3D Graphics Java

/*
 *  @(#)ConicWorld.java 1.27 02/10/21 13:38:29
 *
 * Copyright (c) 1996-2002 Sun Microsystems, Inc. All Rights Reserved.
 *
 * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
 * modification, are permitted provided that the following conditions
 * are met:
 *
 * - Redistributions of source code must retain the above copyright
 *   notice, this list of conditions and the following disclaimer.
 *
 * - Redistribution in binary form must reproduce the above copyright
 *   notice, this list of conditions and the following disclaimer in
 *   the documentation and/or other materials provided with the
 *   distribution.
 *
 * Neither the name of Sun Microsystems, Inc. or the names of
 * contributors may be used to endorse or promote products derived
 * from this software without specific prior written permission.
 *
 * This software is provided "AS IS," without a warranty of any
 * kind. ALL EXPRESS OR IMPLIED CONDITIONS, REPRESENTATIONS AND
 * WARRANTIES, INCLUDING ANY IMPLIED WARRANTY OF MERCHANTABILITY,
 * FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE OR NON-INFRINGEMENT, ARE HEREBY
 * EXCLUDED. SUN AND ITS LICENSORS SHALL NOT BE LIABLE FOR ANY DAMAGES
 * SUFFERED BY LICENSEE AS A RESULT OF USING, MODIFYING OR
 * DISTRIBUTING THE SOFTWARE OR ITS DERIVATIVES. IN NO EVENT WILL SUN
 * OR ITS LICENSORS BE LIABLE FOR ANY LOST REVENUE, PROFIT OR DATA, OR
 * FOR DIRECT, INDIRECT, SPECIAL, CONSEQUENTIAL, INCIDENTAL OR
 * PUNITIVE DAMAGES, HOWEVER CAUSED AND REGARDLESS OF THE THEORY OF
 * LIABILITY, ARISING OUT OF THE USE OF OR INABILITY TO USE SOFTWARE,
 * EVEN IF SUN HAS BEEN ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGES.
 *
 * You acknowledge that Software is not designed,licensed or intended
 * for use in the design, construction, operation or maintenance of
 * any nuclear facility.
 */
import java.applet.Applet;
import java.awt.BorderLayout;
import java.awt.GraphicsConfiguration;
import javax.media.j3d.Alpha;
import javax.media.j3d.AmbientLight;
import javax.media.j3d.Appearance;
import javax.media.j3d.Background;
import javax.media.j3d.BoundingSphere;
import javax.media.j3d.BranchGroup;
import javax.media.j3d.Canvas3D;
import javax.media.j3d.ColoringAttributes;
import javax.media.j3d.DirectionalLight;
import javax.media.j3d.Group;
import javax.media.j3d.Material;
import javax.media.j3d.RotationInterpolator;
import javax.media.j3d.TextureAttributes;
import javax.media.j3d.Transform3D;
import javax.media.j3d.TransformGroup;
import javax.vecmath.Color3f;
import javax.vecmath.Point3d;
import javax.vecmath.Vector3d;
import javax.vecmath.Vector3f;
import com.sun.j3d.utils.applet.MainFrame;
import com.sun.j3d.utils.geometry.Cone;
import com.sun.j3d.utils.geometry.Cylinder;
import com.sun.j3d.utils.geometry.Primitive;
import com.sun.j3d.utils.geometry.Sphere;
import com.sun.j3d.utils.image.TextureLoader;
import com.sun.j3d.utils.universe.SimpleUniverse;
/**
 * ConicWorld creates spheres, cylinders, and cones of different resolutions and
 * colors. Demonstrates the use of the various geometry creation constructors
 * found in the com.sun.j3d.utils.geometry package.
