Java 3D

Una clase Loader lee ficheros de escenas 3D (no ficheros Java 3D) y crea representaciones Java 3D de sus contenidos que pueden ser a�adidos selectivamente a un mundo Java 3D y argumentados por otro c�digo Java 3D. El paquete com.sun.j3d.loaders proporciona el contenido principal para convertir los ficheros creados en otras aplicaciones en aplicaciones Java 3D. Las clases cargadoras implementan el interface Loader definido en el paquete com.sun.j3d.loaders.

Como hay una gran variedad de formatos de ficheros para porp�sitos de representaci�n de escenas 3D (por ejemplo, .obj, .vrml, etc.) y siempre habr� m�s formatos de ficheros, el c�digo real para cargar un fichero no forma parte de Java 3D o del paquete loaders; s�lo se incluye el interface para el mecanismo de carga. Con la definici�n del interface, el usuario de Java 3D puede desarrollar clases cargadoras de ficheros con el mismo interface que las otras clases cargadoras.

�Ejemplo de Usos de un Loader

Sin una clase que realmente lea el fichero, no es posible cargar su contenido. Con una clase Loader es sencillo. La siguiente lista presenta la receta para usar un cargador.

1. encontrar un cargador (si no hay ninguno disponible, los escribimos)
2. importar la clase cargador para nuestro formato de fichero
3. importar otras clases necesarias
4. declarar una variable Scene (no usar el constructor)
5. crear un objeto loader
6. cargar el fichero en un bloque try, asignar el resultado a la variable Scene
7. insertar el Scene dentro del escenariog gr�fico

Con el JDK 1.2 se distribuye una clase basada en este ejemplo, se encuentra en jdk1.2/demo/java3d/ObjLoad. El Fragmento de C�digo 3-1 presenta un extracto del c�digo de esta demo.

La clase ObjectFile se distribuye con el paquete com.sun.j3d.loaders como ejemplo. La Tabla 3-1 muestra algunos otros ejemplos de cargadores disponibles.

1.     import com.sun.j3d.loaders.objectfile.ObjectFile;
2.     import com.sun.j3d.loaders.ParsingErrorException;
3.     import com.sun.j3d.loaders.IncorrectFormatException;
4.     import com.sun.j3d.loaders.Scene;
5.     import java.applet.Applet;
6.     import javax.media.j3d.*;
7.     import javax.vecmath.*;
8.     import java.io.*;
9.
10.   public class ObjLoad extends Applet {
11.
12.   private String filename = null;
13.
14.   public BranchGroup createSceneGraph() {
15.   // Create the root of the branch graph
16.   BranchGroup objRoot = new BranchGroup();
17.
18.   ObjectFile f = new ObjectFile();
19.   Scene s = null;
20.   try {
21.       s = f.load(filename);
22.   }
23.   catch (FileNotFoundException e) {
24.       System.err.println(e);
25.       System.exit(1);
26.   }
27.   catch (ParsingErrorException e) {
28.       System.err.println(e);
29.       System.exit(1);
30.   }
31.   catch (IncorrectFormatException e) {
32.       System.err.println(e);
33.       System.exit(1);
34.   }
35.
36.    objRoot.addChild(s.getSceneGroup());
37.   }

Este programa trata sobre a�adir comportamientos (el efecto por defecto, o la interacci�n con el rat�n - cubierto en el Cap�tulo 4) y luces (Cap�tulo 6) para proporcionar una renderizaci�n sombreada del modelo del objeto. Por supuesto, podemos hacer muchas otras cosas con el modelo en un programa Java 3D como a�adir animaciones, a�adir otras geom�trias, cambiar el color del modelo, etc.

Dentro de la distribuci�n del JDK 1.2 tenemos un ejemplo de loader en jdk1.2/demos/java3d/lightwave/Viewer.java. Este cargador carga las luces y animaciones espacificadas en un fichero .lws de Lightwave.

�Cargadores Disponibles P�blicamente

En Java 3D existen varias clases cargadoras. La siguiente tabla lista los formatos de ficheros cuyos cargadores est�n disponibles p�blicamente. En el momento de escribir esto, al menos hay disponible una clase cargador por cada uno de estos formatos de fichero:

Tabla 3-1, Cargadores Java 3D disponibles P�blicamente

Puedes localizar estos cargadores desde la p�gina principal de Java 3D: http://java.sun.con/products/java-media/3d.

