Texture Map Test 1 : Game Texture Shading « Game « Java

Java
1. 2D Graphics GUI
2. 3D
3. Advanced Graphics
4. Ant
5. Apache Common
6. Chart
7. Collections Data Structure
8. Database SQL JDBC
9. Design Pattern
10. Development Class
11. Email
12. Event
13. File Input Output
14. Game
15. Hibernate
16. J2EE
17. J2ME
18. JDK 6
19. JSP
20. JSTL
21. Language Basics
22. Network Protocol
23. PDF RTF
24. Regular Expressions
25. Security
26. Servlets
27. Spring
28. Swing Components
29. Swing JFC
30. SWT JFace Eclipse
31. Threads
32. Tiny Application
33. Velocity
34. Web Services SOA
35. XML
Microsoft Office Word 2007 Tutorial
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
JavaScript DHTML
JavaScript Tutorial
JavaScript Reference
HTML / CSS
HTML CSS Reference
C / ANSI-C
C Tutorial
C++
C++ Tutorial
PHP
Python
SQL Server / T-SQL
Oracle PL / SQL
Oracle PL/SQL Tutorial
PostgreSQL
SQL / MySQL
MySQL Tutorial
VB.Net
VB.Net Tutorial
Java » Game » Game Texture ShadingScreenshots 
Texture Map Test 1

       /*
DEVELOPING GAME IN JAVA 

Caracteristiques

Editeur : NEW RIDERS 
Auteur : BRACKEEN 
Parution : 09 2003 
Pages : 972 
Isbn : 1-59273-005-1 
Reliure : Paperback 
Disponibilite : Disponible a la librairie 
*/


import java.awt.AWTException;
import java.awt.Color;
import java.awt.Component;
import java.awt.Cursor;
import java.awt.DisplayMode;
import java.awt.EventQueue;
import java.awt.Font;
import java.awt.Graphics2D;
import java.awt.GraphicsConfiguration;
import java.awt.GraphicsDevice;
import java.awt.GraphicsEnvironment;
import java.awt.Image;
import java.awt.Point;
import java.awt.Rectangle;
import java.awt.Robot;
import java.awt.Toolkit;
import java.awt.Window;
import java.awt.event.KeyEvent;
import java.awt.event.KeyListener;
import java.awt.event.MouseEvent;
import java.awt.event.MouseListener;
import java.awt.event.MouseMotionListener;
import java.awt.event.MouseWheelEvent;
import java.awt.event.MouseWheelListener;
import java.awt.image.BufferStrategy;
import java.awt.image.BufferedImage;
import java.awt.image.DataBuffer;
import java.awt.image.DataBufferByte;
import java.awt.image.DataBufferUShort;
import java.awt.image.IndexColorModel;
import java.io.BufferedInputStream;
import java.io.ByteArrayInputStream;
import java.io.DataInputStream;
import java.io.File;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.FilterInputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.lang.ref.SoftReference;
import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
import java.util.ArrayList;
import java.util.HashMap;
import java.util.LinkedList;
import java.util.List;

import javax.imageio.ImageIO;
import javax.sound.sampled.AudioFormat;
import javax.sound.sampled.AudioInputStream;
import javax.sound.sampled.AudioSystem;
import javax.sound.sampled.DataLine;
import javax.sound.sampled.LineUnavailableException;
import javax.sound.sampled.Mixer;
import javax.sound.sampled.SourceDataLine;
import javax.sound.sampled.UnsupportedAudioFileException;
import javax.swing.ImageIcon;
import javax.swing.JFrame;
import javax.swing.SwingUtilities;

public class TextureMapTest1 extends GameCore3D {

  public static void main(String[] args) {
    new TextureMapTest1().run();
  }

  public void createPolygons() {
    Polygon3D poly;

    // one wall for now
    poly = new Polygon3D(new Vector3D(-128256, -1000)new Vector3D(-128,
        0, -1000)new Vector3D(1280, -1000)new Vector3D(128256,
        -1000));
    polygons.add(poly);
  }

  public void createPolygonRenderer() {
    viewWindow = new ViewWindow(00, screen.getWidth(),
        screen.getHeight()(floatMath.toRadians(75));

    Transform3D camera = new Transform3D(01000);
    polygonRenderer = new SimpleTexturedPolygonRenderer(camera, viewWindow,
        "../images/test_pattern.png");
  }

