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J2ME 3D技术简介

[ 录入：阿标 | 点击数： | 更新时间：2005-3-12 9:16:00]
3D技术对我们来说已经非常熟悉了，最常用的3D API有OpenGL和Microsoft的Direct 3D，在桌面游戏中早已广泛应用。对于J2ME程序而言，Mobile 3D Graphics API(JSR184)的出现，使得为手机应用程序添加3D功能成为可能。

JSR184标准（M3G：Mobile 3D Graphics）为Java移动应用程序定义了一个简洁的3D API接口，J2ME程序可以非常方便地使用M3G来实现3D应用比如游戏等等。M3G被设计为非常轻量级的，整个API的完整实现不超过150kb。

M3G是J2ME的一个可选包，以OpenGL为基础的精简版，一共有30个类，运行在CLDC1.1/CLDC2.0上（必须支持浮点运算），可以在MIDP1.0和MIDP2.0中使用。目前，支持M3G的手机有Nokia 6230/3650/7650/6600、Siemens S65/CX65/S55/M55、Sony-Ericsson K700i/P800/P900、Moto 220/T720等。M3G只是一个Java接口，具体的底层3D引擎一般由C代码实现，比如许多手机厂商的3D引擎采用的便是SuperScape公司的Swerve引擎，这是一个专门为移动设备设计的高性能3D引擎。

类似于Microsoft的D3D，M3G支持两种3D模式：立即模式（immediate mode）和保留模式（retained mode）。在立即模式下，开发者必须手动渲染每一帧，从而获得较快的速度，但代码较繁琐；在保留模式下，开发者只需设置好关键帧，剩下的动画由M3G完成，代码较简单，但速度较慢。M3G也允许混合使用这两种模式。

3D模型可以在程序中创建，但是非常繁琐。因此，M3G提供一个Loader类，允许直接从一个单一的.m3g文件中读入全部3D场景。m3g文件可以通过3D Studio Max之类的软件创建。

如果熟悉OpenGL，那么M3G是非常容易理解的。在M3G中，Graphics3D是3D渲染的屏幕接口，World代表整个3D场景，包括Camera（用于设置观察者视角）、Light（灯光）、Background（背景）和树型结构的任意数量的3D物体。3D对象在计算机中用点（Point, Pixel）、线（Line, Polyline, Spline）、面（Mesh）来描述，具体存储和运算（如旋转、投影）都是矩阵运算和变换。

SUN的WTK2.2已经内置了M3G的实现包，如果安装了WTK2.2，就可以在模拟器上运行3D MIDP程序。可以参考WTK2.2的示例demo3d。

下面是一个最简单的M3G程序，来自Sony-Ericsson的示例代码，它创建一个旋转的金字塔，可以从 此处下载完整代码并在WTK2.2中运行。

首先，我们要获得唯一的Graphics3D实例，用于渲染3D场景。Graphics3D是一个Singleton实现，可以在任何地方获得：

g3d = Graphics3D.getInstance();

然后，在Canvas中渲染：

public class MyCanvas extends Canvas
{
public void paint(Graphics g) {
try {
g3d.bindTarget(g);
... update the scene ...
... render the scene ...
} finally {
g3d.releaseTarget();
}
}

接下来创建一个World并设置Camera：

world = new World();
camera = new Camera();
world.addChild(camera);
// The width and height of the canvas.
float w = getWidth();
float h = getHeight();
// Constructs a perspective projection matrix and sets that as the current projection matrix.
camera.setPerspective(60.0f, w / h, 0.1f, 50f);
world.setActiveCamera(camera);

接着，在createPyramid()方法中创建一个Mesh，代表金字塔，并添加到World中：

private Mesh pyramidMesh; // the pyramid in the scene

pyramidMesh = createPyramid(); // create our pyramid.
pyramidMesh.setTranslation(0.0f, 0.0f, -3.0f); // move the pyramid 3 units into the screen.
world.addChild(pyramidMesh); // add the pyramid to the world

最后，在一个线程中让金字塔绕Y轴旋转起来：

public void run() {
Graphics g = getGraphics();
while(true) {
// rotate the pyramid 1 degree around the Y-axis.
pyramidMesh.postRotate(3.0f, 0.0f, 1.0f, 0.0f);
draw3D(g);
flushGraphics();
}
}

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