�Interfaces y Clases Base del Paquete Loader

Esta gran varidad de cargadores existe para hacer m�s sencilla la escritura de cargadores para los dise�adores Java 3D. Las clases Loader son implementaciones del interface Loader que baja el nivel de dificultad para escribir un cargador. Como en el ejemplo, un programa que carga un fichero 3D realmente usa un cargador y un objeto escena. El cargador lee, analiza y crea la representaci�n Java 3D de los contenidos del fichero. El objeto escena almacena el escenario grafico creado por el cargador. Es posible cargar escenas desde m�s de un fichero (del mismo formato) usando el mismo objeto cargador y crear m�ltiples objetos escena. Los ficheros de diferentes formatos pueden combinarse en un programa Java 3D usando las clases cargadoras apropiadas.

El siguiente bloque de referencia lista los interface del paquete com.sun.j3d.loaders. Un loader implementa el interface loader y usa una clase que implementa el interface scene.

Adem�s de estos interfaces, el paquete com.sun.j3d.loaders proporciona implementaciones b�sicas de los interfaces.

Scene load(java.io.Reader reader)

Scene load(java.lang.String fileName)

Scene load(java.net.URL url)

void setBasePath(java.lang.String pathName)

void setBaseUrl(java.net.URL url)

void setFlags(int flags)

La clase LoaderBase proporciona una implementaci�n para cada uno de los tres m�todos load() del interface Loader. LoaderBase tambi�n implementa dos constructores. Observa que los tres m�todos cargadores devuelven un objeto Scene.

LoaderBase()

LoaderBase(int flags)

Background[] getBackgroundNodes()
Behavior[] getBehaviorNodes()
java.lang.String getDescription()
Fog[] getFogNodes()
float[] getHorizontalFOVs()
Light[] getLightNodes()
java.util.Hashtable getNamedObjects()
BranchGroup getSceneGroup()
Sound[] getSoundNodes()
TransformGroup[] getViewGroups()

�Escribir un Loader

Como se mencion� arriba, la caracter�stica m�s importante de los cargadores es que podemos escribir el nuestro propio, lo que significa que todos los usuarios de Java 3D tambi�n pueden hacerlo!

Para escribir un cargador, debemos extender la clase LoaderBase definida en el paquete com.sun.j3d.loaders. El nuevo cargador usar� la clase Scene del mismo paquete.

Los futuros cargadores deber�an tener poca necesitad de subclasificar SceneBase, o de implementar directamente Scene, ya que la funcionalidad de SceneBase es bastante correcta. Esta clase es responsable del almacenamiento y recuperaci�n de datos creados por un cargador mientras lee un fichero. Los m�todos de almacenamiento (usados s�lo por los autores del Loader) son todas las rutinas add*. Los m�todos recuperadores (usados principalmente por los usuarios de Loader) son todas las rutinas get*.

Escribir un cargador de ficheros puede ser bastante complejo dependiendo de la complejidad del formato del fichero. La parte m�s dura es analizar el fichero. Por supuesto, tenemos que empezar con la documentaci�n del formato de fichero para el que queremos escribir la clase Loader. Una vez que se entiende el formato, empezamos leyendo las clase bases de loader y scene. La nueva clase loader extender� la clase base loader y usar� la clase base scene.

En la extensi�n del clase loader base, la mayor�a del trabajo ser� escribir m�todos que reconozcan los distintos tipos de contenidos que se pueden representar en el formato del fichero. Cada uno de esos m�todos crea el correspondiente componente Java 3D del escenario gr�fico y lo almacena en un objeto scene.

SceneBase()

�GeometryInfo

Si no tenemos acceso a los ficheros de modelos geom�tricos o a software de modelado geom�trico, tenemos que crear nuestra geometr�a a mano. Como se mencion� en cap�tulos anteriores, esta codificaci�n de geometr�a a mano requiere mucho tiempo y es una actividad muy propensa a errores. Como sabemos, cuando especifamos geometr�as a trav�s de las clases coraz�n, estamos limitados a tri�ngulos y cuadrados. Usando las clase de utilidad GeometryInfo se puede mejorar el tiempo empleado y el trabajo tedioso de la creacci�n de geometr�as. En lugar de especificar cada tri�ngulo, podemos especificar pol�gonos arbitrarios, que pueden ser c�ncavos, pol�gonos no planos, e incluso con agujeros. El objeto GeometryInfo, y otras clases de utilidad, convierten esta geometr�a en geometr�a tirangular que Java 3D puede renderizar.

Por ejemplo, si queremos crear un coche en Java 3D, en vez de especificar tri�ngulos, podemos espcificar el perfil del coche como un pol�gono en un objeto GeometryInfo. Luego, usando un objeto Triangulator, el pol�gono puede subdividirse en tri�ngulos. La imagen de la izquierda de la figura 3-2 muestra el perfil de un coche como un pol�gono. El imagen de la derecha es el pol�gonos subdividido en tri�ngulos.

