JavaFX - 3D形状

在前面的章节中，我们已经了解了如何在XY平面上绘制2D形状.除了这些2D形状，我们还可以使用JavaFX绘制其他几个3D形状.

3D形状

一般来说，3D形状是可以在XYZ平面上绘制的几何图形.这些包括 Cylinder，Sphere 和 Box .

上述每个3D形状都由一个类表示，所有这些类属于包 javafx.scene.shape .名为 Shape3D 的类是JavaFX中所有三维形状的基类.

创建3D形状

要创建三维形状，您需要 :

• 实例化所需3D形状的相应类.

• 设置3D形状的属性.

• 将3D形状对象添加到小组.

实例化各个类

要创建三维形状，请先您需要实例化其各自的类.例如，如果要创建3D框，则需要实例化名为Box的类，如下所示;

 Box box = new Box ();

设置形状的属性

实例化类后，需要使用形状设置属性setter方法.

例如，要绘制3D框，您需要传递其宽度，高度，深度.您可以使用各自的setter方法指定这些值，如下所示 :

//设置Box的属性 box.setWidth (200.0);  box.setHeight(400.0);  box.setDepth(200.0);

将形状对象添加到组

最后，您需要将形状对象添加到组中通过将其作为构造函数的参数传递，如下所示.

//Creating a Group object  Group root = new Group(box);

下表给出了JavaFX提供的各种3D形状的列表.

3D物体的属性

对于所有3维对象，您可以设置各种属性，如剔脸，绘图模式，材质.

以下部分讨论3D对象的属性.

剔除面

通常，剔除是去除形状中不正确定向的部分(在视图区域中不可见)./p>

Cull Face属性的类型为 CullFace ，它代表3D形状的剔除面.您可以使用方法 setCullFace()设置形状的剔除面，如下所示 :

box.setCullFace(CullFace.NONE);

形状的笔划类型可以是 :

• 无 : 没有进行剔除(CullFace.NONE).

• 前面 : 所有正面饰面都被剔除. (CullFace.FRONT).

• 返回 : 所有背面多边形都被剔除. (StrokeType.BACK).

默认情况下，三维形状的剔除面是后退.

示例

以下程序是演示球体各种剔除面的示例.将此代码保存在名为 SphereCullFace.java 的文件中.

import javafx.application.Application; import javafx.scene.Group; import javafx.scene.Scene; import javafx.scene.shape.CullFace; import javafx.stage.Stage; import javafx.scene.shape.Sphere;          public class SphereCullFace extends Application {    @Override    public void start(Stage stage) {       //Drawing Sphere1       Sphere sphere1 = new Sphere();            //Setting the radius of the Sphere       sphere1.setRadius(50.0);               //Setting the position of the sphere       sphere1.setTranslateX(100);       sphere1.setTranslateY(150);             //setting the cull face of the sphere to front       sphere1.setCullFace(CullFace.FRONT);              //Drawing Sphere2       Sphere sphere2 = new Sphere();             //Setting the radius of the Sphere       sphere2.setRadius(50.0);               //Setting the position of the sphere       sphere2.setTranslateX(300);        sphere2.setTranslateY(150);             //Setting the cull face of the sphere to back       sphere2.setCullFace(CullFace.BACK);                    //Drawing Sphere3       Sphere sphere3 = new Sphere();             //Setting the radius of the Sphere       sphere3.setRadius(50.0);               //Setting the position of the sphere       sphere3.setTranslateX(500);       sphere3.setTranslateY(150);             //Setting the cull face of the sphere to none       sphere2.setCullFace(CullFace.NONE);                       //Creating a Group object        Group root = new Group(sphere1, sphere2, sphere3);                //Creating a scene object       Scene scene = new Scene(root, 600, 300);              //Setting title to the Stage      stage.setTitle("Drawing a Sphere");                //Adding scene to the stage       stage.setScene(scene);                //Displaying the contents of the stage       stage.show();    }    public static void main(String args[]){       launch(args);    } }

使用以下命令从命令提示符编译并执行保存的Java文件.

 javac SphereCullFace.java  java SphereCullFace

执行时，上述程序生成一个JavaFX窗口，分别显示三个具有剔除面值 FRONT，BACK 和 NONE 的球体，如下所示;

绘图模式

属性属于 DrawMode 并且它表示用于绘制当前3D形状的绘图模式.您可以选择绘制模式使用方法setDrawMode()绘制3D形状，如下所示 :

 box.setDrawMode(DrawMode.FILL) ;

在JavaFX中，您可以选择两种绘制模式来绘制3D形状，这是 :

• 填写 : 此模式绘制并填充2D形状(DrawMode.FILL).