 */
public class ConicWorld extends Applet {
  private java.net.URL texImage = null;
  private SimpleUniverse u = null;
  public BranchGroup createSceneGraph(Canvas3D c) {
    // Create the root of the branch graph
    BranchGroup objRoot = new BranchGroup();
    // Create a bounds for the background and behaviors
    BoundingSphere bounds = new BoundingSphere(new Point3d(0.0, 0.0, 0.0),
        100.0);
    // Set up the background
    Color3f bgColor = new Color3f(0.05f, 0.05f, 0.2f);
    Background bg = new Background(bgColor);
    bg.setApplicationBounds(bounds);
    objRoot.addChild(bg);
    // Set up the global lights
    Color3f lColor1 = new Color3f(0.7f, 0.7f, 0.7f);
    Vector3f lDir1 = new Vector3f(-1.0f, -1.0f, -1.0f);
    Color3f alColor = new Color3f(0.2f, 0.2f, 0.2f);
    AmbientLight aLgt = new AmbientLight(alColor);
    aLgt.setInfluencingBounds(bounds);
    DirectionalLight lgt1 = new DirectionalLight(lColor1, lDir1);
    lgt1.setInfluencingBounds(bounds);
    objRoot.addChild(aLgt);
    objRoot.addChild(lgt1);
    // Create a bunch of objects with a behavior and add them
    // into the scene graph.
    int row, col;
    int numRows = 3, numCols = 5;
    Appearance[][] app = new Appearance[numRows][numCols];
    for (row = 0; row < numRows; row++)
      for (col = 0; col < numCols; col++)
        app[row][col] = createAppearance(row * numCols + col);
    // Space between each row/column
    double xspace = 2.0 / ((double) numCols - 1.0);
    double yspace = 2.0 / ((double) numRows - 1.0);
    for (int i = 0; i < numRows; i++) {
      double ypos = ((double) i * yspace - 1.0) * 0.6;
      for (int j = 0; j < numCols; j++) {
        double xpos = xpos = ((double) j * xspace - 1.0) * 0.6;
        objRoot
            .addChild(createObject(i, j, app[i][j], 0.1, xpos, ypos));
      }
    }
    // Let Java 3D perform optimizations on this scene graph.
    objRoot.compile();
    return objRoot;
  }
  private Appearance createAppearance(int idx) {
    Appearance app = new Appearance();
    // Globally used colors
    Color3f black = new Color3f(0.0f, 0.0f, 0.0f);
    Color3f white = new Color3f(1.0f, 1.0f, 1.0f);
    idx = idx % 5;
    switch (idx) {
    // Lit solid
    case 0: {
      // Set up the material properties
      Color3f objColor = new Color3f(0.8f, 0.0f, 0.0f);
      app.setMaterial(new Material(objColor, black, objColor, white,
          80.0f));
      break;
    }
    // Lit solid, no specular
    case 1: {
      // Set up the material properties
      Color3f objColor = new Color3f(0.0f, 0.8f, 0.0f);
      app.setMaterial(new Material(objColor, black, objColor, white,
          80.0f));
      break;
    }
    // Lit solid, specular only
    case 2: {
      // Set up the material properties
      Color3f objColor = new Color3f(0.0f, 0.8f, 0.8f);
      app.setMaterial(new Material(black, black, objColor, white, 80.0f));
      break;
    }
    // Texture mapped, lit solid
    case 3: {
      // Set up the texture map
      TextureLoader tex = new TextureLoader(texImage, this);
      app.setTexture(tex.getTexture());
      // Set up the material properties
      app.setMaterial(new Material(white, black, white, black, 1.0f));
      TextureAttributes texAttr = new TextureAttributes();
      texAttr.setTextureMode(TextureAttributes.MODULATE);
      app.setTextureAttributes(texAttr);
      break;
    }
    // Another lit solid with a different color
    case 4: {
      // Set up the material properties
      Color3f objColor = new Color3f(1.0f, 1.0f, 0.0f);
      app.setMaterial(new Material(objColor, black, objColor, white,
          80.0f));
      break;
    }
    default: {
      ColoringAttributes ca = new ColoringAttributes();
      ca.setColor(new Color3f(0.0f, 1.0f, 0.0f));
      app.setColoringAttributes(ca);
    }
    }
    return app;
  }
  private Group createObject(int i, int j, Appearance app, double scale,
      double xpos, double ypos) {
    // Create a transform group node to scale and position the object.
