Java a 3D grafika – IndexedGeometryArray
V předchozích článcích jsme se seznámili se dvěma odlišnými přístupy k vytváření těles, které se lišily v efektivitě využití paměti. Tentokrát k nim přidáme další, opět trochu jiný přístup, jímž bude využití indexované geometrie.
Označení indexovaná geometrie pojmenovává takový způsob uložení vrcholů těles, v němž máme dva typy polí – pole dat a pole indexů. V poli dat jsou uloženy souřadnice vrcholů a indexy z druhého pole do tohoto pole odkazují. Díky tomu můžeme mít souřadnice každého uloženého vrcholu v poli dat pouze jednou a odkazovat na ně z pole indexů, kolikrát jen bude potřeba. To samé platí rovněž o barvách, normálových vektorech a souřadnicích textur.
Třídy, umožňující pracovat s indexovanou geometrií, mají všechny společnou bázovou třídu IndexedGeometryArray, například IndexedTriangleArray, IndexedQuadArray nebo IndexedTriangleStripArray. První dvě jsou indexovanými analogiemi ke třídám TriangleArray a QuadArray (s tou jsme se zatím nesetkali), třetí pak odpovídá třídě TriangleStripArray. Z toho je vidět, že indexované můžeme mít jak jednotlivé trojúhelníky nebo čtyřúhelníky, tak i jejich trsy a pásy.
Konstruktor, definovaný ve třídě IndexedGeometryArray, přebírá tři parametry a vypadá takto: IndexedGeometryArray(int vertexCount, int vertexFormat, int vertexCount). První parametr určuje počet vrcholů v poli dat, druhý parametr určuje, co bude v daném objektu uloženo za informace, a konečně třetí parametr říká, jakou velikost bude mít pole indexů. Tento konstruktor ale nevyužijeme při vytváření trsů nebo pásů pomocí indexované geometrie, protože u těch potřebujeme navíc vědět, kolik vrcholů bude uloženo v jednotlivých trsech nebo pásech. V konstruktoru IndexedGeometryStripArray(int vertexCount, int vertexFormat, int indexCount, int stripIndexCounts[]) jsou zmiňované informace uloženy v poli stripIndexCounts.
K nastavování polí dat se používají metody definované ve třídě GeometryArray, jako jsou setCoordinates nebo setNormals. Pro nastavování indexů už ale s metodami definovanými ve třídě GeometryArray pochopitelně nevystačíme, protože budeme potřebovat rovněž metody pro nastavování polí indexů, jako například setCoordinateIndices(int index, int coordinateIndices[]) nebo setColorIndices(int index, int colorIndices[]).
Jako příklad využití indexované geometrie si ukážeme vytvoření krychle pomocí třídy IndexedQuadArray. Screenshot tentokrát nečekejte, jedná se pouze o další variaci na téma osvětlené krychle.
package interval.j3d;
import javax.media.j3d.*;
import javax.vecmath.*;
import com.sun.j3d.utils.geometry.*;
public class OurColorCube extends Shape3D{
public OurColorCube(float size) {
//pole dat
float coordinates[] = {
1,1,1, -1,1,1, -1,-1,1, 1,-1,1,
1,1,-1, -1,1,-1, -1,-1,-1, 1,-1,-1};
for (int i = 0; i < 24; i++)
coordinates[i] *= size/2f;
//pole indexů do pole dat
int indices[] ={0,1,2,3,//přední stěna
7,6,5,4,//zadní stěna
2,1,5,6,//levá stěna
0,3,7,4,//pravá stěna
3,2,6,7,//dolní stěna
0,4,5,1};//horní stěna
//vytvoříme objekt IndexedQuadArray
IndexedQuadArray geometry = new IndexedQuadArray(8, GeometryArray.COORDINATES | GeometryArray.NORMALS, 24);
//nastavíme pole dat pomocí metody definované ve třídě GeometryArray
geometry.setCoordinates(0, coordinates);
//nastavíme pole indexů
geometry.setCoordinateIndices(0, indices);
float normals[] = {1,0,0, -1,0,0, 0,1,0, 0,-1,0, 0,0,1, 0,0,-1};
int normalIndices[] = {4,4,4,4,
5,5,5,5,
1,1,1,1,
0,0,0,0,
3,3,3,3,
2,2,2,2};
geometry.setNormals(0, normals);
geometry.setNormalIndices(0, normalIndices);
this.setGeometry(geometry);
}
}
Je sice pravda, že indexovaná geometrie dokáže ušetřit prostor v paměti, ale za tyto úspory musíme platit výkonem. Pokud se tedy budete rozhodovat, jaký přístup k vytváření objektů zvolit, mějte to na zřeteli.