Si estamos interesados en el rendimiento, �y qui�n no?, usamos un objeto Stripifier para convertir los tri�ngulos en franjas de tri�ngulos. Si queremos sombrear el objeto visual, usamos el NormalGenerator para calcular las superficies y la geometr�a.

El programa GeomInfoApp.java, usa las clases GeometryInfo, Triangulator, Stripifier, y NormalGeneration para crear un coche. La Figura 3-3 muestra dos renderizaciones podrucidas por GeomInfoApp.java. En ambas, las l�neas azules muestran los contornos especificados en el objeto GeometryInfo. Los tri�ngulos rojos (rellenos y sombreados a la ziquierda y enmarcados a la derecha) fueron calculados autom�ticamente por el objeto GeometryInfo con Triangulation, NormalGeneration, y Stripification.

Un sencillo pol�gono plano, similar al de la figura 3-2, especifica el perfil de un coche (cada lado) en el ejemplo GeomInfoApp.

�Sencillo Ejemplo de GeometryInfo

Usar un objeto GeometryInfo es tan sencillo como usar las clases coraz�n GeomertryArray si no m�s sencillo. En la creacci�n de un objeto GeomertyInfo, simplemente especificamos el tipo de geometr�a que vamos a necesitar. Las opciones son POLYGON_ARRAY, QUAD_ARRAY, TRIANGLE_ARRAY, TRIANGLE_FAN_ARRAY, y TRIANGLE_STRIP_ARRAY. Entonces seleccionamos las coordenadas y el contador de franjas. No tenemos que decirle al objeto GeometryInfo cu�ntas coordenadas hay en los datos; se calcular�n autom�ticamente.

El Fragmento de C�digo 3-2 muestra un ejemplo de aplicaci�n GeometryInfo. Las l�neas 1-3 muestran la creacci�n de un objeto GeometryInfo y la especificaci�n de la geometr�a inicial.

Despu�s de haber creado el objeto GeometryInfo, podr�an usarse las otras clases. Si queremos usar el NormalGenerator, por ejemplo, primero creamos un objeto NormalGenerator, luego le pasamos el objeto GeometryInfo. Las l�neas 8 y 9 hacen exactamente esto.

1.     GeometryInfo gi = new GeometryInfo(GeometryInfo.POLYGON_ARRAY);
2.     gi.setCoordinates(coordinateData);
3.     gi.setStripCounts(stripCounts);
4.
5.     Triangulator tr = new Triangulator();
6.     tr.triangulate(gi);
7.
8.     NormalGenerator ng = new NormalGenerator();
9.     ng.generateNormals(gi);
10.
11.   Stripifier st = new Stripifier();
12.   st.stripify(gi);
13.
14.   Shape3D part = new Shape3D();
15.   part.setAppearance(appearance);
16.   part.setGeometry(gi.getGeometryArray());

�Clases para GeometryInfo

La clase GeometryInfo y sus clases relacionadas son miembros del paquete com.sun.j3d.util.geometry y son subclases de Object. La Figura 3-4 muestra el �rbol de estas clases.

La clase GeometryInfo s�lo tiene un constructor y en �l especificamos el tipo de geometr�a a especificar por las coordenadas.

GeometryInfo(int primitive)

La clase GeometryInfo tiene muchos m�todos. Muchos de ellos son para seleccionar (u obtener) datos de coordenadas, colores, �ndices, superficies o de coordenadas de textura. La mayor�a de las aplicaciones s�lo usar�n unos pocos de estos m�todos. Sin embargo, es conveniente poder especificar la geometr�a a cualquier nivel de detalle y deja el resto calculado.

void recomputeIndices()

void reverse()

void setColorIndices(int[] colorIndices)

void setColors(Color3f[] colors)

void setColors(Color4f[] colors)

void setContourCounts(int[] contourCounts)

void setCoordinateIndices(int[] coordinateIndices)

void setCoordinates(Point3f[] coordinates)

void setCoordinates(Point3d[] coordinates)

void setNormalIndices(int[] normalIndices)

void setNormals(Vector3f[] normals)

void setNormals(float[] normals)

void setStripCounts(int[] stripCounts)

void setTextureCoordinateIndices(int[] texCoordIndices)

void setTextureCoordinates(Point2f[] texCoords)

Todas las clases de 'ayuda' de GeometryInfo se usan de forma similar. Los siguientes bloques de referencia muestran los constructoes y m�todos para Triangulator, Stripifier, y NormalGenerator, en este orden, que es el orden en que se usar�an para un POLYGON_ARRAY.

