Mega Code Archive

 
Categories / Java / 3D Graphics
 

PolygonOffset

/*  * %Z%%M% %I% %E% %U%  *   * ************************************************************** "Copyright (c)  * 2001 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.Dimension; import java.awt.GraphicsConfiguration; import java.awt.GridBagLayout; import java.awt.GridLayout; import java.awt.Point; import java.awt.event.ActionEvent; import java.awt.event.ActionListener; import java.awt.image.BufferedImage; import java.io.BufferedOutputStream; import java.io.FileOutputStream; import java.text.NumberFormat; import java.util.Enumeration; import java.util.EventListener; import java.util.EventObject; import java.util.Hashtable; import java.util.Vector; import javax.media.j3d.Alpha; 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.ImageComponent; import javax.media.j3d.ImageComponent2D; import javax.media.j3d.PolygonAttributes; import javax.media.j3d.RotationInterpolator; import javax.media.j3d.Screen3D; import javax.media.j3d.Transform3D; import javax.media.j3d.TransformGroup; import javax.media.j3d.View; import javax.swing.Box; import javax.swing.BoxLayout; import javax.swing.JButton; import javax.swing.JLabel; import javax.swing.JPanel; import javax.swing.JSlider; import javax.swing.event.ChangeEvent; import javax.swing.event.ChangeListener; import javax.vecmath.AxisAngle4f; import javax.vecmath.Color3f; import javax.vecmath.Point3d; import javax.vecmath.Vector3f; import com.sun.image.codec.jpeg.JPEGCodec; import com.sun.image.codec.jpeg.JPEGEncodeParam; import com.sun.image.codec.jpeg.JPEGImageEncoder; import com.sun.j3d.utils.applet.MainFrame; import com.sun.j3d.utils.geometry.Sphere; import com.sun.j3d.utils.universe.SimpleUniverse; import com.sun.j3d.utils.universe.ViewingPlatform; public class PolygonOffset extends Applet implements Java3DExplorerConstants {   SimpleUniverse u;   boolean isApplication;   Canvas3D canvas;   OffScreenCanvas3D offScreenCanvas;   View view;   PolygonAttributes solidPa;   PolygonAttributes wirePa;   float dynamicOffset = 1.0f;   float staticOffset = 1.0f;   ViewingPlatform viewingPlatform;   float innerScale = 0.94f;   TransformGroup innerTG;   Transform3D scale;   float sphereRadius = 0.9f;   String outFileBase = "offset";   int outFileSeq = 0;   float offScreenScale = 1.0f;   public BranchGroup createSceneGraph() {     // Create the root of the branch graph     BranchGroup objRoot = new BranchGroup();     // Create the transform group node and initialize it to the     // identity. Enable the TRANSFORM_WRITE capability so that     // our behavior code can modify it at runtime. Add it to the     // root of the subgraph.     TransformGroup objTrans = new TransformGroup();     objTrans.setCapability(TransformGroup.ALLOW_TRANSFORM_WRITE);     objRoot.addChild(objTrans);     // Create a Sphere. We will display this as both wireframe and     // solid to make a hidden line display     // wireframe     Appearance wireApp = new Appearance();     ColoringAttributes wireCa = new ColoringAttributes();     wireCa.setColor(black);     wireApp.setColoringAttributes(wireCa);     wirePa = new PolygonAttributes(PolygonAttributes.POLYGON_LINE,         PolygonAttributes.CULL_BACK, 0.0f);     wireApp.setPolygonAttributes(wirePa);     Sphere outWireSphere = new Sphere(sphereRadius, 0, 15, wireApp);     objTrans.addChild(outWireSphere);     // solid     ColoringAttributes outCa = new ColoringAttributes(red,         ColoringAttributes.SHADE_FLAT);     Appearance outSolid = new Appearance();     outSolid.setColoringAttributes(outCa);     solidPa = new PolygonAttributes(PolygonAttributes.POLYGON_FILL,         PolygonAttributes.CULL_BACK, 0.0f);     solidPa.setPolygonOffsetFactor(dynamicOffset);     solidPa.setPolygonOffset(staticOffset);     solidPa.setCapability(PolygonAttributes.ALLOW_OFFSET_WRITE);     outSolid.setPolygonAttributes(solidPa);     Sphere outSolidSphere = new Sphere(sphereRadius, 0, 15, outSolid);     objTrans.addChild(outSolidSphere);     innerTG = new TransformGroup();     innerTG.setCapability(TransformGroup.ALLOW_TRANSFORM_WRITE);     scale = new Transform3D();     updateInnerScale();     objTrans.addChild(innerTG);     // Create a smaller sphere to go inside. This sphere has a different     // tesselation and color     Sphere inWireSphere = new Sphere(sphereRadius, 0, 10, wireApp);     innerTG.addChild(inWireSphere);     // inside solid     ColoringAttributes inCa = new ColoringAttributes(blue,         ColoringAttributes.SHADE_FLAT);     Appearance inSolid = new Appearance();     inSolid.setColoringAttributes(inCa);     inSolid.setPolygonAttributes(solidPa);     Sphere inSolidSphere = new Sphere(sphereRadius, 0, 10, inSolid);     innerTG.addChild(inSolidSphere);     // Create a new Behavior object that will perform the desired     // operation on the specified transform object and add it into     // the scene graph.     