• 行 : 此模式使用线条绘制3D形状(DrawMode.LINE).

默认情况下，3Dimensional形状的绘制模式为fill.

示例

以下程序演示了3D框的各种绘制模式.将此代码保存在名为 BoxDrawMode.java 的文件中.

import javafx.application.Application; import javafx.scene.Group; import javafx.scene.PerspectiveCamera; import javafx.scene.Scene;  import javafx.scene.shape.Box; import javafx.scene.shape.DrawMode; import javafx.stage.Stage;          public class BoxDrawMode extends Application {    @Override    public void start(Stage stage) {       //Drawing a Box       Box box1 = new Box();             //Setting the properties of the Box       box1.setWidth(100.0);       box1.setHeight(100.0);         box1.setDepth(100.0);             //Setting the position of the box       box1.setTranslateX(200);       box1.setTranslateY(150);       box1.setTranslateZ(0);            //Setting the drawing mode of the box       box1.setDrawMode(DrawMode.LINE);              //Drawing a Box       Box box2 = new Box();             //Setting the properties of the Box       box2.setWidth(100.0);       box2.setHeight(100.0);         box2.setDepth(100.0);             //Setting the position of the box       box2.setTranslateX(450); //450       box2.setTranslateY(150);//150       box2.setTranslateZ(300);         //Setting the drawing mode of the box       box2.setDrawMode(DrawMode.FILL);                    //Creating a Group object         Group root = new Group(box1, box2);                //Creating a scene object       Scene scene = new Scene(root, 600, 300);              //Setting camera       PerspectiveCamera camera = new PerspectiveCamera(false);       camera.setTranslateX(0);       camera.setTranslateY(0);       camera.setTranslateZ(0);       scene.setCamera(camera);              //Setting title to the Stage       stage.setTitle("Drawing a Box");                //Adding scene to the stage       stage.setScene(scene);            //Displaying the contents of the stage       stage.show();    }         public static void main(String args[]){       launch(args);    } }

使用以下命令从命令提示符编译并执行保存的java文件.

 javac BoxDrawMode.java  java BoxDrawMode

执行时，上述程序生成一个JavaFX窗口，分别显示两个带有绘图模式值LINE和FILL的框，如下所示;

材料

剔除Face属性属于材质，它用于选择材质的表面3D形状.您可以使用方法 setCullFace()设置3D形状的材质，如下所示 :

cylinder.setMaterial(material);

如上所述，此方法需要传递Material类型的对象.软件包 javafx.scene.paint 的 PhongMaterial 类是此类的子类，它提供了7个表示Phong着色材质的属性.您可以使用这些属性的setter方法将所有这些类型的材质应用于3D形状的表面.

以下是JavaFX中可用的材料类型 :

• bumpMap : 这表示存储为RGB图像的法线贴图.

• diffuseMap : 这表示漫反射贴图.

• selfIlluminationMap : 这代表了这个PhongMaterial的自发光地图.

• specularMap : 这代表了这个PhongMaterial的镜面地图.

• diffuseColor : 这表示此PhongMaterial的漫反射颜色.

• specularColor : 这代表了这个PhongMaterial的镜面颜色.

• specularPower : 这代表了这个PhongMaterial的镜面反射力.

默认情况下，三维形状的材质是具有漫反射颜色的PhongMaterial浅灰色.

示例

以下示例显示了圆柱体上的各种材料.将此代码保存在名为 CylinderMaterials.java 的文件中.