La utilidad Triangulator s�lo se usa con geometr�a POLYGON_ARRAY. Otros objetos GeometryInfo con otras geometr�as primitivas s�lo usar�an Stripifier y NormalGenerator.

El constructor por defecto para la clase Triangulator simplemente crea un objeto Triangulation.

Triangulator()

El �nico m�todo de la clase Triangulator es para triangular un objeto GeometryInfo.

void triangulate(GeometryInfo gi)

El �nico constructor de la clase Stripifier crea un objeto stripification.

Stripifier()

El �nico m�todo de la clase Stripifier es para convertir la geometr�a de un objeto GeometryInfo.

void stripify(GeometryInfo gi)

La clase NormalGenerator tiene dos constructores. El primero construye un NormalGenerator con un valor por defecto para el �ngulo de pliegue. El segundo constructor permite la especificaci�n del �ngulo de pliegue.

NormalGenerator()

NormalGenerator(double radians)

Entre los m�todos de la clase NormalGenerator se incluyen algunos para seleccionar u obtener el �ngulo de pliegue, y c�lculo de superficies para la geometr�a de un objeto GeometryInfo.

void generateNormals(GeometryInfo geom)

double getCreaseAngle()

void setCreaseAngle(double radians)

�Texto 2D

Hay dos formas de a�adir texto a una escena Java 3D. Una forma es usar la clase Text2D y otra es usar la clase Text3D. Obviamente, la diferencia es que los objetos Text2D tienen dos dimensiones y los objetos Text3D tienen tres dimensiones. Otra diferencia significante es la forma en que se crean estos objetos.

Los objetos Text2D son pol�gonos rectangulares con el texto aplicado como una textura. Los objetos Text3D son objetos 3D geom�tricos creados como un extrusi�n del texto.

Como una subclase de Shape3D, los ejemplares de Text2D pueden ser hijos de objetos group. Para situar un objeto Text2D en una escena Java 3D, simplemente creamos el objeto Text2D y lo a�adimos al escenario gr�fico. Aqu� tenemos una sencilla receta.

1. Crer un objeto Text2D
2. A�adirlo al escenario gr�fico

Los objetos Text2D se implementan usando un pol�gono y una textura. El pol�gono es transparente para que s�lo sea visible la textura. La textura es la cadena de texto seleccionada con los par�metros de fuente y tipo especifiados. Los tipos de letras disponibles dependen de nuestro sistema. Normalmente, est�n disponibles Courier, Helvetica, TimesRoman, entre otros. Cualquier fuente disponible en el AWT tambi�n est� disponible para aplicaciones Text2D (y Text3D).

�Ejemplo de Text2D

El Fragmento de C�digo 3-3 muestra un ejemplo de adici�n de texto 2D a una escena. El objeto Text2D se crea en las l�neas 21 a 23. En este constructor, se especifican la cadena de texto, el color, el tipo, el tama�o y el estilo de la fuente. El objeto Text2D se a�ade a la escena en la l�nea 24. Observa la sentencia import para Font (l�nea 5) usada para las constantes de estilos de fuente.

1.     import java.applet.Applet;
2.     import java.awt.BorderLayout;
3.     import java.awt.Frame;
4.     import java.awt.event.*;
5.     import java.awt.Font;
6.     import com.sun.j3d.utils.applet.MainFrame;
7.     import com.sun.j3d.utils.geometry.Text2D;
8.     import com.sun.j3d.utils.universe.*;
9.     import javax.media.j3d.*;
10.   import javax.vecmath.*;
11.
12.   // Text2DApp renders a single Text2D object.
13.
14.   public class Text2DApp extends Applet {
15.
16.   public BranchGroup createSceneGraph() {
17.   // Create the root of the branch graph
18.   BranchGroup objRoot = new BranchGroup();
19.
20.   // Create a Text2D leaf node, add it to the scene graph.
21.   Text2D text2D = new Text2D("2D text is a textured polygon",
22.   new Color3f(0.9f, 1.0f, 1.0f),
23.   "Helvetica", 18, Font.ITALIC));
24.   objRoot.addChild(text2D);

Text2DApp.java es un programa completo que incluye el fragmento de c�digo anterior. En este ejemplo, el objeto Text2D rota sobre el origen de la escena. Cuando se ejecuta la aplicaci�n podemos ver, por defecto, que el pol�gono texturado no es visible cuando se ve desde atr�s.

Algunos atributos de un objeto Text2D se pueden modificar variando le paquete de apariencia referenciado y/o el NodeComponent. El Fragmento de C�digo 3-4 muestra el c�digo que modifica el objeto text2d, creado en el Fragmento de C�digo 3-3.

