Javafx-3d-shapes
JavaFX-3Dシェイプ
前の章で、XY平面に2D形状を描く方法を見てきました。 これらの2D形状に加えて、JavaFXを使用して他のいくつかの3D形状も描画できます。
3D形状
一般に、3D形状は、XYZ平面に描画できる幾何学的図形です。 これらには、 Cylinder、Sphere および Box が含まれます。
上記の各3D形状はクラスによって表され、これらのすべてのクラスはパッケージ javafx.scene.shape に属します。 Shape3D という名前のクラスは、JavaFXのすべての3次元形状の基本クラスです。
3Dシェイプを作成する
3次元形状を作成するには、する必要があります-
- 必要な3D形状のそれぞれのクラスをインスタンス化します。
- 3D形状のプロパティを設定します。
- 3D形状オブジェクトをグループに追加します。
各クラスのインスタンス化
3次元の形状を作成するには、まず、それぞれのクラスをインスタンス化する必要があります。 たとえば、3Dボックスを作成する場合、次のようにBoxという名前のクラスをインスタンス化する必要があります-
Box box = new Box();
シェイプのプロパティを設定する
クラスをインスタンス化した後、setterメソッドを使用して形状のプロパティを設定する必要があります。
たとえば、3Dボックスを描画するには、その幅、高さ、深さを渡す必要があります。 次のように、それぞれのセッターメソッドを使用してこれらの値を指定できます-
//Setting the properties of the Box
box.setWidth(200.0);
box.setHeight(400.0);
box.setDepth(200.0);
シェイプオブジェクトをグループに追加する
最後に、以下に示すように、コンストラクターのパラメーターとして渡すことにより、図形のオブジェクトをグループに追加する必要があります。
//Creating a Group object
Group root = new Group(box);
次の表に、JavaFXが提供するさまざまな3D形状のリストを示します。
S.No | Shape & Description |
---|---|
1 |
直方体は、長さ(深さ)、幅、および*高さ*を持つ3次元形状です。 JavaFXでは、3次元ボックスは Box という名前のクラスで表されます。 このクラスは、パッケージ javafx.scene.shape に属します。 このクラスをインスタンス化することにより、JavaFXでBoxノードを作成できます。 このクラスには、doubleデータ型の3つのプロパティがあります-
|
2 |
シリンダーは、曲面で接続された2つの平行な(ほとんど円形の)ベースを持つ閉じたソリッドです。 これは、2つのパラメーター、つまり、円形ベースの*半径*とシリンダーの*高さ*によって記述されます。 JavaFXでは、シリンダーは Cylinder という名前のクラスで表されます。 このクラスは、パッケージ javafx.scene.shape に属します。 このクラスをインスタンス化することにより、JavaFXでシリンダーノードを作成できます。 このクラスには、doubleデータ型の2つのプロパティがあります-
|
3 |
球体は、3D空間内の特定のポイントからすべて同じ距離rにあるポイントのセットとして定義されます。 この距離rは球の半径であり、与えられた点は球の中心です。 JavaFXでは、球体は Sphere という名前のクラスで表されます。 このクラスは、パッケージ javafx.scene.shape に属します。 このクラスをインスタンス化することにより、JavaFXで球体ノードを作成できます。 このクラスには、doubleデータ型の radius という名前のプロパティがあります。 球体の半径を表します。 |
3Dオブジェクトのプロパティ
すべての3次元オブジェクトについて、Cull Face、Drawing Mode、Materialなどのさまざまなプロパティを設定できます。
次のセクションでは、3Dオブジェクトのプロパティについて説明します。
カルフェイス
一般に、カリングとは、形状の不適切な方向の部分(ビュー領域には表示されない)を削除することです。
Cull Faceプロパティは CullFace タイプであり、3D形状のCull Faceを表します。 以下に示すように、メソッド* setCullFace()*を使用して、形状のCull Faceを設定できます-
box.setCullFace(CullFace.NONE);
形状のストロークタイプは-
- なし-カリングは実行されません(CullFace.NONE)。
- Front -すべての正面向きのポリゴンがカリングされます。 (CullFace.FRONT)。
- Back -すべての裏面ポリゴンがカリングされます。 (StrokeType.BACK)。
デフォルトでは、3次元形状のカリング面は「戻る」です。
例
次のプログラムは、球体のさまざまなカリング面を示す例です。 このコードを SphereCullFace.java という名前のファイルに保存します。
