Java 3D Frame : Swing 3D « 3D « Java

Java
1. 2D Graphics GUI
2. 3D
3. Advanced Graphics
4. Ant
5. Apache Common
6. Chart
7. Class
8. Collections Data Structure
9. Data Type
10. Database SQL JDBC
11. Design Pattern
12. Development Class
13. EJB3
14. Email
15. Event
16. File Input Output
17. Game
18. Generics
19. GWT
20. Hibernate
21. I18N
22. J2EE
23. J2ME
24. JDK 6
25. JNDI LDAP
26. JPA
27. JSP
28. JSTL
29. Language Basics
30. Network Protocol
31. PDF RTF
32. Reflection
33. Regular Expressions
34. Scripting
35. Security
36. Servlets
37. Spring
38. Swing Components
39. Swing JFC
40. SWT JFace Eclipse
41. Threads
42. Tiny Application
43. Velocity
44. Web Services SOA
45. XML
Java Tutorial
Java Source Code / Java Documentation
Java Open Source
Jar File Download
Java Articles
Java Products
Java by API
C# / C Sharp
C# / CSharp Tutorial
ASP.Net
ASP.NET Tutorial
JavaScript DHTML
JavaScript Tutorial
JavaScript Reference
HTML / CSS
HTML CSS Reference
C / ANSI-C
C Tutorial
C++
C++ Tutorial
Ruby
PHP
Python
SQL Server / T-SQL
SQL Server / T-SQL Tutorial
Oracle PL / SQL
Oracle PL/SQL Tutorial
PostgreSQL
SQL / MySQL
MySQL Tutorial
VB.Net
VB.Net Tutorial
Flash / Flex / ActionScript
VBA / Excel / Access / Word
Microsoft Office PowerPoint 2007 Tutorial
Microsoft Office Excel 2007 Tutorial
Microsoft Office Word 2007 Tutorial
Java » 3D » Swing 3DScreenshots 
Java 3D Frame
Java 3D Frame

/*
 *
 *  Copyright (c) 1998  David R. Nadeau
 *
 */

import java.applet.Applet;
import java.awt.AWTEvent;
import java.awt.BorderLayout;
import java.awt.CheckboxMenuItem;
import java.awt.Component;
import java.awt.Cursor;
import java.awt.Frame;
import java.awt.Menu;
import java.awt.MenuBar;
import java.awt.event.ActionEvent;
import java.awt.event.ActionListener;
import java.awt.event.InputEvent;
import java.awt.event.ItemEvent;
import java.awt.event.ItemListener;
import java.awt.event.MouseEvent;
import java.awt.event.WindowEvent;
import java.awt.event.WindowListener;
import java.io.File;
import java.util.Enumeration;
import java.util.EventListener;

import javax.media.j3d.Behavior;
import javax.media.j3d.BoundingSphere;
import javax.media.j3d.BranchGroup;
import javax.media.j3d.Canvas3D;
import javax.media.j3d.DirectionalLight;
import javax.media.j3d.Group;
import javax.media.j3d.Light;
import javax.media.j3d.Transform3D;
import javax.media.j3d.TransformGroup;
import javax.media.j3d.WakeupCriterion;
import javax.media.j3d.WakeupOnAWTEvent;
import javax.media.j3d.WakeupOnElapsedFrames;
import javax.media.j3d.WakeupOr;
import javax.vecmath.Color3f;
import javax.vecmath.Matrix4d;
import javax.vecmath.Point3d;
import javax.vecmath.Point3f;
import javax.vecmath.Vector3d;
import javax.vecmath.Vector3f;

import com.sun.j3d.utils.universe.PlatformGeometry;
import com.sun.j3d.utils.universe.SimpleUniverse;
import com.sun.j3d.utils.universe.Viewer;
import com.sun.j3d.utils.universe.ViewingPlatform;

/**
 * The Example class is a base class extended by example applications. The class
 * provides basic features to create a top-level frame, add a menubar and
 * Canvas3D, build the universe, set up "examine" and "walk" style navigation
 * behaviors, and provide hooks so that subclasses can add 3D content to the
 * example's universe.
 * <P>
 * Using this Example class simplifies the construction of example applications,
 * enabling the author to focus upon 3D content and not the busywork of creating
 * windows, menus, and universes.
 
