Android之3D物理引擎

Android之3D物理引擎

Android下有很多优秀的3D物理引擎，如alien3d，gamine，jpct等，今天，我们介绍如何使用jpct（选这个引擎是因为它的官网上的Demo和ScreenShots很不错）

在http://www.jpct.net/下载jpct，jpct全部都是用Java写的，有两个版本，一个是在桌面OS上运行的（如Windows，Linux等），另一个是在Android上运行的，我们把这两个都下载下来，我们都会用到。

以下是官网的一些截图，很不错：

我下载的桌面版是jpctapi.zip，Android版是jpct-ae.zip

分别解压。

下面我们要正式开始了，我们今天要做三个实验，第一个是掌握如何编译jpct的Demo，第二个是如何使用jpct写一个HelloWorld，第三个是用jpct写一个在Android上跑的3D程序并下载到真机上运行。前两个实验都用桌面版的jpct，最后一个实验用Android版的jpct。下面我们正式开始：

实验一：

打开jpct的example，有四个example，以car为例：

分别运行如下命令：

unzip jpctapi.zip
cd jpct/examples/car

chmod 777 run_java.sh

./run_java.sh

就会弹出一个窗口，如下：

同时控制台输入如下内容：

Adding Lightsource: 0Adding Lightsource: 1Adding Lightsource: 2Loading Texture...textures/other/numbers.jpgLoading Texture...textures/rocks.jpgLoading file models/terascene.3dsFile models/terascene.3ds loaded...146731 bytesProcessing new material Material!Processing object from 3DS-file: t3_wholeObject 't3_whole_jPCT0' created using 7200 polygons and 3721 vertices.Loading Texture...textures/spot.jpgCreated 1485 triangle-strips for t3_whole_jPCT0 in 1 pass(es)Loading Texture...textures/spot.jpgLoading Texture...textures/decal.jpgLoading Texture...textures/radar.jpgLoading Texture...textures/plant.jpgLoading Texture...textures/plant2.jpgLoading file models/plant.3dsFile models/plant.3ds loaded...1307 bytesProcessing new material Material!Processing object from 3DS-file: skinObject 'skin_jPCT129' created using 34 polygons and 29 vertices.Loading Texture...textures/skidmark.jpgBuilding octree for 7200 triangles!Octree constructed with 517 nodes / 423 leafs.Java version is: 1.6.0_26-> support for BufferedImageVersion helper for 1.5+ initialized!-> using BufferedImageSoftware renderer (OpenGL mode) initializedSoftware renderer disposedSoftware renderer (OpenGL mode) initialized339-361 -> using splitted buffer access!New WorldProcessor created using 1 thread(s) and granularity of 1!Creating new world processor buffer for thread mainSoftware renderer disposed

这是一个小车3D游戏，按方向键，小车会在高低不平的山坡上移动，如下：

下面的截图是另一个example：fps的截图：

至此，我们学会了如何编译Demo，下面是一个小小的补充：如何在Eclipse中编译：

在Eclipse中新建一个Java project，取名为Demo

将car/src/下的java源文件全部copy到Demo/src里去，同时将car/models和car/textures也一同copy到Demo下，完成后的结果如下图：

右击Demo，选择Properties，在Java Build Path的Libaries下，点击"Add External JARs..."，把jpct.jar加入到Project中去，如下图：

点击Run As Java Application就可以了，效果和之前的一样。

至此，第一个实验完成!

