在Java 3D中载入外部3D模型文件.docx
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在Java3D中载入外部3D模型文件
在Java3D中载入外部3DJava3D虽然能支持众多的外部3D模型文件，但能支持被Java3D使用的外部模型文件仅为.obj和.lwd两种；分别对应ObjectFile类和Lw3dLoader类。
相比之下几款主流的3D建模软件都能生成.obj格式的文件，因此本文主要介绍使用ObjectFile类载入.obj文件的方法。
ObjectFile类有三个构造方法，分别为：
ObjectFile（）
ObjectFile（intflags）
ObjectFile（intflags,floatradians）
其中flags为一个整型的常量参数，用于决定载入的3D模型以什么方式生成。
参数radians用于决定载入模型的可显示半径。
flags参数可在以下四个值之间任取一个或者用逻辑或（"|"）将几个参数组合使用。
ObjectFile.RESIZE：
忽略被载入的模型大小，直接把载入的模型放在一个范围在（1,1,1）到（-1,-1,-1）之间的立方体空间内，并把坐标原点设为（0,0,0）。
ObjectFile.REVERSE：
反转载入的外部模型，即可能看模型的后面。
ObjectFile.TRIANGULATE：
将模型的面以三角形方式显示，此参数主要便于观察模型凹凸面。
ObjectFile.STRIPIFY：
以模型文件内模型的实际情况显示，此参数也是默认参数。
当初始化了ObjectFile对象后就可以用load方法载入.obj格式的文件，如果模型中已包含了贴图和光照的话也将一起被载入。
load方法需要一个参数用于指出.obj格式文件所在的路径，load方法有多个重载方法可以使参数即可以接受String类的值也可以接受Url类的值或者从输入法流读入，如果模型载入成功将返回一个Scene类的对象，如果载入失败将抛异常。
Java3D针对load方法定义了三个异常类：
FileNotFoundException类：
表示文件未找到。
IncorrectFormatException类：
表示文件格式不正确。
ParsingErrorException类：
装载器解析文件时出错。
下面的代码用以演示如何用load方法将一个模型载入到Scene类的实例：
viewplaincopytoclipboardprint?
SceneloadScene=null;
intflag=ObjectFile.STRIPIFY;
ObjectFileobj=newObjectFile（flag）;
try{
loadScene=obj.load（this.getClass（）.getClassLoader（）.getResource（filename））;
}catch（FileNotFoundExceptione）{
System.out.println（"文件未找到或文件路径不正确"）;
e.printStackTrace（）;
}catch（IncorrectFormatExceptione）{
System.out.println（"文件格式不正确"）;
e.printStackTrace（）;
}catch（ParsingErrorExceptione）{
System.out.println（"装载器解析文件时出错"）;
e.printStackTrace（）;
}
SceneloadScene=null;
intflag=ObjectFile.STRIPIFY;
ObjectFileobj=newObjectFile（flag）;
try{
loadScene=obj.load（this.getClass（）.getClassLoader（）.getResource（filename））;
}catch（FileNotFoundExceptione）{
System.out.println（"文件未找到或文件路径不正确"）;
e.printStackTrace（）;
}catch（IncorrectFormatExceptione）{
System.out.println（"文件格式不正确"）;
e.printStackTrace（）;
}catch（ParsingErrorExceptione）{
System.out.println（"装载器解析文件时出错"）;
e.printStackTrace（）;
}
虽然至此我们已经载入了一个.obj格式文件的3D模型，但把它载入到场景后我们却模型并没有按我们想像的那么显示。
对比在3D建模工具中看到模型的样子，我们的模型被绕X轴逆时针的旋转了90度，这主要是Java3D的坐标系和大多数的3D建模工具的坐标系不同。
我们假设用户的显示器是垂直于桌面上，那么在Java3D中显示器的宽代表X轴，显示器的高代表Y轴，显示器垂直朝向用户的方法为Z轴（此方向也是Z轴的正数方向）。
而多数的建模工具使用的是世界坐标系，即将显示器的高代表Z轴。
因此我们需要在程序将模型绕X轴顺时针旋转90度，旋转轴坐标的方法是使用Transform3D类的rotX方法，相应的还有rotY和rotZ方法。
viewplaincopytoclipboardprint?