}

/**
 * The SimpleTexturedPolygonRenderer class demonstrates the fundamentals of
 * perspective-correct texture mapping. It is very slow and maps the same
 * texture for every polygon.
 */

class SimpleTexturedPolygonRenderer extends PolygonRenderer {
  protected Vector3D a = new Vector3D();

  protected Vector3D b = new Vector3D();

  protected Vector3D c = new Vector3D();

  protected Vector3D viewPos = new Vector3D();

  protected Rectangle3D textureBounds = new Rectangle3D();

  protected BufferedImage texture;

  public SimpleTexturedPolygonRenderer(Transform3D camera,
      ViewWindow viewWindow, String textureFile) {
    super(camera, viewWindow);
    texture = loadTexture(textureFile);
  }

  /**
   * Loads the texture image from a file. This image is used for all polygons.
   */
  public BufferedImage loadTexture(String filename) {
    try {
      return ImageIO.read(new File(filename));
    catch (IOException ex) {
      ex.printStackTrace();
      return null;
    }
  }

  protected void drawCurrentPolygon(Graphics2D g) {

    // Calculate texture bounds.
    // Ideally texture bounds are pre-calculated and stored
    // with the polygon. Coordinates are computed here for
    // demonstration purposes.
    Vector3D textureOrigin = textureBounds.getOrigin();
    Vector3D textureDirectionU = textureBounds.getDirectionU();
    Vector3D textureDirectionV = textureBounds.getDirectionV();

    textureOrigin.setTo(sourcePolygon.getVertex(0));

    textureDirectionU.setTo(sourcePolygon.getVertex(3));
    textureDirectionU.subtract(textureOrigin);
    textureDirectionU.normalize();

    textureDirectionV.setTo(sourcePolygon.getVertex(1));
    textureDirectionV.subtract(textureOrigin);
    textureDirectionV.normalize();

    // transform the texture bounds
    textureBounds.subtract(camera);

    // start texture-mapping calculations
    a.setToCrossProduct(textureBounds.getDirectionV(), textureBounds
        .getOrigin());
    b.setToCrossProduct(textureBounds.getOrigin(), textureBounds
        .getDirectionU());
    c.setToCrossProduct(textureBounds.getDirectionU(), textureBounds
        .getDirectionV());

    int y = scanConverter.getTopBoundary();
    viewPos.z = -viewWindow.getDistance();

    while (y <= scanConverter.getBottomBoundary()) {
      ScanConverter.Scan scan = scanConverter.getScan(y);

      if (scan.isValid()) {
        viewPos.y = viewWindow.convertFromScreenYToViewY(y);
        for (int x = scan.left; x <= scan.right; x++) {
          viewPos.x = viewWindow.convertFromScreenXToViewX(x);

          // compute the texture location
          int tx = (int) (a.getDotProduct(viewPos/ c
              .getDotProduct(viewPos));
          int ty = (int) (b.getDotProduct(viewPos/ c
              .getDotProduct(viewPos));

          // get the color to draw
          try {
            int color = texture.getRGB(tx, ty);

            g.setColor(new Color(color));
          catch (ArrayIndexOutOfBoundsException ex) {
            g.setColor(Color.red);
          }

          // draw the pixel
          g.drawLine(x, y, x, y);
        }
      }
      y++;
    }
  }

}

/**
 * The FastTexturedPolygonRenderer is a PolygonRenderer that efficiently renders
 * Textures.
 */

class FastTexturedPolygonRenderer extends PolygonRenderer {

  public static final int SCALE_BITS = 12;

  public static final int SCALE = << SCALE_BITS;

  public static final int INTERP_SIZE_BITS = 4;

  public static final int INTERP_SIZE = << INTERP_SIZE_BITS;

  protected Vector3D a = new Vector3D();

  protected Vector3D b = new Vector3D();

  protected Vector3D c = new Vector3D();

  protected Vector3D viewPos = new Vector3D();

  protected BufferedImage doubleBuffer;

  protected short[] doubleBufferData;

  protected HashMap scanRenderers;

  public FastTexturedPolygonRenderer(Transform3D camera, ViewWindow viewWindow) {
    this(camera, viewWindow, true);
  }

  public FastTexturedPolygonRenderer(Transform3D camera,
      ViewWindow viewWindow, boolean clearViewEveryFrame) {
    super(camera, viewWindow, clearViewEveryFrame);
  }

  protected void init() {
    destPolygon = new TexturedPolygon3D();
    scanConverter = new ScanConverter(viewWindow);