AxisAngle4f axisAngle = new AxisAngle4f(0.0f, 0.0f, 1.0f,         -(float) Math.PI / 2.0f);     Transform3D yAxis = new Transform3D();     Alpha rotationAlpha = new Alpha(-1, Alpha.INCREASING_ENABLE, 0, 0,         80000, 0, 0, 0, 0, 0);     RotationInterpolator rotator = new RotationInterpolator(rotationAlpha,         objTrans, 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);     objTrans.addChild(rotator);     // set up a white background     Background bgWhite = new Background(new Color3f(1.0f, 1.0f, 1.0f));     bgWhite.setApplicationBounds(bounds);     objTrans.addChild(bgWhite);     // Have Java 3D perform optimizations on this scene graph.     objRoot.compile();     return objRoot;   }   void updateInnerScale() {     scale.set(innerScale);     innerTG.setTransform(scale);   }   public PolygonOffset() {     this(false);   }   public PolygonOffset(boolean isApplication) {     this.isApplication = isApplication;   }   public void init() {     setLayout(new BorderLayout());     GraphicsConfiguration config = SimpleUniverse         .getPreferredConfiguration();     JPanel canvasPanel = new JPanel();     GridBagLayout gridbag = new GridBagLayout();     canvasPanel.setLayout(gridbag);     canvas = new Canvas3D(config);     canvas.setSize(600, 600);     add(canvas, BorderLayout.CENTER);     u = new SimpleUniverse(canvas);     if (isApplication) {       offScreenCanvas = new OffScreenCanvas3D(config, true);       // set the size of the off-screen canvas based on a scale       // of the on-screen size       Screen3D sOn = canvas.getScreen3D();       Screen3D sOff = offScreenCanvas.getScreen3D();       Dimension dim = sOn.getSize();       dim.width *= offScreenScale;       dim.height *= offScreenScale;       sOff.setSize(dim);       sOff.setPhysicalScreenWidth(sOn.getPhysicalScreenWidth()           * offScreenScale);       sOff.setPhysicalScreenHeight(sOn.getPhysicalScreenHeight()           * offScreenScale);       // attach the offscreen canvas to the view       u.getViewer().getView().addCanvas3D(offScreenCanvas);     }     // Create a simple scene and attach it to the virtual universe     BranchGroup scene = createSceneGraph();     // set the eye at z = 2.0     viewingPlatform = u.getViewingPlatform();     Transform3D vpTrans = new Transform3D();     vpTrans.set(new Vector3f(0.0f, 0.0f, 2.0f));     viewingPlatform.getViewPlatformTransform().setTransform(vpTrans);     // set up a parallel projection with clip limits at 1 and -1     view = u.getViewer().getView();     view.setProjectionPolicy(View.PARALLEL_PROJECTION);     view.setFrontClipPolicy(View.VIRTUAL_EYE);     view.setBackClipPolicy(View.VIRTUAL_EYE);     view.setFrontClipDistance(1.0f);     view.setBackClipDistance(3.0f);     u.addBranchGraph(scene);     // set up the sliders     JPanel guiPanel = new JPanel();     guiPanel.setLayout(new GridLayout(0, 1));     FloatLabelJSlider dynamicSlider = new FloatLabelJSlider(         "Dynamic Offset", 0.1f, 0.0f, 2.0f, dynamicOffset);     dynamicSlider.addFloatListener(new FloatListener() {       public void floatChanged(FloatEvent e) {         dynamicOffset = e.getValue();         solidPa.setPolygonOffsetFactor(dynamicOffset);       }     });     guiPanel.add(dynamicSlider);     LogFloatLabelJSlider staticSlider = new LogFloatLabelJSlider(         "Static Offset", 0.1f, 10000.0f, staticOffset);     staticSlider.addFloatListener(new FloatListener() {       public void floatChanged(FloatEvent e) {         staticOffset = e.getValue();         solidPa.setPolygonOffset(staticOffset);       }     });     guiPanel.add(staticSlider);     FloatLabelJSlider innerSphereSlider = new FloatLabelJSlider(         "Inner Sphere Scale", 0.001f, 0.90f, 