Transform3Dt3d=newTransform3D（）;
t3d.rotX（-Math.PI/2）;
TransformGrouptg=newTransformGroup（t3d）;
tg.addChild（loadScene.getSceneGroup）;
Transform3Dt3d=newTransform3D（）;
t3d.rotX（-Math.PI/2）;
TransformGrouptg=newTransformGroup（t3d）;
tg.addChild（loadScene.getSceneGroup）;
注意：
这里有一个容易混淆的概念，就是我们刚才的步骤是旋转的坐标系，而不是模型，模型是附加在坐标系的上，没有法被旋转。
而在刚才的步骤完成后就是将Z轴转向了上方（即显示器的高），而此时场中如还有其它的模型的话，它们的坐标未受影响，仍是Java3D的坐标系。
通常情况下我们载入的模型大小并不是我们所要的，我们必须要在场景中对模型进行缩放操作。
Java3D中对模型进行缩放需要用到Transform3D的setScale方法，方法可以接收一个double值或一个Vector3d对象的实例，当使用double值做参数时模型将在XYZ轴上使用同样的比例因子进行缩放，而Vector3d实例则可以分别为XYZ轴指定不同的比例因子，比例因子越接近0，模型就越小，当设为0时模型即小的不可见了。
t3d.setScale（0.05d）;
或
t3d.setScale（newVector3d（0.01d,0,02d,0.03d））;
好了，现在我将代码整理如下：
Gamemain.java 程序主入口
ScreenManager.java窗口框架类
LoadModelDemo.java 演示载入一个外部3D模型文件
ColourTile.java 实现一个平面用于地面中的单块地砖
CheckedFloor.java 实现场景中的地面
GameMain.java
viewplaincopytoclipboardprint?
importjava.awt.event.WindowAdapter;
importjava.awt.event.WindowEvent;
importjavax.swing.JFrame;
importjavax.swing.JOptionPane;
importjavax.swing.JPanel;
publicclassGameMain{
privatestaticintscrWidth=800;
privatestaticintscrHeight=600;
privatestaticintscrBitdepth=32;
privateJFramegameFrame;
privateJPanelgamePanel;
publicstaticvoidmain（String[]args）
{
GameMaingame=newGameMain（）;
}
publicGameMain（）
{
ScreenManagerscreen=newScreenManager（scrWidth,scrHeight,scrBitdepth,"Java3DTest"）;
screen.setWindowMode（）;
gameFrame=screen.getFrame（）;
gamePanel=newLoadModelDemo（scrWidth,scrHeight）;
gameFrame.add（gamePanel）;
}
}
importjava.awt.event.WindowAdapter;
importjava.awt.event.WindowEvent;
importjavax.swing.JFrame;
importjavax.swing.JOptionPane;
importjavax.swing.JPanel;
publicclassGameMain{
privatestaticintscrWidth=800;
privatestaticintscrHeight=600;
privatestaticintscrBitdepth=32;
privateJFramegameFrame;
privateJPanelgamePanel;
publicstaticvoidmain（String[]args）
{
GameMaingame=newGameMain（）;
}
publicGameMain（）
{
ScreenManagerscreen=newScreenManager（scrWidth,scrHeight,scrBitdepth,"Java3DTest"）;
screen.setWindowMode（）;
gameFrame=screen.getFrame（）;
gamePanel=newLoadModelDemo（scrWidth,scrHeight）;
gameFrame.add（gamePanel）;
}
}
ScreenManager.java
viewplaincopytoclipboardprint?
importjava.awt.Dimension;
importjava.awt.DisplayMode;
importjava.awt.GraphicsDevice;
importjava.awt.GraphicsEnvironment;
importjava.awt.Insets;
importjava.awt.Toolkit;
importjava.awt.event.WindowAdapter;
importjava.awt.event.WindowEvent;
importjavax.swing.JFrame;
importjavax.swing.JOptionPane;
publicclassScreenManager{
privateGraphicsDevicedevice;
privateJFrameframe;
privateStringtitle;
privatebooleanisResizable;
privatebooleanisWindowMode;
privateintscrWidth;
privateintscrHeight;
privateintscrBitdepth;
publicScreenManager（intscrWidth,intscrHeight,intscrBitdepth,Stringtitle）
{
this.scrWidth=scrWidth;
this.scrHeight=scrHeight;
this.scrBitdepth=scrBitdepth;
this.title=title;
}
publicScreenManager（Stringtitle）
{
this.title=title;
this.frame.setTitle（title）;
}
publicvoidsetFullScreenMode（）
{
device=GraphicsEnvironment.getLocalGraphicsEnvironment（）.getDefaultScreenDevice（）;
if（isSupportDisplayMode（scrWidth,scrHeight,scrBitdepth））
{
frame=newJFrame（）;
frame.setUndecorated（true）;
frame.setResizable（false）;
frame.setDefaultCloseOperation（JFrame.DO_NOTHING_ON_CLOSE）;
frame.setVisible（true）;
device.setFullScreenWindow（frame）;
try{
if（device.isFullScreenSupported（）&&device.isDisplayChangeSupported（））
device.setDisplayMode（newDisplayMode（scrWidth,scrHeight,scrBitdepth,DisplayMode.REFRESH_RATE_UNKNOWN））;
}catch（IllegalArgumentExceptione）
{
e.printStackTrace（）;
System.exit（0）;
}
}
else
{
JOptionPane.showMessageDialog（null,"不支持的显示分辨率!