    // create renders for each texture (HotSpot optimization)
    scanRenderers = new HashMap();
    scanRenderers.put(PowerOf2Texture.class, new PowerOf2TextureRenderer());
    scanRenderers.put(ShadedTexture.class, new ShadedTextureRenderer());
    scanRenderers.put(ShadedSurface.class, new ShadedSurfaceRenderer());
  }

  public void startFrame(Graphics2D g) {
    // initialize buffer
    if (doubleBuffer == null
        || doubleBuffer.getWidth() != viewWindow.getWidth()
        || doubleBuffer.getHeight() != viewWindow.getHeight()) {
      doubleBuffer = new BufferedImage(viewWindow.getWidth(), viewWindow
          .getHeight(), BufferedImage.TYPE_USHORT_565_RGB);
      //doubleBuffer = g.getDeviceConfiguration().createCompatibleImage(
      //viewWindow.getWidth(), viewWindow.getHeight());

      DataBuffer dest = doubleBuffer.getRaster().getDataBuffer();
      doubleBufferData = ((DataBufferUShortdest).getData();
    }
    // clear view
    if (clearViewEveryFrame) {
      for (int i = 0; i < doubleBufferData.length; i++) {
        doubleBufferData[i0;
      }
    }
  }

  public void endFrame(Graphics2D g) {
    // draw the double buffer onto the screen
    g.drawImage(doubleBuffer, viewWindow.getLeftOffset(), viewWindow
        .getTopOffset()null);
  }

  protected void drawCurrentPolygon(Graphics2D g) {
    if (!(sourcePolygon instanceof TexturedPolygon3D)) {
      // not a textured polygon - return
      return;
    }
    TexturedPolygon3D poly = (TexturedPolygon3DdestPolygon;
    Texture texture = poly.getTexture();
    ScanRenderer scanRenderer = (ScanRendererscanRenderers.get(texture
        .getClass());
    scanRenderer.setTexture(texture);
    Rectangle3D textureBounds = poly.getTextureBounds();

    a.setToCrossProduct(textureBounds.getDirectionV(), textureBounds
        .getOrigin());
    b.setToCrossProduct(textureBounds.getOrigin(), textureBounds
        .getDirectionU());
    c.setToCrossProduct(textureBounds.getDirectionU(), textureBounds
        .getDirectionV());

    int y = scanConverter.getTopBoundary();
    viewPos.y = viewWindow.convertFromScreenYToViewY(y);
    viewPos.z = -viewWindow.getDistance();

    while (y <= scanConverter.getBottomBoundary()) {
      ScanConverter.Scan scan = scanConverter.getScan(y);

      if (scan.isValid()) {
        viewPos.x = viewWindow.convertFromScreenXToViewX(scan.left);
        int offset = (y - viewWindow.getTopOffset())
            * viewWindow.getWidth()
            (scan.left - viewWindow.getLeftOffset());

        scanRenderer.render(offset, scan.left, scan.right);
      }
      y++;
      viewPos.y--;
    }
  }

  /**
   * The ScanRenderer class is an abstract inner class of
   * FastTexturedPolygonRenderer that provides an interface for rendering a
   * horizontal scan line.
   */
  public abstract class ScanRenderer {

    protected Texture currentTexture;

    public void setTexture(Texture texture) {
      this.currentTexture = texture;
    }

    public abstract void render(int offset, int left, int right);

  }

  //================================================
  // FASTEST METHOD: no texture (for comparison)
  //================================================
  public class Method0 extends ScanRenderer {

    public void render(int offset, int left, int right) {
      for (int x = left; x <= right; x++) {
        doubleBufferData[offset++(short0x0007;
      }
    }
  }

  //================================================
  // METHOD 1: access pixel buffers directly
  // and use textures sizes that are a power of 2
  //================================================
  public class Method1 extends ScanRenderer {

    public void render(int offset, int left, int right) {
      for (int x = left; x <= right; x++) {
        int tx = (int) (a.getDotProduct(viewPos/ c
            .getDotProduct(viewPos));
        int ty = (int) (b.getDotProduct(viewPos/ c
            .getDotProduct(viewPos));
        doubleBufferData[offset++= currentTexture.getColor(tx, ty);
        viewPos.x++;
      }
    }
  }

