Pro Java 6 3D Game Development: Java 3D, JOGL, JInput and JOAL APIs

506 Pages·2007·5.43 MB·English

by  Andrew Davison

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Pro Java 6 3D Game
™
Development
Java 3D™, JOGL, JInput,
and JOAL APIs
Andrew Davison
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Pro Java™6 3D Game Development: Java 3D™,JOGL,JInput,and JOAL APIs
Copyright © 2007 by Andrew Davison
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ISBN-13: 978-1-59059-817-7
ISBN-10: 1-59059-817-2
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Contents at a Glance
About the Author . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . xix
About the Technical Reviewers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . xxi
Acknowledgments . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . xxiii
Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . xxv
PART 1 n n nJava 3D
nCHAPTER 1 Introducing Java 3D. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
nCHAPTER 2 Get a Life (in 3D). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
nCHAPTER 3 Get a Life (the Java 6 Way) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
nCHAPTER 4 The Colliding Grabbers. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83
nCHAPTER 5 When Worlds Collide. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121
nCHAPTER 6 A Multitextured Landscape . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145
nCHAPTER 7 Walking Around the Models. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 179
nCHAPTER 8 More Backgrounds and Overlays. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 203
PART 2 n n nNonstandard Input Devices
nCHAPTER 9 Webcam Snaps. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 233
nCHAPTER 10 Navigating a 3D Scene by Waving Your Arm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 251
nCHAPTER 11 Building a Gamepad Controller with JInput . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 273
nCHAPTER 12 Gamepad Grabbers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 303
nCHAPTER 13 3D Sound with JOAL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 327
nCHAPTER 14 The P5 Glove . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 349
PART 3 n n nJOGL
nCHAPTER 15 Two JOGL Programming Frameworks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 377
nCHAPTER 16 Touring the World. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 409
nCHAPTER 17 Loading Models. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 439
nINDEX . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 475
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Contents
About the Author . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . xix
About the Technical Reviewers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . xxi
Acknowledgments . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . xxiii
Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . xxv
PART 1 n n nJava 3D
nCHAPTER 1 Introducing Java 3D. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
Overview of Java 3D. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
Overview of the Scene Graph. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
Some Java 3D Scene Graph Nodes. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
The HelloUniverse Scene Graph. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
Java 3D Strengths. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
The Scene Graph. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
Performance. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
Unique Features. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
Java Integration. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
Documentation and Examples. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
Criticisms of Java 3D for Games Programming. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
Java 3D’s Level of Abstraction. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
Java 3D Games . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
Java 3D Support . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
Alternatives to Java 3D. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
nCHAPTER 2 Get a Life (in 3D). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
The Game of Life. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
Running Life3D. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
Configuring Life3D. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
A Life3D Screensaver . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
An Overview of the Life3D Classes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
Deciding How to Start. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
vii
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viii nCONTENTS
Displaying the 3D Game. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
Integrating Java 3D and Swing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
Window Sizing. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
Processing Key Presses . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
Scene Graph Creation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
Lighting the Scene. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
The Scene’s Background . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
Building the Cells Grid and Making It Behave. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
Viewer Positioning. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
Viewer Movement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
Behaviors in Java 3D. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
A Time-Based Behavior. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
Managing the Grid. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
Accessing Properties. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
Creating the Grid Scene Graph. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
Updating the Cells States . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
Will the Cell Live or Die?. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
Rotating the Grid . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
The Cell. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
Building the Cell’s Scene Graph. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
Coloring the Cells. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
Setting the Cell’s Visibility. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
Changing a Cell’s Life State. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
Visual Changes to a Cell. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
Time for Screensavers. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
Changing Life3D into a Screensaver. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
Problems with Screensavers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
The SaverBeans SDK. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
More Life Required? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
nCHAPTER 3 Get a Life (the Java 6 Way). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
Life3D Basics. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
An Overview of the Life3D Classes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
Making a Splash. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
Animating a Clock. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53
Drawing onto a Splash . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
Drawing the Clocks. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
JAR Packaging. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
Adding ClockAnimation to Life3D. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
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nCONTENTS ix
The Desktop API. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56
Using the Desktop Browser . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56
What Other Browser Capabilities Are There?. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
The System Tray . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
Creating Life3D’s Popup Menu. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58
The Menu Contents. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58
Creating the TrayIcon . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59
Building the Popup Menu. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
Listening for Actions. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62
Using a Text Editor. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64
Launching an E-mail Client. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65
Listening for the Check Boxes. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66
Scripting in Java SE 6. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67
Executing a Script . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68
Communicating with a Script. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69
Speeding Things Up. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72
Calling Script Functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73
Letting a Script Use Java . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74
More Scripting Information. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74
Scripting in Life3D. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74
Initializing the Grid. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75
Changing the Grid’s State. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76
Executing the Script Rules . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78
The Rules Script. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80
Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81
nCHAPTER 4 The Colliding Grabbers. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83
Building Articulated Arms. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83
Class Diagrams for Arms3D. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84
Creating the Application Window. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85
Drawing the 3D Scene. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86
Processing the Keys. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88
Monitoring Grabber Joints. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89
Managing the Grabbers. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90
Adding the Grabbers to the Scene Graph . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90
Processing Keyboard Commands . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93
Translating the Grabbers. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94
Rotating a Grabber Joint. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95
Collecting the Collision Joints. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96
Collision Detection and Recovery. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97
Why Bother with JointsBehavior? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97
Touching the Floor. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98
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The Grabber. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98
Making the Grabber’s Appearance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98
The Grabber Shape. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100
Local and Global Coordinate Systems. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105