1.0f, innerScale);     innerSphereSlider.addFloatListener(new FloatListener() {       public void floatChanged(FloatEvent e) {         innerScale = e.getValue();         updateInnerScale();       }     });     guiPanel.add(innerSphereSlider);     if (isApplication) {       JButton snapButton = new JButton("Snap Image");       snapButton.addActionListener(new ActionListener() {         public void actionPerformed(ActionEvent e) {           Point loc = canvas.getLocationOnScreen();           offScreenCanvas.setOffScreenLocation(loc);           Dimension dim = canvas.getSize();           dim.width *= offScreenScale;           dim.height *= offScreenScale;           nf.setMinimumIntegerDigits(3);           offScreenCanvas.snapImageFile(outFileBase               + nf.format(outFileSeq++), dim.width, dim.height);           nf.setMinimumIntegerDigits(0);         }       });       guiPanel.add(snapButton);     }     add(guiPanel, BorderLayout.EAST);   }   public void destroy() {     u.removeAllLocales();   }   //   // The following allows PolygonOffset to be run as an application   // as well as an applet   //   public static void main(String[] args) {     new MainFrame(new PolygonOffset(true), 950, 600);   } } interface Java3DExplorerConstants {   // colors   static Color3f black = new Color3f(0.0f, 0.0f, 0.0f);   static Color3f red = new Color3f(1.0f, 0.0f, 0.0f);   static Color3f green = new Color3f(0.0f, 1.0f, 0.0f);   static Color3f blue = new Color3f(0.0f, 0.0f, 1.0f);   static Color3f skyBlue = new Color3f(0.6f, 0.7f, 0.9f);   static Color3f cyan = new Color3f(0.0f, 1.0f, 1.0f);   static Color3f magenta = new Color3f(1.0f, 0.0f, 1.0f);   static Color3f yellow = new Color3f(1.0f, 1.0f, 0.0f);   static Color3f brightWhite = new Color3f(1.0f, 1.5f, 1.5f);   static Color3f white = new Color3f(1.0f, 1.0f, 1.0f);   static Color3f darkGrey = new Color3f(0.15f, 0.15f, 0.15f);   static Color3f medGrey = new Color3f(0.3f, 0.3f, 0.3f);   static Color3f grey = new Color3f(0.5f, 0.5f, 0.5f);   static Color3f lightGrey = new Color3f(0.75f, 0.75f, 0.75f);   // infinite bounding region, used to make env nodes active everywhere   BoundingSphere infiniteBounds = new BoundingSphere(new Point3d(),       Double.MAX_VALUE);   // common values   static final String nicestString = "NICEST";   static final String fastestString = "FASTEST";   static final String antiAliasString = "Anti-Aliasing";   static final String noneString = "NONE";   // light type constants   static int LIGHT_AMBIENT = 1;   static int LIGHT_DIRECTIONAL = 2;   static int LIGHT_POSITIONAL = 3;   static int LIGHT_SPOT = 4;   // screen capture constants   static final int USE_COLOR = 1;   static final int USE_BLACK_AND_WHITE = 2;   // number formatter   NumberFormat nf = NumberFormat.getInstance(); } class OffScreenCanvas3D extends Canvas3D {   OffScreenCanvas3D(GraphicsConfiguration graphicsConfiguration,       boolean offScreen) {     super(graphicsConfiguration, offScreen);   }   private BufferedImage doRender(int width, int height) {     BufferedImage bImage = new BufferedImage(width, height,         BufferedImage.TYPE_INT_RGB);     ImageComponent2D buffer = new ImageComponent2D(         ImageComponent.FORMAT_RGB, bImage);     //buffer.setYUp(true);     setOffScreenBuffer(buffer);     renderOffScreenBuffer();     waitForOffScreenRendering();     bImage = getOffScreenBuffer().getImage();     return bImage;   }   void snapImageFile(String filename, int width, int height) {     BufferedImage bImage = doRender(width, height);     /*      * JAI: RenderedImage fImage = JAI.create("format", bImage,      * DataBuffer.TYPE_BYTE); JAI.create("filestore", fImage, filename +      * ".tif", "tiff", null);      */     /* No JAI: */     try {       FileOutputStream fos = new FileOutputStream(filename + ".jpg");       BufferedOutputStream bos = new BufferedOutputStream(fos);       JPEGImageEncoder jie = JPEGCodec.createJPEGEncoder(bos);       JPEGEncodeParam param = jie.getDefaultJPEGEncodeParam(bImage);       param.setQuality(1.0f, true);       jie.setJPEGEncodeParam(param);       jie.encode(bImage);       bos.flush();       fos.close();     } catch (Exception e) {       System.out.println(e);     }   } } class FloatLabelJSlider extends JPanel implements ChangeListener,     Java3DExplorerConstants {   