  //================================================
  // METHOD 2: avoid redundant calculations
  //================================================
  public class Method2 extends ScanRenderer {

    public void render(int offset, int left, int right) {
      float u = a.getDotProduct(viewPos);
      float v = b.getDotProduct(viewPos);
      float z = c.getDotProduct(viewPos);
      float du = a.x;
      float dv = b.x;
      float dz = c.x;
      for (int x = left; x <= right; x++) {
        doubleBufferData[offset++= currentTexture.getColor(
            (int) (u / z)(int) (v / z));
        u += du;
        v += dv;
        z += dz;
      }
    }
  }

  //================================================
  // METHOD 3: use ints instead of floats
  //================================================
  public class Method3 extends ScanRenderer {

    public void render(int offset, int left, int right) {
      int u = (int) (SCALE * a.getDotProduct(viewPos));
      int v = (int) (SCALE * b.getDotProduct(viewPos));
      int z = (int) (SCALE * c.getDotProduct(viewPos));
      int du = (int) (SCALE * a.x);
      int dv = (int) (SCALE * b.x);
      int dz = (int) (SCALE * c.x);
      for (int x = left; x <= right; x++) {
        doubleBufferData[offset++= currentTexture.getColor(u / z, v
            / z);
        u += du;
        v += dv;
        z += dz;
      }
    }
  }

  //================================================
  // METHOD 4: reduce the number of divides
  // (interpolate every 16 pixels)
  // Also, apply a VM optimization by referring to
  // the texture's class rather than it's parent class.
  //================================================

  // the following three ScanRenderers are the same, but refer
  // to textures explicitly as either a PowerOf2Texture, a
  // ShadedTexture, or a ShadedSurface.
  // This allows HotSpot to do some inlining of the textures'
  // getColor() method, which significantly increases
  // performance.

  public class PowerOf2TextureRenderer extends ScanRenderer {

    public void render(int offset, int left, int right) {
      PowerOf2Texture texture = (PowerOf2TexturecurrentTexture;
      float u = SCALE * a.getDotProduct(viewPos);
      float v = SCALE * b.getDotProduct(viewPos);
      float z = c.getDotProduct(viewPos);
      float du = INTERP_SIZE * SCALE * a.x;
      float dv = INTERP_SIZE * SCALE * b.x;
      float dz = INTERP_SIZE * c.x;
      int nextTx = (int) (u / z);
      int nextTy = (int) (v / z);
      int x = left;
      while (x <= right) {
        int tx = nextTx;
        int ty = nextTy;
        int maxLength = right - x + 1;
        if (maxLength > INTERP_SIZE) {
          u += du;
          v += dv;
          z += dz;
          nextTx = (int) (u / z);
          nextTy = (int) (v / z);
          int dtx = (nextTx - tx>> INTERP_SIZE_BITS;
          int dty = (nextTy - ty>> INTERP_SIZE_BITS;
          int endOffset = offset + INTERP_SIZE;
          while (offset < endOffset) {
            doubleBufferData[offset++= texture.getColor(
                tx >> SCALE_BITS, ty >> SCALE_BITS);
            tx += dtx;
            ty += dty;
          }
          x += INTERP_SIZE;
        else {
          // variable interpolation size
          int interpSize = maxLength;
          u += interpSize * SCALE * a.x;
          v += interpSize * SCALE * b.x;
          z += interpSize * c.x;
          nextTx = (int) (u / z);
          nextTy = (int) (v / z);
          int dtx = (nextTx - tx/ interpSize;
          int dty = (nextTy - ty/ interpSize;
          int endOffset = offset + interpSize;
          while (offset < endOffset) {
            doubleBufferData[offset++= texture.getColor(
                tx >> SCALE_BITS, ty >> SCALE_BITS);
            tx += dtx;
            ty += dty;
          }
          x += interpSize;
        }