Making the Fingers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106
Handling Rotation Commands . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108
Collision Detection. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 110
Implementing Collision Detection. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111
Initializing the Bounding Spheres. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114
Positioning the Bounding Spheres. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114
Touching the Ground. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115
The Floor. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116
The Colored Tiles. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 118
The Floor’s Axes Labels. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 119
Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 120
nCHAPTER 5 When Worlds Collide. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121
Odejava and ODE. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121
Installing Odejava. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 123
Documentation,Examples,and Online Help. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 123
Bouncing a Ball . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 124
Three-Stage Simulation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 125
Initializing the Engines. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 126
Initializing Static Objects. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 126
Initializing Dynamic Objects. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 127
Executing the Simulation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 127
Performing a Simulation Step. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 128
Examining the Contact Points. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 129
Cleaning Up . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 129
Visualizing Balls in a Box. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 129
Creating the Scene . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 131
The Box. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 133
Managing the Spheres . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 137
A Sphere. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 139
I’m Steppin’ Out…. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 142
A Note of Application Development. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 143
Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 144
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nCHAPTER 6 A Multitextured Landscape. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145
Surveying the Landscape . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145
Building the Scene. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 147
Creating the Floor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 149
Start the Balls Moving. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 150
Moving Around the Scene. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 150
The Multitextured Floor. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 150
Heights Map Generation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 153
The Floor’s Geometry . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 155
The Floor’s Appearance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 158
The Splash Shape . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 162
The Splash Shape’s Geometry. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 163
The Splash Shape’s Appearance. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 166
Moving Balls. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 170
Positioning the Ball . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 173
Moving About. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 174
Driving the Balls. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 176
More Multitexturing. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 176
Bump Mapping. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 176
Shaders. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 177
Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 177
nCHAPTER 7 Walking Around the Models. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 179
Populating a Scene . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 179
Class Diagrams for ObjView3D. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 180
A Spherical Background . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 181
A Skybox Background. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 182
A Skybox Built with Quads . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 183
Terragen and NConvert. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 184
From Images to Textures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 185
Making the Skybox . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 186
Texturing a Plane. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 187
The Size of the Skybox. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 188
Loading Models . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 189
Loading OBJ Models. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 189
The OBJ Model Loader . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 190
Positioning a Model. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 193
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Ground Cover. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 195
Manipulating the User’s Viewpoint. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 197
Positioning the User’s Viewpoint . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 198
Moving the Viewpoint at Runtime . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 198
Setting Up the Key Behavior. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 199
Processing a Key. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 199
Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 201
nCHAPTER 8 More Backgrounds and Overlays . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 203
Retained,Immediate,and Mixed Modes. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 203
The Earth,Moon,and Mars. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 204
Building the Scene. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 206
The Background. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 209
Some Variations on a Theme. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 209
Spinning the Background . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 212
Building the Scene and Terminating. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 213
Rotating the Image . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 214
Manipulating the Image . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 215
Rotation and Clipping . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 215
Avoiding Gaps in the Rotated Image . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 216
Terminating the Thread. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 218
Drawing the Background Image. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 218
The Model Viewer with a Shifting Background and Overlays. . . . . . . . . . . . . . . 219
Setting Up the Canvas. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 221
Modifying the Key Behavior . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 222
A Canvas with a Background and Overlays. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 223
Drawing the Background . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 225
The Deep Blue Sea . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 227
Adding Overlays. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 228
Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 229
PART 2 n n nNonstandard Input Devices
nCHAPTER 9 Webcam Snaps. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 233
Webcam Snaps with TWAIN. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 233
Displaying Pictures Using TWAIN. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 234
Snapping a Picture Again and Again and .... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 235
The TWAIN Capture Device. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 237
TWAIN Timing Tests. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 240
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nCONTENTS xiii
Webcam Snaps with JMF. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 241
Again Taking Pictures Again and Again. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 242
The Capture Device with JMF. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 243
Comparing TWAIN and JMF Capture. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 247
QTJ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 247
Other Uses for Webcam Snaps. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 248
Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 249
nCHAPTER 10 Navigating a 3D Scene by Waving Your Arm. . . . . . . . . . . . . . . . 251
Using the Wrist Strap. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 251
Image Processing. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 253
Image Processing Issues. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 254
Dealing with the Issues. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 254
Finding the Bands . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 255
FindBands Class Diagrams. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 256
Image Processing Overview. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 257
The Bands Analyzer. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 257
The Band Manager . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 263
Representing a Blob . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 265
Arm Navigation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 266
Creating the 3D Scene . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 267
Moving the User’s Viewpoint . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 268
From Analysis to Action. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 269
Other Approaches . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 270
JAI. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 270
ImageJ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 271
Image Processing Books. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 271
Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 271
nCHAPTER 11 Building a Gamepad Controller with JInput. . . . . . . . . . . . . . . . . 273
JInput . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 273
The Gamepad and Windows. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 274
Installing and Testing JInput. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 276
Examining the Input Devices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 277
The Other JInput Test Applications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 279
Three JInput Applications. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 280
Listing the Controllers. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 281
Viewing Controller Details. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 281
Testing a Controller. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 286