实验二：

我们要用Eclipse来写一个3D程序，主要的程序就是官网的HelloWorld，官网的Wiki有对它的详细说明：

http://www.jpct.net/wiki/index.php/Hello_World

新建一个HelloWorld的Java Project，和第一步一样，把jpct.jar加入到Libraries中

新建一个HelloWorld类，输入如下内容：

import javax.swing.JFrame;import com.threed.jpct.FrameBuffer;import com.threed.jpct.IRenderer;import com.threed.jpct.Object3D;import com.threed.jpct.Primitives;import com.threed.jpct.Texture;import com.threed.jpct.TextureManager;import com.threed.jpct.World;public class HelloWorld {private World world;private FrameBuffer buffer;private Object3D box;private JFrame frame;public static void main(String[] args) throws Exception {new HelloWorld().loop();}public HelloWorld() throws Exception {frame=new JFrame("Hello world");frame.setSize(800, 600);frame.setVisible(true);frame.setDefaultCloseOperation(JFrame.HIDE_ON_CLOSE);world = new World();world.setAmbientLight(0, 255, 0);TextureManager.getInstance().addTexture("box", new Texture("box.jpg"));box = Primitives.getBox(13f, 2f);box.setTexture("box");box.setEnvmapped(Object3D.ENVMAP_ENABLED);box.build();world.addObject(box);world.getCamera().setPosition(50, -50, -5);world.getCamera().lookAt(box.getTransformedCenter());}private void loop() throws Exception {buffer = new FrameBuffer(800, 600, FrameBuffer.SAMPLINGMODE_NORMAL);while (frame.isShowing()) {box.rotateY(0.01f);buffer.clear(java.awt.Color.BLUE);world.renderScene(buffer);world.draw(buffer);buffer.update();buffer.display(frame.getGraphics());Thread.sleep(10);}buffer.disableRenderer(IRenderer.RENDERER_OPENGL);buffer.dispose();frame.dispose();System.exit(0);}}

将examples/helloworld/下的box.jpg拷贝到HelloWorld下，因为我们的程序里用到了它

点击Run As Java Application就可以了，如下图：

这是一个在不停旋转的长方体。

其实，我们也可以直接运行Demo的Helloworld：

cd jpct/examples/helloworld

chmod 777run_software.sh

./run_software.sh

注意，在helloworld下一共有三个不同平台的版本：OpenGL，awtgl和软件模拟的OpenGL，我们的例子用的就是软件模拟的OpenGL（我的机器无法运行OpenGL的版本，很奇怪！），你也可以试试其他版本的，效果是一样的

至此，第二个实验完成，我们用jpct写了一个HelloWorld

第三个实验

我们写一个Android下跑的3D程序：屏幕中央有一个正方体，用手拖动到不同的地方会朝那个地方旋转，这里这样参考了官网的Demo：http://www.jpct.net/wiki/index.php/Hello_World_for_Android