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);
}
}
次のコマンドを使用して、コマンドプロンプトから保存したJavaファイルをコンパイルして実行します。
javac SphereCullFace.java
java SphereCullFace
実行すると、上記のプログラムは、それぞれ次のように、カルフェイス値 FRONT、BACK および NONE を持つ3つの球体を表示するJavaFXウィンドウを生成します-
描画モード
プロパティは DrawMode 型であり、現在の3D形状の描画に使用される描画モードを表します。 あなたは次のようにメソッドsetDrawMode()を使用して3D形状を描くために描画モードを選択することができます-
box.setDrawMode(DrawMode.FILL);
JavaFXでは、2つの描画モードを選択して3D形状を描画できます。
- Fill -このモードは、2Dシェイプを描画して塗りつぶします(DrawMode.FILL)。
- Line -このモードは、線を使用して3D形状を描画します(DrawMode.LINE)。
デフォルトでは、3次元形状の描画モードは塗りつぶしです。
例
次のプログラムは、3Dボックスのさまざまな描画モードを示す例です。 このコードを BoxDrawMode.java という名前のファイルに保存します。
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);
}
}
次のコマンドを使用して、コマンドプロンプトから保存したJavaファイルをコンパイルして実行します。
javac BoxDrawMode.java
java BoxDrawMode
実行時に、上記のプログラムは、次のように、それぞれ描画モード値LINEおよびFILLの2つのボックスを表示するJavaFXウィンドウを生成します-
素材
cull Faceプロパティのタイプは Material であり、3D形状のマテリアルの表面を選択するために使用されます。 次のようにメソッド* setCullFace()*を使用して、3D形状のマテリアルを設定できます-
cylinder.setMaterial(material);
このメソッドについて前述したように、タイプMaterialのオブジェクトを渡す必要があります。 パッケージ javafx.scene.paint の PhongMaterial クラスはこのクラスのサブクラスであり、Phongシェーディングマテリアルを表す7つのプロパティを提供します。 これらのプロパティのセッターメソッドを使用して、これらすべてのタイプのマテリアルを3Dシェイプの表面に適用できます。
以下は、JavaFXで利用可能な素材の種類です-
- bumpMap -これは、RGBイメージとして保存された法線マップを表します。
- diffuseMap -これは拡散マップを表します。
- selfIlluminationMap -これは、このPhongMaterialの自己照明マップを表します。
- specularMap -これは、このPhongMaterialのスペキュラーマップを表します。
- diffuseColor -これは、このPhongMaterialの拡散色を表します。
- specularColor -これは、このPhongMaterialの鏡面反射色を表します。
- specularPower -これは、このPhongMaterialの鏡面屈折力を表します。
デフォルトでは、3次元シェイプのマテリアルは、ライトグレーの拡散色を持つPhongMaterialです。
例
以下は、シリンダー上のさまざまなマテリアルを表示する例です。 このコードを CylinderMaterials.java という名前のファイルに保存します。
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.finddevguides.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.finddevguides.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.finddevguides.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.finddevguides.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);
}
}
次のコマンドを使用して、コマンドプロンプトから保存したJavaファイルをコンパイルして実行します。
Javac CylinderMaterials.java
java CylinderMaterials
上記のプログラムは、実行時に、次のスクリーンショットに示すように、マテリアル、バンプマップ、拡散マップ、自己照明マップ、スペキュラーマップ、拡散カラー、スペキュラーカラー、(BLANCHEDALMOND)スペキュラーパワーを持つ7つのシリンダーを表示するJavaFXウィンドウを生成します−