JSlider slider;   JLabel valueLabel;   Vector listeners = new Vector();   float min, max, resolution, current, scale;   int minInt, maxInt, curInt;;   int intDigits, fractDigits;   float minResolution = 0.001f;   // default slider with name, resolution = 0.1, min = 0.0, max = 1.0 inital   // 0.5   FloatLabelJSlider(String name) {     this(name, 0.1f, 0.0f, 1.0f, 0.5f);   }   FloatLabelJSlider(String name, float resolution, float min, float max,       float current) {     this.resolution = resolution;     this.min = min;     this.max = max;     this.current = current;     if (resolution < minResolution) {       resolution = minResolution;     }     // round scale to nearest integer fraction. i.e. 0.3 => 1/3 = 0.33     scale = (float) Math.round(1.0f / resolution);     resolution = 1.0f / scale;     // get the integer versions of max, min, current     minInt = Math.round(min * scale);     maxInt = Math.round(max * scale);     curInt = Math.round(current * scale);     // sliders use integers, so scale our floating point value by "scale"     // to make each slider "notch" be "resolution". We will scale the     // value down by "scale" when we get the event.     slider = new JSlider(JSlider.HORIZONTAL, minInt, maxInt, curInt);     slider.addChangeListener(this);     valueLabel = new JLabel(" ");     // set the initial value label     setLabelString();     // add min and max labels to the slider     Hashtable labelTable = new Hashtable();     labelTable.put(new Integer(minInt), new JLabel(nf.format(min)));     labelTable.put(new Integer(maxInt), new JLabel(nf.format(max)));     slider.setLabelTable(labelTable);     slider.setPaintLabels(true);     /* layout to align left */     setLayout(new BorderLayout());     Box box = new Box(BoxLayout.X_AXIS);     add(box, BorderLayout.WEST);     box.add(new JLabel(name));     box.add(slider);     box.add(valueLabel);   }   public void setMinorTickSpacing(float spacing) {     int intSpacing = Math.round(spacing * scale);     slider.setMinorTickSpacing(intSpacing);   }   public void setMajorTickSpacing(float spacing) {     int intSpacing = Math.round(spacing * scale);     slider.setMajorTickSpacing(intSpacing);   }   public void setPaintTicks(boolean paint) {     slider.setPaintTicks(paint);   }   public void addFloatListener(FloatListener listener) {     listeners.add(listener);   }   public void removeFloatListener(FloatListener listener) {     listeners.remove(listener);   }   public void stateChanged(ChangeEvent e) {     JSlider source = (JSlider) e.getSource();     // get the event type, set the corresponding value.     // Sliders use integers, handle floating point values by scaling the     // values by "scale" to allow settings at "resolution" intervals.     // Divide by "scale" to get back to the real value.     curInt = source.getValue();     current = curInt / scale;     valueChanged();   }   public void setValue(float newValue) {     boolean changed = (newValue != current);     current = newValue;     if (changed) {       valueChanged();     }   }   private void valueChanged() {     // update the label     setLabelString();     // notify the listeners     FloatEvent event = new FloatEvent(this, current);     for (Enumeration e = listeners.elements(); e.hasMoreElements();) {       FloatListener listener = (FloatListener) e.nextElement();       listener.floatChanged(event);     }   }   void setLabelString() {     // Need to muck around to try to make sure that the width of the label     // is wide enough for the largest value. Pad the string     // be large enough to hold the largest value.     int pad = 5; // fudge to make up for variable width fonts     float maxVal = Math.max(Math.abs(min), Math.abs(max));     intDigits = Math.round((float) (Math.log(maxVal) / Math.log(10))) + pad;     if (min < 0) {       intDigits++; // add one for the '-'     }     // fractDigits is num digits of resolution for fraction. Use base 10 log     // of scale, rounded up, + 2.     