25.   Appearance textAppear = text2d.getAppearance();
26.
27.   // The following 4 lines of code make the Text2D object 2-sided.
28.   PolygonAttributes polyAttrib = new PolygonAttributes();
29.   polyAttrib.setCullFace(PolygonAttributes.CULL_NONE);
30.   polyAttrib.setBackFaceNormalFlip(true);
31.   textAppear.setPolygonAttributes(polyAttrib);

La textura creada por un objeto Text2D tambi�n puede aplicarse a otros objetos visuales. Ya que la aplicaci�n de texturas a objetos visuales es el objetivo del Cap�tulo 7 lo dejaremos aqu�.

�Clases Usadas para Crear Objetos Text2D

La �nica clase necesaria es la clase Text2D. Como podemos ver de la Figura 3-7, Text2D es una clase de utilidad que desciende de Shape3D.

Text2D(java.lang.String text, Color3f color, java.lang.String fontName, 
		int fontSize, int fontStyle)

Con el constructor Text2D, hay un m�todo. Este m�todo selecciona el factor de escala para crear objetos Text2D mayores o menores que el tama�o de punto especificado. Este m�todo no es �til en la versi�n 1.1.x del API, ya que s�lo se utiliza cuando se especifica el texto. En la versi�n 1.2 se ha introducido un m�todo setText() haciendo �til el setRectangleScaleFactor().

void setRectangleScaleFactor(float newScaleFactor)

�Texto 3D

Otra forma de a�adir texto a un mundo virtual Java 3D es crear un objeto Text3D para texto. Mientras que Text2D crea el texto con un textura, Text3D crea texto usando geometr�a. La geometr�a textual de un objeto Text3D es una extrusi�n de la fuente.

Crear un objeto Text3D es un poco m�s complicado que crear un objeto Text2D. El primer paso es crear un objeto Font3D con el tipo de fuente, el tama�o y el estilo seleccionado. Luego se crea un objeto Text3D para una cadena particular usando el objeto Font3D. Como la clase Text3D es una subclase de Geometry, el objeto Text3D es un NodeComponent que es referenciado por uno o m�s objetos Shape3D:

1. Crear un objeto Font3D desde una fuente AWT
2. Crear un objeto Text3D para un string usando el objeto Font3D, opcionalmente especificando un punto de referencia
3. Referenciar el objeto desde un objeto Shape3D a�adido al escenario gr�fico

�Ejemplo de Text3D

El Fragmento de C�digo 3-5 muestra la construcci�n b�sica de un objeto Text3D. El objeto Font3D se crea en las l�neas 19 y 20. El tipo usado es "Helvetica". Igual que en Text2D, cualquier tipo disponible en el AWT puede ser usado para Font3D y por lo tanto en el objeto Text3D. Este constructor de Font3D (l�neas 19 y 20) tambi�n selecciona el tama�o de la fuente a 10 puntos y usa la extrusi�n por defecto.

La sentencia de las l�neas 21 y 22 crea un objeto Text3D usando el objeto Font3D recientemente creado para la cadena "3DText" mientras especifica un punto de referencia para el objeto. Las �ltimas dos sentencias crean un objeto Shape3D para el objeto Text3D y lo a�aden al escenario gr�fico. Observa que la sentencia import de la l�nea 5 es necesaria porque se usa un objeto Font para la creacci�n de Font3D.

1.     import java.applet.Applet;
2.     import java.awt.BorderLayout;
3.     import java.awt.Frame;
4.     import java.awt.event.*;
5.     import java.awt.Font;
6.     import com.sun.j3d.utils.applet.MainFrame;
7.     import com.sun.j3d.utils.universe.*;
8.     import javax.media.j3d.*;
9.     import javax.vecmath.*;
10.
11.   // Text3DApp renders a single Text3D object.
12.
13.   public class Text3DApp extends Applet {
14.
15.   public BranchGroup createSceneGraph() {
16.   // Create the root of the branch graph
17.   BranchGroup objRoot = new BranchGroup();
18.
19.   Font3D font3d = new Font3D(new Font("Helvetica", Font.PLAIN, 10),
20.   new FontExtrusion());
21.   Text3D textGeom = new Text3D(font3d, new String("3DText"),
22.   new Point3f(-2.0f, 0.0f, 0.0f));
23.   Shape3D textShape = new Shape3D(textGeom);
24.   objRoot.addChild(textShape);

La Figura 3-9 muestra un objeto Text3D que ilustra la extrusi�n del tipo. En la figura, la extrusi�n se muestra en gris mientras que el tipo se muestra en negro. Para recrear esta figura en Java 3D, son necesarios un objeto Material y otro DirectionalLight. No podemos seleccionar el color de los v�rtices individuales en el objeto Text3D porque no tenemos acceso a la geometr�a del objeto Text3D.

