。如果渲染一些具有不同 z 坐标的 3D 对象，那么您当然希望距离摄像机较近的对象比远处的对象清晰。通过使用深度缓冲，对象可得到正确的渲染。深度缓冲与屏幕有着相同的宽和高，但用 z 坐标取代颜色值。它存储着绘制在屏幕上的所有像素与摄像机之间的距离。然而，M3G 仅在一个像素比现有同一位置上的像素距离摄像机近时，才将其绘制出来。通过将进入的像素的 z 坐标与深度缓冲中的值相比较，就可以验证这一点。因此，启用深度缓冲可根据对象的 3D 位置渲染对象，而不受 Graphics3D.render() 命令顺序的影响。反之，如果您禁用了深度缓冲，那么必须在绘制 3D 对象的顺序上付出一定精力。在将目标图像绑定到 Graphics3D 时，可启用深度缓冲，也可不启用。在使用接受一个参数的 bindTarget() 重载版本时，默认为启用深度缓冲。在使用带有三个参数的 bindTarget() 时，您可以通过作为第二个参数的布尔值显式切换深度缓冲的开关状态。