 @version 1.0, 98/04/16
 @author David R. Nadeau, San Diego Supercomputer Center
 */

public class Java3DFrame extends Applet implements WindowListener, ActionListener,
    ItemListener, CheckboxMenuListener {
  //  Navigation types
  public final static int Walk = 0;

  public final static int Examine = 1;

  //  Should the scene be compiled?
  private boolean shouldCompile = true;

  //  GUI objects for our subclasses
  protected Java3DFrame example = null;

  protected Frame exampleFrame = null;

  protected MenuBar exampleMenuBar = null;

  protected Canvas3D exampleCanvas = null;

  protected TransformGroup exampleViewTransform = null;

  protected TransformGroup exampleSceneTransform = null;

  protected boolean debug = false;

  //  Private GUI objects and state
  private boolean headlightOnOff = true;

  private int navigationType = Examine;

  private CheckboxMenuItem headlightMenuItem = null;

  private CheckboxMenuItem walkMenuItem = null;

  private CheckboxMenuItem examineMenuItem = null;

  private DirectionalLight headlight = null;

  private ExamineViewerBehavior examineBehavior = null;

  private WalkViewerBehavior walkBehavior = null;

  //--------------------------------------------------------------
  //  ADMINISTRATION
  //--------------------------------------------------------------

  /**
   * The main program entry point when invoked as an application. Each example
   * application that extends this class must define their own main.
   
   @param args
   *            a String array of command-line arguments
   */
  public static void main(String[] args) {
    Java3DFrame ex = new Java3DFrame();
    ex.initialize(args);
    ex.buildUniverse();
    ex.showFrame();
  }

  /**
   * Constructs a new Example object.
   
   @return a new Example that draws no 3D content
   */
  public Java3DFrame() {
    // Do nothing
  }

  /**
   * Initializes the application when invoked as an applet.
   */
  public void init() {
    // Collect properties into String array
    String[] args = new String[2];
    // NOTE: to be done still...

    this.initialize(args);
    this.buildUniverse();
    this.showFrame();

    // NOTE: add something to the browser page?
  }

  /**
   * Initializes the Example by parsing command-line arguments, building an
   * AWT Frame, constructing a menubar, and creating the 3D canvas.
   
   @param args
   *            a String array of command-line arguments
   */
  protected void initialize(String[] args) {
    example = this;

    // Parse incoming arguments
    parseArgs(args);

    // Build the frame
    if (debug)
      System.err.println("Building GUI...");
    exampleFrame = new Frame();
    exampleFrame.setSize(640480);
    exampleFrame.setTitle("Java 3D Example");
    exampleFrame.setLayout(new BorderLayout());

    // Set up a close behavior
    exampleFrame.addWindowListener(this);

    // Create a canvas
    exampleCanvas = new Canvas3D(null);
    exampleCanvas.setSize(630460);
    exampleFrame.add("Center", exampleCanvas);

    // Build the menubar
    exampleMenuBar = this.buildMenuBar();
    exampleFrame.setMenuBar(exampleMenuBar);

    // Pack
    exampleFrame.pack();
    exampleFrame.validate();
    //    exampleFrame.setVisible( true );
  }

  /**
   * Parses incoming command-line arguments. Applications that subclass this
   * class may override this method to support their own command-line
   * arguments.
   
   @param args
   *            a String array of command-line arguments
   */
  protected void parseArgs(String[] args) {
    for (int i = 0; i < args.length; i++) {
      if (args[i].equals("-d"))
        debug = true;
    }
  }

  //--------------------------------------------------------------
  //  SCENE CONTENT
  //--------------------------------------------------------------

  /**
   * Builds the 3D universe by constructing a virtual universe (via
   * SimpleUniverse), a view platform (via SimpleUniverse), and a view (via
   * SimpleUniverse). A headlight is added and a set of behaviors initialized
   * to handle navigation types.
   */
  protected void buildUniverse() {
    //
    //  Create a SimpleUniverse object, which builds:
    //
    //    - a Locale using the given hi-res coordinate origin
    //
    //    - a ViewingPlatform which in turn builds:
    //          - a MultiTransformGroup with which to move the
    //            the ViewPlatform about
    //
    //          - a ViewPlatform to hold the view
    //
    //          - a BranchGroup to hold avatar geometry (if any)
    //
    //          - a BranchGroup to hold view platform
    //            geometry (if any)
    //
    //    - a Viewer which in turn builds:
    //          - a PhysicalBody which characterizes the user's
    //            viewing preferences and abilities
    //
    //          - a PhysicalEnvironment which characterizes the
    //            user's rendering hardware and software
    //
    //          - a JavaSoundMixer which initializes sound
    //            support within the 3D environment
    //
    //          - a View which renders the scene into a Canvas3D
    //
    //  All of these actions could be done explicitly, but
    //  using the SimpleUniverse utilities simplifies the code.
    //
    if (debug)
      System.err.println("Building scene graph...");
    SimpleUniverse universe = new SimpleUniverse(null, // Hi-res coordinate
        // for the origin -
        // use default
        1// Number of transforms in MultiTransformGroup
        exampleCanvas, // Canvas3D into which to draw
        null)// URL for user configuration file - use defaults