El texto de un objeto Text3D puede orientarse de una gran cantidad de formas. La orientaci�n se especifica como el camino de direcci�n. Las direcciones son right, left, up, y down.

Cada objeto Text3D tiene un punto de referencia. El punto de referencia para un objeto Text3D es el origen del objeto. El punto de referencia de cada objeto se define por la combinaci�n del camino y la alineaci�n del texto. La Tabla 3-2 muestra los efectos de las especificaciones del camino y la alineaci�n sobre la orientaci�n del texto y la situaci�n del punto de referencia.

La situaci�n del punto de referencia puede definirse expl�citamente sobreescribiendo el camino y la alineaci�n.

Los objetos Text3D tienen superficies. La adicci�n de un paquete de apariencia que incluye un objeto Material a un objeto Shape3D referenciando la geometr�a Text3D permitir� la iluminaci�n del objeto Text3D.

�Clases Usadas en la Creaci�n de Objetos Text3D

Esta secci�n presenta el material de referencia para tres clases usadas en la creacci�n de objetos Text3D: Text3D, Font3D, y FontExtrusion, en este orden. La Figura 3-10 muestra el �rbol de clases de Text3D.

La clase Text3D define varios constructores. Cada uno permite especificar ninguno, uno o todos los atributos de un objeto Text3D.

Text3D()

Text3D(Font3D font3D)

Text3D(Font3D font3D, String string)

Text3D(Font3D font3D, String string, Point3f position)

Text3D(Font3D font3D, String string, Point3f position,
int alignment, int path)

La clase Text3D tambi�n define varios m�todos. Cada uno de ellos nos permite modificar (seleccionar) los atributos del objeto Text3D. Esta clase tambi�n define los correspondientes m�todos get*.

void setAlignment(int alignment)

void setCharacterSpacing(float characterSpacing)

void setFont3D(Font3D font3d)

void setPath(int path)

void setPosition(Point3f position)

void setString(java.lang.String string)

Cada objeto Text3D se crea desde un objeto Font3D. Un s�lo objeto Font3D puede usarse para crear un n�mero ilimitado de objetos Text3D. Un objeto Font3D contiene la extrusi�n geom�trica de cada caracter en el tipo de letra. Un objeto Text3D copia las geometr�as para formar la cadena especificada. Los objetos Font3D pueden ser recolectados por el recolector de basura sin afectar a los objetos Text3D creados a partir de �l.

Font3D(java.awt.Font font, FontExtrusion extrudePath)

void getBoundingBox(int glyphCode, BoundingBox bounds)

java.awt.Font getFont()

void getFontExtrusion(FontExtrusion extrudePath)

La clase Font se usa en la creacci�n de un objeto Font3D.

public Font(String name, int style, int size)

FontExtrusion()

FontExtrusion(java.awt.Shape extrusionShape)

java.awt.Shape getExtrusionShape()

void setExtrusionShape(java.awt.Shape extrusionShape)

�Fondo

Por defecto, el fondo de un universo virtual Java 3D es negro s�lido. Sin embargo, podemos especificar otros fondos para nuestros mundos virtuales. El API Java 3D proporciona una forma f�cil de especificar un color s�lido, una imagen, una geometr�a o una combinaci�n de �stos como fondo.

Cuando especificamos una imagen para el fondo, se sobreescribie la especificaci�n del color de fondo, si existe. Cuando se especifica una geometr�a, se dibuja sobre el color de fondo o la imagen.

La �nica parte espinosa es la especificaci�n de un fondo geom�trico. Toda la geometr�a de fondo se especifica como puntos en una esfera. Si nuestra geometr�a es un PointArray, que podr�a representar estrellas a a�os luz, o un TriangleArray, que podr�a representar monta�as en la distancia. La geometria de fondo se proyecta sobre el infinito cuando se renderiza.

Los objetos Background tienen l�mites de aplicaci�n, lo que nos permite que se puedan especificar diferentes fondos para diferentes regiones del mundo virtual. Un nodo Background est� activo cuando su regi�n de aplicaci�n intersecciona con el volumen de activaci�n del ViewPlatform.

Si est�n activos varios nodos Background,el nodo que est� m�s "cercano" al ojo ser� el utilizado. Si no hay ning�n nodo Background activo, la ventana se mostrar� en negro. Sin embargo, la definici�n de "m�s cercano" no est� especificada. Por cercano, se elige el fondo con los l�mites de aplicaci�n m�s internos que encierra la ViewPlatform.

