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為基于J2ME的手機(jī)開發(fā)移動(dòng)3D游戲

系統(tǒng) 1552 0
一、簡(jiǎn)述

  既然現(xiàn)在你已對(duì)3D API比較熟悉并了解了3D圖形是如何加入到移動(dòng)Java應(yīng)用程序中的。下面將繼續(xù)告訴你怎樣使用3D造型軟件以使編碼和設(shè)計(jì)更為簡(jiǎn)單。

  如今,3D圖形幾乎是任何一部游戲的關(guān)鍵部分,甚至一些應(yīng)用程序也通過(guò)用3D形式來(lái)描述信息而獲得了成功。如前文中所述,以立即模式和手工編碼建立所有的3D對(duì)象的方式進(jìn)行開發(fā)速度很慢且很復(fù)雜。應(yīng)用程序中多邊形的所有角點(diǎn)必須在數(shù)組中獨(dú)立編碼。在JSR 184中,這稱為立即模式。

  另外一種更高級(jí)的模式稱為保留模式,它允許設(shè)計(jì)者使用諸如3D Max Studio 等3D建模軟件來(lái)設(shè)計(jì)場(chǎng)景圖,然后把它們應(yīng)用在程序中。

二、3D編輯器

  現(xiàn)在,最流行的商業(yè)動(dòng)畫制作軟件應(yīng)是3D Studio Max,它支持輸出模型或場(chǎng)景圖到M3G格式(JSR 184中指定的文件格式)。該文件格式是專門制訂的,以適用于移動(dòng)設(shè)備的特有需要。然而,3D Studio Max非常昂貴,即使它是一個(gè)很好的工具,也可能并不適合于任何一個(gè)人。
Superscape公司有他自己的Swerve產(chǎn)品家族(Swerve Studio,Swerve Client,Swerve Content),以幫助軟件開發(fā)者來(lái)開發(fā)基于3D Java的本機(jī)應(yīng)用程序。遺憾的是,Swerve Studio僅適于有限數(shù)目的對(duì)Superscape非常熟悉的開發(fā)者。

  還有一個(gè)自由工具可以選擇使用:Blender。Blender是一個(gè)開源的3D造型工具,其實(shí)它的功能相當(dāng)強(qiáng)大。你可以用Blender來(lái)進(jìn)行任何3D設(shè)計(jì)-從簡(jiǎn)單的造型到完整的動(dòng)畫制作。盡管現(xiàn)在還沒(méi)有輸出工具來(lái)輸出Blender模型到M3G文件中,但是可能很快就出現(xiàn)一些可用的工具(因?yàn)锽lender是開源的)。

三、建模

  如何在MIDP應(yīng)用程序中使用M3G 文件呢?首先,你需要一個(gè)已有某種3D模型的M3G文件。你可以用Google引擎快速查找一下,也可以使用和WirelessToolkit 2.2(在Demo3D 文件夾下)開發(fā)包一起發(fā)布的現(xiàn)成文件。在本文中,我們將對(duì)Sun的Pogoroo例程(編者注:Sun開發(fā)工具包自帶例程)作深度修改(簡(jiǎn)化)。我們不讓它動(dòng)起來(lái)或者做任何奇特的事情,而僅僅在屏幕上展示各個(gè)對(duì)象。

四、加載 World

  首先,要從M3D文件中加載World。在pogoroo.m3g文件中,你會(huì)看到一只袋鼠在一根彈簧單高蹺桿上跳躍,其身邊是一片綠茵。下面的列表1調(diào)用了加載器類的方法load()。

  列表1. 加載

try {
 //從M3D文件中加載World
 myWorld = (World)Loader.load("/pogoroo.m3g")[0];
 getObjects();
 setupAspectRatio();
}
catch(Exception e) {
 e.printStackTrace();
}

五、從3D世界中取得對(duì)象

  3D世界已經(jīng)被加載,現(xiàn)在你必須從中取得各個(gè)對(duì)象(見列表2)。這里,3D世界中有四個(gè)對(duì)象,其中之一是有關(guān)動(dòng)畫(袋鼠在單腳跳)的信息。你可以使用World的find()方法來(lái)取得這些對(duì)象。

  列表2. 從3D World中取得對(duì)象

try {
 tRoo = (Group) myWorld.find(POGOROO);
 tCams = (Group) myWorld.find(CAMERA);
 acRoo = (Group) myWorld.find(TRANSFORM);
 animRoo = (AnimationController) myWorld.find(ROO);
 //取得動(dòng)畫的長(zhǎng)度
 AnimationTrack track = acRoo.getAnimationTrack(0);
 animLength = 1000; // 缺省長(zhǎng)度為1秒
 if (track != null ) {
  KeyframeSequence ks = track.getKeyframeSequence();
  if (ks != null) animLength = ks.getDuration();
 }