    //
    //  Get the viewer and create an audio device so that
    //  sound will be enabled in this content.
    //
    Viewer viewer = universe.getViewer();
    viewer.createAudioDevice();

    //
    //  Get the viewing platform created by SimpleUniverse.
    //  From that platform, get the inner-most TransformGroup
    //  in the MultiTransformGroup. That inner-most group
    //  contains the ViewPlatform. It is this inner-most
    //  TransformGroup we need in order to:
    //
    //    - add a "headlight" that always aims forward from
    //       the viewer
    //
    //    - change the viewing direction in a "walk" style
    //
    //  The inner-most TransformGroup's transform will be
    //  changed by the walk behavior (when enabled).
    //
    ViewingPlatform viewingPlatform = universe.getViewingPlatform();
    exampleViewTransform = viewingPlatform.getViewPlatformTransform();

    //
    //  Create a "headlight" as a forward-facing directional light.
    //  Set the light's bounds to huge. Since we want the light
    //  on the viewer's "head", we need the light within the
    //  TransformGroup containing the ViewPlatform. The
    //  ViewingPlatform class creates a handy hook to do this
    //  called "platform geometry". The PlatformGeometry class is
    //  subclassed off of BranchGroup, and is intended to contain
    //  a description of the 3D platform itself... PLUS a headlight!
    //  So, to add the headlight, create a new PlatformGeometry group,
    //  add the light to it, then add that platform geometry to the
    //  ViewingPlatform.
    //
    BoundingSphere allBounds = new BoundingSphere(
        new Point3d(0.00.00.0)100000.0);

    PlatformGeometry pg = new PlatformGeometry();
    headlight = new DirectionalLight();
    headlight.setColor(White);
    headlight.setDirection(new Vector3f(0.0f0.0f, -1.0f));
    headlight.setInfluencingBounds(allBounds);
    headlight.setCapability(Light.ALLOW_STATE_WRITE);
    pg.addChild(headlight);
    viewingPlatform.setPlatformGeometry(pg);

    //
    //  Create the 3D content BranchGroup, containing:
    //
    //    - a TransformGroup who's transform the examine behavior
    //      will change (when enabled).
    //
    //    - 3D geometry to view
    //
    // Build the scene root
    BranchGroup sceneRoot = new BranchGroup();

    // Build a transform that we can modify
    exampleSceneTransform = new TransformGroup();
    exampleSceneTransform
        .setCapability(TransformGroup.ALLOW_TRANSFORM_READ);
    exampleSceneTransform
        .setCapability(TransformGroup.ALLOW_TRANSFORM_WRITE);
    exampleSceneTransform.setCapability(Group.ALLOW_CHILDREN_EXTEND);

    //
    //  Build the scene, add it to the transform, and add
    //  the transform to the scene root
    //
    if (debug)
      System.err.println("  scene...");
    Group scene = this.buildScene();
    exampleSceneTransform.addChild(scene);
    sceneRoot.addChild(exampleSceneTransform);

    //
    //  Create a pair of behaviors to implement two navigation
    //  types:
    //
    //    - "examine": a style where mouse drags rotate about
    //      the scene's origin as if it is an object under
    //      examination. This is similar to the "Examine"
    //      navigation type used by VRML browsers.
    //
    //    - "walk": a style where mouse drags rotate about
    //      the viewer's center as if the viewer is turning
    //      about to look at a scene they are in. This is
    //      similar to the "Walk" navigation type used by
    //      VRML browsers.
    //
    //  Aim the examine behavior at the scene's TransformGroup
    //  and add the behavior to the scene root.
    //
    //  Aim the walk behavior at the viewing platform's
    //  TransformGroup and add the behavior to the scene root.
    //
    //  Enable one (and only one!) of the two behaviors
    //  depending upon the current navigation type.
    //
    examineBehavior = new ExamineViewerBehavior(exampleSceneTransform, // Transform
        // gorup
        // to
        // modify
        exampleFrame)// Parent frame for cusor changes
    examineBehavior.setSchedulingBounds(allBounds);
    sceneRoot.addChild(examineBehavior);

    walkBehavior = new WalkViewerBehavior(exampleViewTransform, // Transform
        // group to
        // modify
        exampleFrame)// Parent frame for cusor changes
    walkBehavior.setSchedulingBounds(allBounds);
    sceneRoot.addChild(walkBehavior);

    if (navigationType == Walk) {
      examineBehavior.setEnable(false);
      walkBehavior.setEnable(true);
    else {
      examineBehavior.setEnable(true);
      walkBehavior.setEnable(false);
    }

    //
    //  Compile the scene branch group and add it to the
    //  SimpleUniverse.
    //
    if (shouldCompile)
      sceneRoot.compile();
    universe.addBranchGraph(sceneRoot);

    reset();
  }

  /**
   * Builds the scene. Example application subclasses should replace this
   * method with their own method to build 3D content.
   
