Java移动设备D图形:M3G快速模式(组图)

　在图 9 中，用全向光展示了不同的材质特征。各截图都将颜色组件设置为红色，以突出表现其效果。
　　
　　 图 9. 不同的颜色组件：a) 环境反射；b) 漫反射；c) 放射光；d) 镜面反射
　　　
　　环境反射仅对环境光起作用，因此，使用全向光是无效的。漫反射材质组件会造成一种不光滑的表面，而放射光组件则制造出一种发光效果。镜面反射颜色组件强调了发亮的效果。此外，您还可以通过使用更多的三角形改进明暗对比的着色质量。
　　
　　纹理
　　
　　至此，我已经介绍了更改立方体外观的两种方式：顶点颜色和材质。但经过这两种方式处理后的立方体看起来依然很不真实。在现实世界中，应该还有更多的细节。这就是纹理的效果。纹理是像包在礼物外面的包装纸那样环绕在 3D 对象外的图像。您必须为各种情况选择恰当的包装纸，并且决定如何排列。在 3D 编程中也必须作出相同的决策。
　　
　　现在，您或许已经猜测到我将引入另外一种每个顶点都具备的属性。对于每个顶点而言，纹理坐标定义了使用纹理的位置。然后 M3G 会映射纹理以适应您的对象。可以这样设想，将一块有弹性的包装纸钉在礼物的各顶点上。这些坐标所引用的纹理像素就叫做 texel。图 10 展示了将 128 x 128 texel 的正方形纹理映射到立方体正面的效果。
　　
　　 图 10：将多边形坐标（x，y）映射为纹理坐标（s，t）
　　　
　　将纹理坐标命名为（s，t）是为了与用于表示顶点位置的（x，y）区分开来（从文字角度来讲，（u，v）更为常用）。坐标（s，t）定义为（0，0）的地方就是纹理的左上角，而（1，1）位于右下角。相应地，如果您需要将立方体正面的左下角映射到纹理的左下角，必须将纹理坐标（0，1）指派给顶点 0。
　　
　　由于您定义了与纹理的角相关的纹理坐标，所以任意大小的图像都有相同的坐标。M3G 为最接近的 texel 插入 0 到 1 之间的值，例如，0.5 表示纹理的中点。如果纹理坐标超过 0~1 的范围，M3G 会提示您确认。坐标既可环绕（例如，1.5 与 0.5 的效果相同），也可采用加强方式，所谓加强，也就意味着任何小于 0 的值都按 0 使用，任何大于 1 的值都按 1 使用。纹理的宽和高可有所不同，但必须是 2 的幂，如图 1 中的 128。部件必须至少支持 256 的纹理大小，这是 M3G 的一个可选属性。
　　
　　Graphics3D.getProperties() 返回一个 Hashtable，其中填充了特定于部件的属性，如最大纹理维度或支持的最大光源数。getProperties() 的文档包含一个属性及其最低需求的清单。在使用超过这些值的属性之前，应该检查设备的部件是否能提供支持。
　　
　　清单 10 展示了纹理的使用。
　　
　　清单 10. 使用纹理，第 1 部分：初始化
　　
　　/** The cube's vertex positions (x, y, z). */
　　private static final byte[] VERTEX_POSITIONS = {
　　-1, -1,　1,　　1, -1,　1,　 -1,　1,　1,　　1,　1,　1, // front
　　1, -1, -1,　 -1, -1, -1,　　1,　1, -1,　 -1,　1, -1, // back
　　1, -1,　1,　　1, -1, -1,　　1,　1,　1,　　1,　1, -1, // right
　　-1, -1, -1,　 -1, -1,　1,　 -1,　1, -1,　 -1,　1,　1, // left
　　
　　-1,　1,　1,　　1,　1,　1,　 -1,　1, -1,　　1,　1, -1, // top
　　-1, -1, -1,　　1, -1, -1,　 -1, -1,　1,　　1, -1,　1　// bottom
　　};
　　
　　/** Indices that define how to connect the vertices to build
　　* triangles. */
　　private static final int[] TRIANGLE_INDICES = {
　　0,　1,　2,　3,　 // front
　　4,　5,　6,　7,　 // back
　　8,　9, 10, 11,　 // right
　　12, 13, 14, 15,　 // left
　　16, 17, 18, 19,　 // top
　　20, 21, 22, 23,　 // bottom
　　};
　　
　　/** Lengths of triangle strips in TRIANGLE_INDICES. */
　　private static int[] TRIANGLE_LENGTHS = {
　　4, 4, 4, 4, 4, 4
　　};
　　
　　/** File name of the texture. */
　　private static final String TEXTURE_FILE = "/texture.png";
　　
　　/** The texture coordinates (s, t) that define how to map the
　　* texture to the cube. */
　　private static final byte[] VERTEX_TEXTURE_COORDINATES = {
　　0, 1,　 1, 1,　 0, 0,　 1, 0,　 // front
　　0, 1,　 1, 1,　 0, 0,　 1, 0,　 // back
　　0, 1,　 1, 1,　 0, 0,　 1, 0,　 // right
　　0, 1,　 1, 1,　 0, 0,　 1, 0,　 // left
　　0, 1,　 1, 1,　 0, 0,　 1, 0,　 // top
　　0, 1,　 1, 1,　 0, 0,　 1, 0,　 // bottom
　　};
　　
　　/** First color for blending. */
　　private static final int COLOR_0 = 0x000000FF;
　　
　　/** Second color for blending. */
　　private static final int COLOR_1 = 0x0000FF00;
　　
　　/**
　　* Initializes the sample.
　　*/
　　protected void init()
　　{
　　// Get the singleton for 3D rendering.
　　_graphics3d = Graphics3D.getInstance();
　　
　　// Create vertex data.
　　_cubeVertexData = new VertexBuffer();
　　
　　VertexArray vertexPositions =
　　new VertexArray(VERTEX_POSITIONS.length/3, 3, 1);
　　vertexPositions.set(0, VERTEX_POSITIONS.length/3, VERTEX_POSITIONS);
　　_cubeVertexData.setPositions(vertexPositions, 1.0f, null);
　　
　　VertexArray vertexTextureCoordinates =
　　
　　new VertexArray(VERTEX_TEXTURE_COORDINATES.length/2, 2, 1);
　　vertexTextureCoordinates.set(0,
　　VERTEX_TEXTURE_COORDINATES.length/2, VERTEX_TEXTURE_COORDINATES);
　　_cubeVertexData.setTexCoords(0, vertexTextureCoordinates, 2.0f, null);