}
catch(Exception e) {
 e.printStackTrace();
}

六、設(shè)置窗口寬高比例

  你必須設(shè)置窗口的寬高比例以使對(duì)象能夠正確著色。列表3中的代碼是未改動(dòng)的-基本上同Sun的例子一樣。首先,檢查畫布的寬度和高度,然后根據(jù)相機(jī)的類型來(lái)計(jì)算寬高比例。

  列表3. 設(shè)置寬高比例

void setupAspectRatio() {
 viewport_x = 0;
 viewport_y = 0;
 viewport_width = myCanvas.getWidth();
 viewport_height = myCanvas.getHeight();
 Camera cam = myWorld.getActiveCamera();
 float[] params = new float[4];
 int type = cam.getProjection(params);
 if(type != Camera.GENERIC) {
  //計(jì)算窗口的寬高比
  float waspect=viewport_width/viewport_height;
  if (waspect<params[1]) {
   float height = viewport_width/params[1];
   viewport_height=(int)height;
   viewport_y=(myCanvas.getHeight()-viewport_height)/2;
  }
  else {
   float width = viewport_height*params[1];
   viewport_width=(int)width;
   viewport_x=(myCanvas.getWidth()-viewport_width)/2;
  }
 }
}

七、刷新視圖

  為了刷新視圖,你可以用TimerTask來(lái)調(diào)用畫布的repaint()方法。另一種方法是直接使用線程,然后創(chuàng)建ExampleCanvas(畫布類的名字)來(lái)實(shí)現(xiàn)Runnable接口。

  列表4. 刷新視圖

private class RefreshTask extends TimerTask
{
 public void run(){
  if(myCanvas != null && myGraphics3D != null && myWorld != null) {
   int startTime = (int)System.currentTimeMillis();
   int validity = myWorld.animate(startTime);
   myCanvas.repaint(viewport_x, viewport_y, viewport_width, viewport_height);
  }
 }
}

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八、完整的例程代碼分析

  在列表5中,你會(huì)看到應(yīng)用程序的完整代碼。雖然長(zhǎng)些,但是比Sun的例子要簡(jiǎn)單許多。你可以通過(guò)給應(yīng)用程序添加上一些動(dòng)作和邏輯來(lái)練習(xí)你的MIDP技能。

  列表5. 完整的例程代碼

package com.kontio;

import javax.microedition.midlet.*;
import javax.microedition.lcdui.*;
import java.lang.IllegalArgumentException;
import java.io.*;
import java.util.*;
import javax.microedition.m3g.*;

public class Example3D extends MIDlet implements CommandListener{
 //我們?cè)趫?chǎng)景中使用的對(duì)象的UserID
 static final int POGOROO = 554921620;
 static final int CAMERA = 769302310;
 static final int TRANSFORM = 347178853;
 static final int ROO = 418071423;

 private Display myDisplay = null;
 private ExampleCanvas myCanvas = null;

 private Timer myRefreshTimer = new Timer();
 private TimerTask myRefreshTask = null;

 private Command exitCommand = new Command("Exit", Command.ITEM, 1);

 Graphics3D myGraphics3D = Graphics3D.getInstance();
 World myWorld = null;

 private AnimationController animRoo = null;
 private Group tRoo = null;
 private Group tCams = null;
 private Group acRoo = null;

 private int animLength = 0;

 int viewport_x;
 int viewport_y;
 int viewport_width;
 int viewport_height;

 public Example3D(){
  super();
  myDisplay = Display.getDisplay(this);
  myCanvas = new ExampleCanvas(this);
  myCanvas.setCommandListener(this);
  myCanvas.addCommand(exitCommand);
 }

 public void startApp() throws MIDletStateChangeException{
  myDisplay.setCurrent(myCanvas);

  try{
   // 從文件中加載World
   myWorld = (World)Loader.load("/pogoroo.m3g")[0];
   getObjects();
   setupAspectRatio();
  }
  catch(Exception e){
   e.printStackTrace();
  }

  myRefreshTask = new RefreshTask();

  // 調(diào)度一個(gè)重要執(zhí)行的計(jì)時(shí)器以顯示出幀速率20fps.
  myRefreshTimer.schedule(myRefreshTask, 0, 50);
 }

 void setupAspectRatio(){
  viewport_x = 0;
  viewport_y = 0;
  viewport_width = myCanvas.getWidth();
  viewport_height = myCanvas.getHeight();