   @return a Group containing 3D content to display
   */
  public Group buildScene() {
    // Build the scene group containing nothing
    Group scene = new Group();
    return scene;
  }

  //--------------------------------------------------------------
  //  SET/GET METHODS
  //--------------------------------------------------------------

  /**
   * Sets the headlight on/off state. The headlight faces forward in the
   * direction the viewer is facing. Example applications that add their own
   * lights will typically turn the headlight off. A standard menu item
   * enables the headlight to be turned on and off via user control.
   
   @param onOff
   *            a boolean turning the light on (true) or off (false)
   */
  public void setHeadlightEnable(boolean onOff) {
    headlightOnOff = onOff;
    if (headlight != null)
      headlight.setEnable(headlightOnOff);
    if (headlightMenuItem != null)
      headlightMenuItem.setState(headlightOnOff);
  }

  /**
   * Gets the headlight on/off state.
   
   @return a boolean indicating if the headlight is on or off
   */
  public boolean getHeadlightEnable() {
    return headlightOnOff;
  }

  /**
   * Sets the navigation type to be either Examine or Walk. The Examine
   * navigation type sets up behaviors that use mouse drags to rotate and
   * translate scene content as if it is an object held at arm's length and
   * under examination. The Walk navigation type uses mouse drags to rotate
   * and translate the viewer as if they are walking through the content. The
   * Examine type is the default.
   
   @param nav
   *            either Walk or Examine
   */
  public void setNavigationType(int nav) {
    if (nav == Walk) {
      navigationType = Walk;
      if (walkMenuItem != null)
        walkMenuItem.setState(true);
      if (examineMenuItem != null)
        examineMenuItem.setState(false);
      if (walkBehavior != null)
        walkBehavior.setEnable(true);
      if (examineBehavior != null)
        examineBehavior.setEnable(false);
    else {
      navigationType = Examine;
      if (walkMenuItem != null)
        walkMenuItem.setState(false);
      if (examineMenuItem != null)
        examineMenuItem.setState(true);
      if (walkBehavior != null)
        walkBehavior.setEnable(false);
      if (examineBehavior != null)
        examineBehavior.setEnable(true);
    }
  }

  /**
   * Gets the current navigation type, returning either Walk or Examine.
   
   @return either Walk or Examine
   */
  public int getNavigationType() {
    return navigationType;
  }

  /**
   * Sets whether the scene graph should be compiled or not. Normally this is
   * always a good idea. For some example applications that use this Example
   * framework, it is useful to disable compilation - particularly when nodes
   * and node components will need to be made un-live in order to make
   * changes. Once compiled, such components can be made un-live, but they are
   * still unchangable unless appropriate capabilities have been set.
   
   @param onOff
   *            a boolean turning compilation on (true) or off (false)
   */
  public void setCompilable(boolean onOff) {
    shouldCompile = onOff;
  }

  /**
   * Gets whether the scene graph will be compiled or not.
   
   @return a boolean indicating if scene graph compilation is on or off
   */
  public boolean getCompilable() {
    return shouldCompile;
  }

  //These methods will be replaced
  //  Set the view position and direction
  public void setViewpoint(Point3f position, Vector3f direction) {
    Transform3D t = new Transform3D();
    t.set(new Vector3f(position));
    exampleViewTransform.setTransform(t);
    // how to set direction?
  }

  //  Reset transforms
  public void reset() {
    Transform3D trans = new Transform3D();
    exampleSceneTransform.setTransform(trans);
    trans.set(new Vector3f(0.0f0.0f10.0f));
    exampleViewTransform.setTransform(trans);
    setNavigationType(navigationType);
  }

  //
  //  Gets the URL (with file: prepended) for the current directory.
  //  This is a terrible hack needed in the Alpha release of Java3D
  //  in order to build a full path URL for loading sounds with
  //  MediaContainer. When MediaContainer is fully implemented,
  //  it should handle relative path names, but not yet.
  //
  public String getCurrentDirectory() {
    // Create a bogus file so that we can query it's path
    File dummy = new File("dummy.tmp");
    String dummyPath = dummy.getAbsolutePath();