Es improbable que nuestra aplicaci�n necesite iluminar la geometr�a del fondo -- en realidad el sistema visual humano no puede percibir los detalles visuales a grandes distancias. Sin embargo, una geometr�a de fondo si puede ser sombreada. La geometr�a del fondo podr�a no contener luces, pero las luces definidas en el escenario gr�fico pueden influenciar en la geometr�a del fondo.

Para crear un fondo seguimos esta sencilla receta:

1. Crear un objeto Background especificando un color o una imagen.
2. A�adir geometr�a (opcional).
3. Proporcionar un l�mite de Aplicaci�n o BoundingLeaf.
4. A�adir el objeto Background al escenario gr�fico.

�Ejemplos de fondos

Como se explic� en la secci�n anterior, un fondo puede tener un color o una imagen. La Geometr�a puede aparecer en el fondo con el color o la imagen. Esta secci�n proporciona un ejemplo de un fondo blanco s�lido. Un segundo ejemplo muestra la adicci�n de geom�tria al fondo.

Ejemplo de Fondo Coloreado

Las l�neas de c�digo del Fragmento de C�digo 3-6 corresponden con los pasos de la receta anterior. Junto a la personalizaci�n del color, el �nico posible ajuste es para definir unos l�mites de aplicaci�n m�s apropiados para el fondo (o usar un BoundingLeaf).

1.     Background backg = new Background(1.0f, 1.0f, 1.0f);
2.     //
3.     backg.setApplicationBounds(BoundingSphere());
4.     contentRoot.addChild(backg);

Ejemplo de Geometr�a de Fondo

De nuevo, las l�neas de c�digo en el Fragmento de C�digo 3-7 corresponden con lo pasos de la receta de creacci�n de un fondo. En este fragmento, se llama al m�todo createBackGraph() para crear la geometr�a del fondo. Este m�todo devuelve un objeto BranchGroup. Para un ejemplo m�s completo puedes ver el fichero BackgroundApp.java.

1.     Background backg = new Background(); //black background
2.     backg.setGeometry(createBackGraph()); // add BranchGroup of background
3.     backg.setApplicationBounds(new BoundingSphere(new Point3d(), 100.0));
4.     objRoot.addChild(backg);

BackgroundApp.java

Para apreciar un fondo, necesitamos experimentarlo. BackgroundApp.java es una aplicaci�n completa con un fondo geom�trico. Esta aplicaci�n nos permite movernos por un mundo virtual Java 3D. Mientras nos movemos, podemos ver el movimiento relativo entre la geometr�a local y la del fondo.

BackgroundApp.java usa la clase KeyNavigatorBehavior proprocionada por la librer�a de utilidades para visores de movimiento.

KeyNavigatorBehavior responde a las teclas de flechas, PgUp, y PgDn para el movimiento. La tecla Alt tambi�n juega un papel (para m�s detalles puedes ver el Cap�tulo 4. Cuando ejecutes BackgroundApp, no te olvides de rotar para ver la _constellation_, as� como viajar lejos en la distancia.

La clase Background

La Figura 3-13 muestra el �rbol de clase de la clase Background. Como una extensi�n de la clase Leaf, un ejemplar de la clase Background puede ser un hijo de un objeto Group.

Background tiene varios constructores. Los constructores con par�metros nos permiten especificar un color o una imagen para el fondo. La geometr�a del fondo s�lo se puede aplicar a trav�s del m�todo apropiado.

Background()

Background(Color3f color)

Background(float r, float g, float b)

Background(ImageComponent2D image)

Cualquier atributo de un fondo puede seleccionarse a trav�s de sus m�todos.

void setApplicationBoundingLeaf(BoundingLeaf region)

void setApplicationBounds(Bounds region)

void setColor(Color3f color)

void setColor(float r, float g, float b)

void setGeometry(BranchGroup branch)

void setImage(ImageComponent2D image)

BoundingLeaf

Los Bounds (l�mites) se usan con luces, comportamientos, fondos y una gran variedad de otras aplicaciones en Java 3D. Los Bounds permiten al programador variar la acci�n, la apariencia, y/o el sonido sobre el campo virtual. La especificaci�n de Bounds tambi�n permite al sistema de renderizado de Java 3D mejorar la ejecuci�n del recortado y por lo tanto mejorar el rendimiento.

La especificaci�n t�pica de l�mites utiliza un objeto Bounds para limitar una regi�n. En el escenario gr�fico resultante, los objetos Bounds se mueven con los objetos que lo referencian. Esto esta bi�n para muchas aplicaciones; sin embargo, podr�a haber situaciones en las que fuera deseable tener la regi�n l�mite que se moviera independientemente de los objetos que usan los l�mites.