新建一个Demo的Android Project，如下：

将jpct-ae.jar加入到Project中（注意，不是jpct.jar）

修改DemoActivity.java如下：

package com.test.demo;import java.lang.reflect.Field;import javax.microedition.khronos.egl.EGL10;import javax.microedition.khronos.egl.EGLConfig;import javax.microedition.khronos.egl.EGLDisplay;import javax.microedition.khronos.opengles.GL10;import android.app.Activity;import android.opengl.GLSurfaceView;import android.os.Bundle;import android.view.MotionEvent;import com.threed.jpct.Camera;import com.threed.jpct.FrameBuffer;import com.threed.jpct.Light;import com.threed.jpct.Logger;import com.threed.jpct.Object3D;import com.threed.jpct.Primitives;import com.threed.jpct.RGBColor;import com.threed.jpct.SimpleVector;import com.threed.jpct.Texture;import com.threed.jpct.TextureManager;import com.threed.jpct.World;import com.threed.jpct.util.BitmapHelper;import com.threed.jpct.util.MemoryHelper;public class DemoActivity extends Activity {// Used to handle pause and resume...private static DemoActivity master = null;private GLSurfaceView mGLView;private MyRenderer renderer = null;private FrameBuffer fb = null;private World world = null;private RGBColor back = new RGBColor(50, 50, 100);private float touchTurn = 0;private float touchTurnUp = 0;private float xpos = -1;private float ypos = -1;private Object3D cube = null;private int fps = 0;private Light sun = null;protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {Logger.log("onCreate");if (master != null) {copy(master);}super.onCreate(savedInstanceState);mGLView = new GLSurfaceView(getApplication());mGLView.setEGLConfigChooser(new GLSurfaceView.EGLConfigChooser() {public EGLConfig chooseConfig(EGL10 egl, EGLDisplay display) {// Ensure that we get a 16bit framebuffer. Otherwise, we'll fall// back to Pixelflinger on some device (read: Samsung I7500)int[] attributes = new int[] { EGL10.EGL_DEPTH_SIZE, 16, EGL10.EGL_NONE };EGLConfig[] configs = new EGLConfig[1];int[] result = new int[1];egl.eglChooseConfig(display, attributes, configs, 1, result);return configs[0];}});renderer = new MyRenderer();mGLView.setRenderer(renderer);setContentView(mGLView);}@Overrideprotected void onPause() {super.onPause();mGLView.onPause();}@Overrideprotected void onResume() {super.onResume();mGLView.onResume();}@Overrideprotected void onStop() {super.onStop();}private void copy(Object src) {try {Logger.log("Copying data from master Activity!");Field[] fs = src.getClass().getDeclaredFields();for (Field f : fs) {f.setAccessible(true);f.set(this, f.get(src));}} catch (Exception e) {throw new RuntimeException(e);}}public boolean onTouchEvent(MotionEvent me) {if (me.getAction() == MotionEvent.ACTION_DOWN) {xpos = me.getX();ypos = me.getY();return true;}if (me.getAction() == MotionEvent.ACTION_UP) {xpos = -1;ypos = -1;touchTurn = 0;touchTurnUp = 0;return true;}if (me.getAction() == MotionEvent.ACTION_MOVE) {float xd = me.getX() - xpos;float yd = me.getY() - ypos;xpos = me.getX();ypos = me.getY();touchTurn = xd / -100f;touchTurnUp = yd / -100f;return true;}try {Thread.sleep(15);} catch (Exception e) {// No need for this...}return super.onTouchEvent(me);}protected boolean isFullscreenOpaque() {return true;}class MyRenderer implements GLSurfaceView.Renderer {private long time = System.currentTimeMillis();public MyRenderer() {}public void onSurfaceChanged(GL10 gl, int w, int h) {if (fb != null) {fb.dispose();}fb = new FrameBuffer(gl, w, h);if (master == null) {world = new World();world.setAmbientLight(20, 20, 20);sun = new Light(world);sun.setIntensity(250, 250, 250);// Create a texture out of the icon...:-)Texture texture = new Texture(BitmapHelper.rescale(BitmapHelper.convert(getResources().getDrawable(R.drawable.ic_launcher)), 64, 64));TextureManager.getInstance().addTexture("texture", texture);cube = Primitives.getCube(10);cube.calcTextureWrapSpherical();cube.setTexture("texture");cube.strip();cube.build();world.addObject(cube);Camera cam = world.getCamera();cam.moveCamera(Camera.CAMERA_MOVEOUT, 50);cam.lookAt(cube.getTransformedCenter());SimpleVector sv = new SimpleVector();sv.set(cube.getTransformedCenter());sv.y -= 100;sv.z -= 100;sun.setPosition(sv);MemoryHelper.compact();if (master == null) {Logger.log("Saving master Activity!");master = DemoActivity.this;}}}public void onSurfaceCreated(GL10 gl, EGLConfig config) {}public void onDrawFrame(GL10 gl) {if (touchTurn != 0) {cube.rotateY(touchTurn);touchTurn = 0;}if (touchTurnUp != 0) {cube.rotateX(touchTurnUp);touchTurnUp = 0;}fb.clear(back);world.renderScene(fb);world.draw(fb);fb.display();if (System.currentTimeMillis() - time >= 1000) {Logger.log(fps + "fps");fps = 0;time = System.currentTimeMillis();}fps++;}}}

点击Run As Android Application，打开模拟器，效果如下：

拖动中央的正方体，会朝不同的方向旋转

至此，第三个实验完成，快下载到手机里玩玩吧～～

这三个实验只是jpct的使用而已，更复杂的东西需要看官网的Wiki和相关文档。

完成！

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