    Transform3D t = new Transform3D();
    t.set(scale, new Vector3d(xpos, ypos, 0.0));
    TransformGroup objTrans = new TransformGroup(t);
    // Create a second transform group node and initialize it to the
    // identity. Enable the TRANSFORM_WRITE capability so that
    // our behavior code can modify it at runtime.
    TransformGroup spinTg = new TransformGroup();
    spinTg.setCapability(TransformGroup.ALLOW_TRANSFORM_WRITE);
    spinTg.setCapability(TransformGroup.ALLOW_TRANSFORM_READ);
    Primitive obj = null;
    if (i % 3 == 2) {
      obj = (Primitive) new Sphere(1.0f, Sphere.GENERATE_NORMALS
          | Sphere.GENERATE_TEXTURE_COORDS, j * 8 + 4, app);
    } else if (i % 3 == 1) {
      obj = (Primitive) new Cylinder(1.0f, 2.0f,
          Cylinder.GENERATE_TEXTURE_COORDS
              | Cylinder.GENERATE_NORMALS, j * 8 + 4, j * 8 + 4,
          app);
    } else if (i % 3 == 0) {
      obj = (Primitive) new Cone(1.0f, 2.0f, Cone.GENERATE_NORMALS
          | Cone.GENERATE_TEXTURE_COORDS, j * 8 + 4, j * 8 + 4, app);
    }
    // add it to the scene graph.
    spinTg.addChild(obj);
    // Create a new Behavior object that will perform the desired
    // operation on the specified transform object and add it into
    // the scene graph.
    Transform3D yAxis = new Transform3D();
    Alpha rotationAlpha = new Alpha(-1, Alpha.INCREASING_ENABLE, 0, 0,
        5000, 0, 0, 0, 0, 0);
    RotationInterpolator rotator = new RotationInterpolator(rotationAlpha,
        spinTg, yAxis, 0.0f, (float) Math.PI * 2.0f);
    BoundingSphere bounds = new BoundingSphere(new Point3d(0.0, 0.0, 0.0),
        100.0);
    rotator.setSchedulingBounds(bounds);
    // Add the behavior and the transform group to the object
    objTrans.addChild(rotator);
    objTrans.addChild(spinTg);
    return objTrans;
  }
  public ConicWorld() {
  }
  public ConicWorld(java.net.URL url) {
    texImage = url;
  }
  public void init() {
    if (texImage == null) {
      // the path to the image for an applet
      try {
        texImage = new java.net.URL(getCodeBase().toString()
            + "/earth.jpg");
      } catch (java.net.MalformedURLException ex) {
        System.out.println(ex.getMessage());
        System.exit(1);
      }
    }
    setLayout(new BorderLayout());
    GraphicsConfiguration config = SimpleUniverse
        .getPreferredConfiguration();
    Canvas3D c = new Canvas3D(config);
    add("Center", c);
    // Create a simple scene and attach it to the virtual universe
    BranchGroup scene = createSceneGraph(c);
    u = new SimpleUniverse(c);
    // This will move the ViewPlatform back a bit so the
    // objects in the scene can be viewed.
    u.getViewingPlatform().setNominalViewingTransform();
    u.addBranchGraph(scene);
  }
  public void destroy() {
    u.cleanup();
  }
  //
  // The following allows ConicWorld to be run as an application
  // as well as an applet
  //
  public static void main(String[] args) {
    // the path to the image file for an application
    java.net.URL url = null;
    try {
      url = new java.net.URL("file:earth.jpg");
    } catch (java.net.MalformedURLException ex) {
      System.out.println(ex.getMessage());
      System.exit(1);
    }
    new MainFrame(new ConicWorld(url), 700, 700);
  }
}