fractDigits = (int) Math.ceil((Math.log(scale) / Math.log(10)));     nf.setMinimumFractionDigits(fractDigits);     nf.setMaximumFractionDigits(fractDigits);     String value = nf.format(current);     while (value.length() < (intDigits + fractDigits)) {       value = value + "  ";     }     valueLabel.setText(value);   } } class FloatEvent extends EventObject {   float value;   FloatEvent(Object source, float newValue) {     super(source);     value = newValue;   }   float getValue() {     return value;   } } interface FloatListener extends EventListener {   void floatChanged(FloatEvent e); } class LogFloatLabelJSlider extends JPanel implements ChangeListener,     Java3DExplorerConstants {   JSlider slider;   JLabel valueLabel;   Vector listeners = new Vector();   float min, max, resolution, current, scale;   double minLog, maxLog, curLog;   int minInt, maxInt, curInt;;   int intDigits, fractDigits;   NumberFormat nf = NumberFormat.getInstance();   float minResolution = 0.001f;   double logBase = Math.log(10);   // default slider with name, resolution = 0.1, min = 0.0, max = 1.0 inital   // 0.5   LogFloatLabelJSlider(String name) {     this(name, 0.1f, 100.0f, 10.0f);   }   LogFloatLabelJSlider(String name, float min, float max, float current) {     this.resolution = resolution;     this.min = min;     this.max = max;     this.current = current;     if (resolution < minResolution) {       resolution = minResolution;     }     minLog = log10(min);     maxLog = log10(max);     curLog = log10(current);     // resolution is 100 steps from min to max     scale = 100.0f;     resolution = 1.0f / scale;     // get the integer versions of max, min, current     minInt = (int) Math.round(minLog * scale);     maxInt = (int) Math.round(maxLog * scale);     curInt = (int) Math.round(curLog * scale);     slider = new JSlider(JSlider.HORIZONTAL, minInt, maxInt, curInt);     slider.addChangeListener(this);     valueLabel = new JLabel(" ");     // Need to muck around to make sure that the width of the label     // is wide enough for the largest value. Pad the initial string     // be large enough to hold the largest value.     int pad = 5; // fudge to make up for variable width fonts     intDigits = (int) Math.ceil(maxLog) + pad;     if (min < 0) {       intDigits++; // add one for the '-'     }     if (minLog < 0) {       fractDigits = (int) Math.ceil(-minLog);     } else {       fractDigits = 0;     }     nf.setMinimumFractionDigits(fractDigits);     nf.setMaximumFractionDigits(fractDigits);     String value = nf.format(current);     while (value.length() < (intDigits + fractDigits)) {       value = value + " ";     }     valueLabel.setText(value);     // add min and max labels to the slider     Hashtable labelTable = new Hashtable();     labelTable.put(new Integer(minInt), new JLabel(nf.format(min)));     labelTable.put(new Integer(maxInt), new JLabel(nf.format(max)));     slider.setLabelTable(labelTable);     slider.setPaintLabels(true);     // layout to align left     setLayout(new BorderLayout());     Box box = new Box(BoxLayout.X_AXIS);     add(box, BorderLayout.WEST);     box.add(new JLabel(name));     box.add(slider);     box.add(valueLabel);   }   public void setMinorTickSpacing(float spacing) {     int intSpacing = Math.round(spacing * scale);     slider.setMinorTickSpacing(intSpacing);   }   public void setMajorTickSpacing(float spacing) {     int intSpacing = Math.round(spacing * scale);     slider.setMajorTickSpacing(intSpacing);   }   public void setPaintTicks(boolean paint) {     slider.setPaintTicks(paint);   }   public void addFloatListener(FloatListener listener) {     listeners.add(listener);   }   public void removeFloatListener(FloatListener listener) {     listeners.remove(listener);   }   public void stateChanged(ChangeEvent e) {     JSlider source = (JSlider) e.getSource();     curInt = source.getValue();     curLog = curInt / scale;     current = (float) exp10(curLog);     valueChanged();   }   public void setValue(float newValue) {     boolean changed = (newValue != current);     current = newValue;     if (changed) {       valueChanged();     }   }   private void valueChanged() {     String value = nf.format(current);     valueLabel.setText(value);     // notify the listeners     FloatEvent event = new FloatEvent(this, current);     for (Enumeration e = listeners.elements(); e.hasMoreElements();) {       FloatListener listener = (FloatListener) e.nextElement();       listener.floatChanged(event);     }   }   double log10(double value) {     return Math.log(value) / logBase;   }   double exp10(double value) {     return Math.exp(value * logBase);   } }