import javafx.application.Application; import javafx.scene.Group; import javafx.scene.PerspectiveCamera; import javafx.scene.Scene; import javafx.scene.image.Image; import javafx.scene.paint.Color; import javafx.scene.paint.PhongMaterial; import javafx.scene.shape.Cylinder; import javafx.stage.Stage;public class CylinderMaterials extends Application {     @Override    public void start(Stage stage) {       //Drawing Cylinder1       Cylinder cylinder1 = new Cylinder();                  //Setting the properties of the Cylinder       cylinder1.setHeight(130.0f);       cylinder1.setRadius(30.0f);              //Setting the position of the Cylinder       cylinder1.setTranslateX(100);       cylinder1.setTranslateY(75);               //Preparing the phong material of type bump map        PhongMaterial material1 = new PhongMaterial();        material1.setBumpMap(new Image         ("http://www.IT屋.com/images/tplogo.gif"));               //Setting the bump map material to Cylinder1       cylinder1.setMaterial(material1);                 //Drawing Cylinder2       Cylinder cylinder2 = new Cylinder();                     //Setting the properties of the Cylinder       cylinder2.setHeight(130.0f);       cylinder2.setRadius(30.0f);               //Setting the position of the Cylinder       cylinder2.setTranslateX(200);       cylinder2.setTranslateY(75);              //Preparing the phong material of type diffuse map       PhongMaterial material2 = new PhongMaterial();      material2.setDiffuseMap(new Image         ("http://www.IT屋.com/images/tp-logo.gif"));             //Setting the diffuse map material to Cylinder2       cylinder2.setMaterial(material2);                      //Drawing Cylinder3       Cylinder cylinder3 = new Cylinder();                     //Setting the properties of the Cylinder       cylinder3.setHeight(130.0f);       cylinder3.setRadius(30.0f);           //Setting the position of the Cylinder       cylinder3.setTranslateX(300);       cylinder3.setTranslateY(75);              //Preparing the phong material of type Self Illumination Map       PhongMaterial material3 = new PhongMaterial();        material3.setSelfIlluminationMap(new Image         ("http://www.IT屋.com/images/tp-logo.gif"));              //Setting the Self Illumination Map material to Cylinder3       cylinder3.setMaterial(material3);               //Drawing Cylinder4       Cylinder cylinder4 = new Cylinder();                     //Setting the properties of the Cylinder       cylinder4.setHeight(130.0f);       cylinder4.setRadius(30.0f);               //Setting the position of the Cylinder       cylinder4.setTranslateX(400);       cylinder4.setTranslateY(75);              //Preparing the phong material of type Specular Map        PhongMaterial material4 = new PhongMaterial();        material4.setSpecularMap(new Image         ("http://www.IT屋.com/images/tp-logo.gif"));             //Setting the Specular Map material to Cylinder4       cylinder4.setMaterial(material4);               //Drawing Cylinder5       Cylinder cylinder5 = new Cylinder();                     //Setting the properties of the Cylinder       cylinder5.setHeight(130.0f);       cylinder5.setRadius(30.0f);               //Setting the position of the Cylinder       cylinder5.setTranslateX(100);       cylinder5.setTranslateY(300);              //Preparing the phong material of type diffuse color       PhongMaterial material5 = new PhongMaterial();        material5.setDiffuseColor(Color.BLANCHEDALMOND);             //Setting the diffuse color material to Cylinder5       cylinder5.setMaterial(material5);                //Drawing Cylinder6        Cylinder cylinder6 = new Cylinder();                     //Setting the properties of the Cylinder       cylinder6.setHeight(130.0f);       cylinder6.setRadius(30.0f);               //Setting the position of the Cylinder       cylinder6.setTranslateX(200);       cylinder6.setTranslateY(300);              //Preparing the phong material of type specular color       PhongMaterial material6 = new PhongMaterial();              //setting the specular color map to the material       material6.setSpecularColor(Color.BLANCHEDALMOND);             //Setting the specular color material to Cylinder6       cylinder6.setMaterial(material6);                 //Drawing Cylinder7       Cylinder cylinder7 = new Cylinder();            //Setting the properties of the Cylinder       cylinder7.setHeight(130.0f);       cylinder7.setRadius(30.0f);               //Setting the position of the Cylinder       cylinder7.setTranslateX(300);       cylinder7.setTranslateY(300);              //Preparing the phong material of type Specular Power       PhongMaterial material7 = new PhongMaterial();        material7.setSpecularPower(0.1);             //Setting the Specular Power material to the Cylinder       cylinder7.setMaterial(material7);                     //Creating a Group object        Group root = new Group(cylinder1 ,cylinder2, cylinder3,       cylinder4, cylinder5, cylinder6, cylinder7);                 //Creating a scene object       Scene scene = new Scene(root, 600, 400);              //Setting camera       PerspectiveCamera camera = new PerspectiveCamera(false);       camera.setTranslateX(0);       camera.setTranslateY(0);       camera.setTranslateZ(-10);       scene.setCamera(camera);              //Setting title to the Stage       stage.setTitle("Drawing a cylinder");                //Adding scene to the stage       stage.setScene(scene);                //Displaying the contents of the stage       stage.show();    }         public static void main(String args[]){       launch(args);    } }

使用以下命令从命令提示符编译并执行保存的java文件.

 Javac CylinderMaterials.java  java CylinderMaterials

执行时，上述程序生成一个JavaFX窗口，分别显示7个圆柱体，包括材质，凹凸贴图，漫反射贴图，自发光贴图，高光贴图，漫反射颜色，镜面反射颜色，(BLANCHEDALMOND)镜面反射功率，如下面的截图 :