      }
    }
  }

  public class ShadedTextureRenderer extends ScanRenderer {

    public void render(int offset, int left, int right) {
      ShadedTexture texture = (ShadedTexturecurrentTexture;
      float u = SCALE * a.getDotProduct(viewPos);
      float v = SCALE * b.getDotProduct(viewPos);
      float z = c.getDotProduct(viewPos);
      float du = INTERP_SIZE * SCALE * a.x;
      float dv = INTERP_SIZE * SCALE * b.x;
      float dz = INTERP_SIZE * c.x;
      int nextTx = (int) (u / z);
      int nextTy = (int) (v / z);
      int x = left;
      while (x <= right) {
        int tx = nextTx;
        int ty = nextTy;
        int maxLength = right - x + 1;
        if (maxLength > INTERP_SIZE) {
          u += du;
          v += dv;
          z += dz;
          nextTx = (int) (u / z);
          nextTy = (int) (v / z);
          int dtx = (nextTx - tx>> INTERP_SIZE_BITS;
          int dty = (nextTy - ty>> INTERP_SIZE_BITS;
          int endOffset = offset + INTERP_SIZE;
          while (offset < endOffset) {
            doubleBufferData[offset++= texture.getColor(
                tx >> SCALE_BITS, ty >> SCALE_BITS);
            tx += dtx;
            ty += dty;
          }
          x += INTERP_SIZE;
        else {
          // variable interpolation size
          int interpSize = maxLength;
          u += interpSize * SCALE * a.x;
          v += interpSize * SCALE * b.x;
          z += interpSize * c.x;
          nextTx = (int) (u / z);
          nextTy = (int) (v / z);
          int dtx = (nextTx - tx/ interpSize;
          int dty = (nextTy - ty/ interpSize;
          int endOffset = offset + interpSize;
          while (offset < endOffset) {
            doubleBufferData[offset++= texture.getColor(
                tx >> SCALE_BITS, ty >> SCALE_BITS);
            tx += dtx;
            ty += dty;
          }
          x += interpSize;
        }

      }
    }
  }

  public class ShadedSurfaceRenderer extends ScanRenderer {

    public int checkBounds(int vScaled, int bounds) {
      int v = vScaled >> SCALE_BITS;
      if (v < 0) {
        vScaled = 0;
      else if (v >= bounds) {
        vScaled = (bounds - 1<< SCALE_BITS;
      }
      return vScaled;
    }

    public void render(int offset, int left, int right) {
      ShadedSurface texture = (ShadedSurfacecurrentTexture;
      float u = SCALE * a.getDotProduct(viewPos);
      float v = SCALE * b.getDotProduct(viewPos);
      float z = c.getDotProduct(viewPos);
      float du = INTERP_SIZE * SCALE * a.x;
      float dv = INTERP_SIZE * SCALE * b.x;
      float dz = INTERP_SIZE * c.x;
      int nextTx = (int) (u / z);
      int nextTy = (int) (v / z);
      int x = left;
      while (x <= right) {
        int tx = nextTx;
        int ty = nextTy;
        int maxLength = right - x + 1;
        if (maxLength > INTERP_SIZE) {
          u += du;
          v += dv;
          z += dz;
          nextTx = (int) (u / z);
          nextTy = (int) (v / z);
          int dtx = (nextTx - tx>> INTERP_SIZE_BITS;
          int dty = (nextTy - ty>> INTERP_SIZE_BITS;
          int endOffset = offset + INTERP_SIZE;
          while (offset < endOffset) {
            doubleBufferData[offset++= texture.getColor(
                tx >> SCALE_BITS, ty >> SCALE_BITS);
            tx += dtx;
            ty += dty;
          }
          x += INTERP_SIZE;
        else {
          // variable interpolation size
          int interpSize = maxLength;
          u += interpSize * SCALE * a.x;
          v += interpSize * SCALE * b.x;
          z += interpSize * c.x;
          nextTx = (int) (u / z);
          nextTy = (int) (v / z);

          // make sure tx, ty, nextTx, and nextTy are
          // all within bounds
          tx = checkBounds(tx, texture.getWidth());
          ty = checkBounds(ty, texture.getHeight());
          nextTx = checkBounds(nextTx, texture.getWidth());
          nextTy = checkBounds(nextTy, texture.getHeight());

          int dtx = (nextTx - tx/ interpSize;
          int dty = (nextTy - ty/ interpSize;
          int endOffset = offset + interpSize;
          while (offset < endOffset) {
            doubleBufferData[offset++= texture.getColor(
                tx >> SCALE_BITS, ty >> SCALE_BITS);
            tx += dtx;
            ty += dty;
          }
          x += interpSize;
        }
      }

    }
  }

}

/**
 * A ShadedSurface is a pre-shaded Texture that maps onto a polygon.
 */

final class ShadedSurface extends Texture {

  public static final int SURFACE_BORDER_SIZE = 1;

  public static final int SHADE_RES_BITS = 4;

  public static final int SHADE_RES = << SHADE_RES_BITS;

  public static final&n