Por ejemplo, si un mundo incluye una fuente de luz estacionaria que ilumina unos objetos en movimiento, los l�mites de la luz deber�an incluir el objeto en movimiento. Una forma de manejar esto podr�a ser crear los l�mites lo suficientemente grandes como para incluir todos los lugares donde se mueve el objeto. Esta no es la mejor respuesta en muchos casos. Una mejor soluci�n es usar un BoundingLeaf. Situado en el escenario gr�fico con el objeto visual, el BoundingLeaf se mueve con el objeto visual independientemente de la fuente de luz. La Figura 3-14 muestra un escenario gr�fico con un una luz que usa un nodo BoundingLeaf.

Una aplicaci�n interesante de un objeto BoundingLeaf sit�a un BoundingLeaf en la viewPlatform. Este BoundingLeaf puede usarse para un l�mite "siempre sobre" para un comportamiento, o para unos l�mites de aplicaci�n "aplica siempre" para fondos o nieblas. El Fragmento de C�digo 3-8 presenta un ejemplo de la aplicaci�n BoundingLeaf usada con un Background.

El Fragmento de C�digo 3-8 presenta un ejemplo de c�mo a�adir un BoundingLeaf como un hijo de PlatformGeometry para proporcionar un l�mite de "aplica siempre" para un fondo. En este c�digo se ha modificado el m�todo est�ndard createSceneGraph() para que tome un s�lo par�metro, que es el objeto SimpleUniverse. Esto es necesario para crear el objeto PlatformGeometry.

Las l�neas 2, 3 y 4 crean el objeto BoundingLeaf, el objeto PlatformGeometry y hace del objeto BoundingLeaf un hijo de PlatformGeometry, en este orden. Si tuviera que haber m�s objeto PlatformGeometry, se a�adir�an en este punto. El objeto PlatformGeometry se a�ade la rama de vista gr�fica en la l�nea 6.

El objeto BoundingLeaf se selecciona como los limites de aplicaci�n para el objeto background en la l�nea 11. El mismo objeto BoundingLeaf puede usarse para otros prop�sitos en este programa. Por ejemplo, puede usarse para los comportamientos. Observa que usando el BoundingLeaf en este programa como el InfluencingBoundingLeaf de una luz hace que esta luz no influya en todos los objetos del mundo virtual.

1.     void createSceneGraph (SimpleUniverse su) {
2.     BoundingLeaf boundingLeaf = new BoundingLeaf();
3.     PlatformGeometry platformGeom = new PlatformGeometry();
4.     platformGeom.addChild(boundingLeaf);
5.     platformGeom.compile();
6.     simpleUniv.getViewingPlatform().setPlatformGeometry(platformGeom);
7.
8.     BranchGroup contentRoot = new BranchGroup();
9.
10.   Background backg = new Background(1.0f, 1.0f, 1.0f);
11.   backg.setApplicationBoundingLeaf(boundingLeaf);
12.   contentRoot.addChild(backg);

�La Clase BoundingLeaf

La clase BoundingLeaf extiende la clase Leaf. La Figura 3-15 representa el �rbol de clases de BoundingLeaf.

El constructor sin par�metros de BoundingLeaf crea l�mites para una esfera. El otro constructor permite la especificaci�n de l�mites para el objeto BoundingLeaf.

BoundingLeaf()

BoundingLeaf(Bounds region)

Bounds getRegion()

void setRegion(Bounds region)

�Datos de Usuario

Cualquier SceneGraphObject puede referenciar cualquier otro objeto como datos de usuario. Primero, deber�amos habernos dado cuenta de que casi cualquier clase del coraz�n del API Java 3D es un descendiente de SceneGraphObject. La lista de descendientes de SceneGraphObject incluye Appearance, Background, Behavior, BranchGroup, Geometry, Lights, Shape3D, y TransformGroup.

Las aplicaci�n para el campo UserData, s�lo est� limitado por nuestra imaginaci�n. Por ejemplo, una aplicaci�n podr�a tener varios objetos recolectables. Cada uno de estos objetos podr�a tener alg�n texto informativo almacenado en el objeto de datos de usuario. Cuando el usuario recoge un objeto, se puede mostrar la informaci�n de los datos de usuario.

Otra aplicaci�n podr�a almacenar alg�n valor calculado para un objeto de escenario gr�fico como su posici�n en las coordenadas del mundo virtual. Y otra aplicaci�n podr�a almacenar alguna informaci�n especifica de comportamiento que podr�a controlar el comportamiento aplicado a varios objetos.

java.lang.Object getUserData()

void setUserData(java.lang.Object userData)