","错误",JOptionPane.ERROR_MESSAGE）;
System.exit（0）;
}
}
privatebooleanisSupportDisplayMode（intwidth,intheight,intbitdepth）
{
DisplayMode[]modes=device.getDisplayModes（）;
for（DisplayModemode:
modes）
{
if（mode.getWidth（）==width&&mode.getHeight（）==height&&mode.getBitDepth（）==bitdepth）
returntrue;
}
returnfalse;
}
publicvoidsetWindowMode（）
{
frame=newJFrame（）;
frame.setResizable（false）;//禁止窗体改变大小
frame.setPreferredSize（newDimension（scrWidth,scrHeight））;
frame.setDefaultCloseOperation（JFrame.DO_NOTHING_ON_CLOSE）;//响应窗体的关闭事件，但不关闭窗体
frame.setVisible（true）;
//侦听窗体事件并捕获窗体关闭中的事件，在用户确认后退出程序
frame.addWindowListener（newWindowAdapter（）{
publicvoidwindowClosing（WindowEvente）
{
intres=JOptionPane.showConfirmDialog（null,"是否退出！
","退出",JOptionPane.YES_NO_OPTION）;
if（res==JOptionPane.YES_OPTION）
closeFrame（）;
}
}）;
this.setFrametoCenter（）;
}
publicvoidsetFullWindowMode（）
{
if（frame!
=null）
{
device=GraphicsEnvironment.getLocalGraphicsEnvironment（）.getDefaultScreenDevice（）;
DisplayModedisplayMode=device.getDisplayMode（）;
frame.setPreferredSize（newDimension（displayMode.getWidth（）,displayMode.getHeight（）））;
}
}
publicintgetWidth（）
{
returnscrWidth;
}
publicintgetHeight（）
{
returnscrHeight;
}
publicJFramegetFrame（）
{
returnframe;
}
//将窗体在显示屏幕内居中显示
publicvoidsetFrametoCenter（）
{
if（device!
=null）
return;
Insetsinset=frame.getInsets（）;
intscrx=0;
intscry=0;
DimensionscrSize=Toolkit.getDefaultToolkit（）.getScreenSize（）;
if（scrSize.width>scrWidth）
scrx=（scrSize.width-scrWidth）/2;
if（scrSize.height>scrHeight）
scry=（scrSize.height-scrHeight）/2;
frame.setBounds（scrx-inset.left,scry-inset.top,scrWidth+inset.right+inset.left,scrHeight+inset.bottom+inset.top）;
}
//关闭窗体事件
publicvoidcloseFrame（）
{
frame.dispose（）;
System.exit（0）;
}
}
importjava.awt.Dimension;
importjava.awt.DisplayMode;
importjava.awt.GraphicsDevice;
importjava.awt.GraphicsEnvironment;
importjava.awt.Insets;
importjava.awt.Toolkit;
importjava.awt.event.WindowAdapter;
importjava.awt.event.WindowEvent;
importjavax.swing.JFrame;
importjavax.swing.JOptionPane;
publicclassScreenManager{
privateGraphicsDevicedevice;
privateJFrameframe;
privateStringtitle;
privatebooleanisResizable;
privatebooleanisWindowMode;
privateintscrWidth;
privateintscrHeight;
privateintscrBitdepth;
publicScreenManager（intscrWidth,intscrHeight,intscrBitdepth,Stringtitle）
{
this.scrWidth=scrWidth;
this.scrHeight=scrHeight;
this.scrBitdepth=scrBitdepth;
this.title=title;
}
publicScreenManager（Stringtitle）
{
this.title=title;
this.frame.setTitle（title）;
}
publicvoidsetFullScreenMode（）
{
device=GraphicsEnvironment.getLocalGraphicsEnvironment（）.getDefaultScreenDevice（）;
if（isSupportDisplayMode（scrWidth,scrHeight,scrBitdepth））
{
frame=newJFrame（）;
frame.setUndecorated（true）;
frame.setResizable（false）;
frame.setDefaultCloseOperation（JFrame.DO_NOTHING_ON_CLOSE）;
frame.setVisible（true）;
device.setFullScreenWindow（frame）;
try{
if（device.isFullScreenSupported（）&&device.isDisplayChangeSupported（））
device.setDisplayMode（newDisplayMode（scrWidth,scrHeight,scrBitdepth,DisplayMode.REFRESH_RATE_UNKNOWN））;
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