    // strip "/dummy.tmp" from end of dummyPath and put into 'path'
    if (dummyPath.endsWith(File.separator + "dummy.tmp")) {
      int index = dummyPath.lastIndexOf(File.separator + "dummy.tmp");
      if (index >= 0) {
        int pathLength = index + 5// pre-pend 'file:'
        char[] charPath = new char[pathLength];
        dummyPath.getChars(0, index, charPath, 5);
        String path = new String(charPath, 0, pathLength);
        path = "file:" + path.substring(5, pathLength);
        return path + File.separator;
      }
    }
    return dummyPath + File.separator;
  }

  //--------------------------------------------------------------
  //  USER INTERFACE
  //--------------------------------------------------------------

  /**
   * Builds the example AWT Frame menubar. Standard menus and their options
   * are added. Applications that subclass this class should build their
   * menubar additions within their initialize method.
   
   @return a MenuBar for the AWT Frame
   */
  private MenuBar buildMenuBar() {
    // Build the menubar
    MenuBar menuBar = new MenuBar();

    // File menu
    Menu m = new Menu("File");
    m.addActionListener(this);

    m.add("Exit");

    menuBar.add(m);

    // View menu
    m = new Menu("View");
    m.addActionListener(this);

    m.add("Reset view");

    m.addSeparator();

    walkMenuItem = new CheckboxMenuItem("Walk");
    walkMenuItem.addItemListener(this);
    m.add(walkMenuItem);

    examineMenuItem = new CheckboxMenuItem("Examine");
    examineMenuItem.addItemListener(this);
    m.add(examineMenuItem);

    if (navigationType == Walk) {
      walkMenuItem.setState(true);
      examineMenuItem.setState(false);
    else {
      walkMenuItem.setState(false);
      examineMenuItem.setState(true);
    }

    m.addSeparator();

    headlightMenuItem = new CheckboxMenuItem("Headlight on/off");
    headlightMenuItem.addItemListener(this);
    headlightMenuItem.setState(headlightOnOff);
    m.add(headlightMenuItem);

    menuBar.add(m);

    return menuBar;
  }

  /**
   * Shows the application's frame, making it and its menubar, 3D canvas, and
   * 3D content visible.
   */
  public void showFrame() {
    exampleFrame.show();
  }

  /**
   * Quits the application.
   */
  public void quit() {
    System.exit(0);
  }

  /**
   * Handles menu selections.
   
   @param event
   *            an ActionEvent indicating what menu action requires handling
   */
  public void actionPerformed(ActionEvent event) {
    String arg = event.getActionCommand();
    if (arg.equals("Reset view"))
      reset();
    else if (arg.equals("Exit"))
      quit();
  }

  /**
   * Handles checkbox items on a CheckboxMenu. The Example class has none of
   * its own, but subclasses may have some.
   
   @param menu
   *            which CheckboxMenu needs action
   @param check
   *            which CheckboxMenu item has changed
   */
  public void checkboxChanged(CheckboxMenu menu, int check) {
    // None for us
  }

  /**
   * Handles on/off checkbox items on a standard menu.
   
   @param event
   *            an ItemEvent indicating what requires handling
   */
  public void itemStateChanged(ItemEvent event) {
    Object src = event.getSource();
    boolean state;
    if (src == headlightMenuItem) {
      state = headlightMenuItem.getState();
      headlight.setEnable(state);
    else if (src == walkMenuItem)
      setNavigationType(Walk);
    else if (src == examineMenuItem)
      setNavigationType(Examine);
  }

  /**
   * Handles a window closing event notifying the application that the user
   * has chosen to close the application without selecting the "Exit" menu
   * item.
   
   @param event
   *            a WindowEvent indicating the window is closing
   */
  public void windowClosing(WindowEvent event) {
    quit();
  }

  public void windowClosed(WindowEvent event) {
  }

  public void windowOpened(WindowEvent event) {
  }

  public void windowIconified(WindowEvent event) {
  }

  public void windowDeiconified(WindowEvent event) {
  }

  public void windowActivated(WindowEvent event) {
  }

  public void windowDeactivated(WindowEvent event) {
  }

  //  Well known colors, positions, and directions
  public final static Color3f White = new Color3f(1.0f1.0f1.0f);

  public final static Color3f Gray = new Color3f(0.7f0.7f0.7f);

  public final static Color3f DarkGray = new Color3f(0.2f0.2f0.2f);

  public final static Color3f Black = new Color3f(0.0f0.0f0.0f);<