  Camera cam = myWorld.getActiveCamera();

  float[] params = new float[4];
  int type = cam.getProjection(params);
  if(type != Camera.GENERIC){
   //計(jì)算窗口的寬高比例
   float waspect=viewport_width/viewport_height;

   if (waspect<params[1]){
    float height = viewport_width/params[1];
    viewport_height=(int)height;
    viewport_y=(myCanvas.getHeight()-viewport_height)/2;
   }
   else{
    float width = viewport_height*params[1];
    viewport_width=(int)width;
    viewport_x=(myCanvas.getWidth()-viewport_width)/2;
   }
  }
 }

 public void getObjects(){
  try{
   tRoo = (Group) myWorld.find(POGOROO);
   tCams = (Group) myWorld.find(CAMERA);
   acRoo = (Group) myWorld.find(TRANSFORM);
   animRoo = (AnimationController) myWorld.find(ROO);

   //取得動(dòng)畫的長(zhǎng)度
   AnimationTrack track = acRoo.getAnimationTrack(0);
   animLength = 1000; // 缺省的長(zhǎng)度,1秒
   if (track != null){
    KeyframeSequence ks = track.getKeyframeSequence();
    if (ks != null)
     animLength = ks.getDuration();
   }

  }
  catch(Exception e){
   e.printStackTrace();
  }
 }

 public void pauseApp(){}

 public void destroyApp(boolean unconditional) throws MIDletStateChangeException{
  myRefreshTimer.cancel();
  myRefreshTimer = null;
  myRefreshTask = null;
 }

 public void paint(Graphics g){
  if(g.getClipWidth() != viewport_width ||
   g.getClipHeight() != viewport_height ||
   g.getClipX() != viewport_x ||
   g.getClipY() != viewport_y){
  g.setColor(0x00);
  g.fillRect(0, 0, myCanvas.getWidth(), myCanvas.getHeight());
 }

 if ((myGraphics3D != null) && (myWorld != null)){
  myGraphics3D.bindTarget(g);
  myGraphics3D.setViewport(viewport_x, viewport_y,
  viewport_width, viewport_height);
  myGraphics3D.render(myWorld);
  myGraphics3D.releaseTarget();
 }
}

public void commandAction(Command cmd, Displayable disp)
{
 if (cmd == exitCommand){
  try{
   destroyApp(false);
   notifyDestroyed();
  }
  catch(Exception e){
   e.printStackTrace();
  }
 }
}

private class RefreshTask extends TimerTask{
 public void run(){
  if(myCanvas !=null && myGraphics3D != null && myWorld != null{
   int startTime = (int)System.currentTimeMillis();
   int validity = myWorld.animate(startTime);
   myCanvas.repaint(viewport_x, viewport_y, viewport_width, viewport_height);
  }
 }
}

class ExampleCanvas extends Canvas{
 Example3D myRooMIDlet;
 int i = 0;

 ExampleCanvas(Example3D Testlet) { myRooMIDlet = Testlet; }
 void init() { }

 void destroy() { }

 protected void paint(Graphics g) { myRooMIDlet.paint(g); }
 protected void keyPressed(int i) { }
 protected void keyReleased(int i) { }
 protected void keyRepeated(int i) { }
 protected void pointerDragged(int x, int y) { }
 protected void pointerPressed(int x, int y) { }
 protected void pointerReleased(int x, int y) { }
}
}

九、運(yùn)行在模擬器中的例程

  圖1展示了例程在WTK模擬器中運(yùn)行的結(jié)果。圖中的袋鼠和田地看上去棒極了。如果設(shè)計(jì)者選擇對(duì)其中任何對(duì)象改變一下的話,可以用the3D工具來(lái)完成,而在例程MIDlet中不需要作任何變化。

為基于J2ME的手機(jī)開發(fā)移動(dòng)3D游戲
圖1 例程在模擬器中運(yùn)行的結(jié)果

十、結(jié)論

  現(xiàn)在,你又看到一種使用JSR 184(也稱移動(dòng)3D API)的更高級(jí)的方式來(lái)創(chuàng)建3D應(yīng)用程序。在保留模式下,設(shè)計(jì)者可以使用現(xiàn)有的3D建模工具來(lái)創(chuàng)建3D世界和其中的對(duì)象,然后把這些模型輸出到M3G文件中。之后,應(yīng)用程序只需裝入該模型并在屏幕上繪制3D世界的視圖即可。

為基于J2ME的手機(jī)開發(fā)移動(dòng)3D游戲


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