JOGL Reflection

反射 (Reflection) 是由於光自物體表面反彈所造成的現象，光反彈的方向受到物體表面的幾何結構影響，非常光滑的表面會產生完全相同的反射方向，就像鏡子一般；若是非常的粗糙表面則會產生散射 (Dispersion)，自光滑表面所產生的反射稱為高光反射 (Specular Reflection)，自粗糙表面所產生的反射稱為散射反射 (Diffuse Reflection)，而介於兩者之間則稱為光滑反射 (Glossy Reflection)。非導電材質的反射總是與光源顏色相同，所以所產生的反射是白色，而導電材質則會讓反射的光線帶有顏色，其顏色由入射角度與材質的化學結構決定。

在JOGL中，反射如同在反射的表面上再繪製物體，使其產生反射的效果。可使用javax.media.opengl.GL類別的glStencilFunc()與glStencilOp()方法處理。例如：

gl.glColorMask(false, false, false, false); gl.glDepthMask(false); gl.glEnable(GL.GL_STENCIL_TEST); gl.glStencilFunc(GL.GL_ALWAYS, 1, ~0); gl.glStencilOp(GL.GL_REPLACE, GL.GL_REPLACE, GL.GL_REPLACE); drawSurface(); gl.glColorMask(true, true, true, true); gl.glDepthMask(true); gl.glStencilFunc(GL.GL_EQUAL, 1, ~0); gl.glStencilOp(GL.GL_KEEP, GL.GL_KEEP, GL.GL_KEEP); gl.glPushMatrix();   gl.glScalef(1.0f, -1.0f, 1.0f);   gl.glLightfv(GL.GL_LIGHT0, GL.GL_POSITION, g_lightPos, 0);   drawCube(); gl.glPopMatrix(); gl.glLightfv(GL.GL_LIGHT0, GL.GL_POSITION, g_lightPos, 0); gl.glEnable(GL.GL_BLEND); drawSurface(); gl.glDisable(GL.GL_BLEND); gl.glPushMatrix();   gl.glDisable(GL.GL_TEXTURE_2D);   gl.glDisable(GL.GL_LIGHTING);   gl.glDisable(GL.GL_DEPTH_TEST);   gl.glEnable(GL.GL_BLEND);   gl.glStencilOp(GL.GL_KEEP, GL.GL_KEEP, GL.GL_INCR);   gl.glColor4f(0.0f, 0.0f, 0.0f, 0.5f);   gl.glMultMatrixf(g_shadowMatrix, 0);   drawCube();   gl.glEnable(GL.GL_TEXTURE_2D);   gl.glEnable(GL.GL_DEPTH_TEST);   gl.glDisable(GL.GL_BLEND);   gl.glEnable(GL.GL_LIGHTING); gl.glPopMatrix(); gl.glDisable(GL.GL_STENCIL_TEST); gl.glPushMatrix();   drawCube(); gl.glPopMatrix();

請參考以下範例。

// 實作GLEventListener介面之方法 // 初始化JOGL public void init(GLAutoDrawable drawable) {   gl = drawable.getGL();      // Clear window with color      gl.glClearColor(0.0f, 0.0f, 0.0f, 0.0f);   // set the shading model   gl.glShadeModel(GL.GL_SMOOTH);   // set up a single white light   float lightColor[] = { 1.0f, 1.0f, 1.0f, 1.0f };   gl.glLightfv(GL.GL_LIGHT0, GL.GL_DIFFUSE, lightColor, 0);   gl.glLightfv(GL.GL_LIGHT0, GL.GL_SPECULAR, lightColor, 0);   gl.glEnable(GL.GL_LIGHTING);   gl.glEnable(GL.GL_LIGHT0);   gl.glEnable(GL.GL_DEPTH_TEST);   gl.glEnable(GL.GL_TEXTURE_2D);   gl.glTexEnvf(GL.GL_TEXTURE_ENV,      GL.GL_TEXTURE_ENV_MODE, GL.GL_MODULATE);   // load the textures   cubeTex = loadTexture("opengl.jpg");   marbleTex = loadTexture("marble.jpg");   gl.glBlendFunc(GL.GL_SRC_ALPHA, GL.GL_ONE_MINUS_SRC_ALPHA);   float[] plane = { 0.0f, 1.0f, 0.0f, 0.0f };   // dot product of plane and light position   float dot = plane[0] * g_lightPos[0] + plane[1] * g_lightPos[1] +                plane[1] * g_lightPos[2] + plane[3] * g_lightPos[3];   // first column   g_shadowMatrix[0]  = dot  - g_lightPos[0] * plane[0];   g_shadowMatrix[4]  = 0.0f - g_lightPos[0] * plane[1];   g_shadowMatrix[8]  = 0.0f - g_lightPos[0] * plane[2];   g_shadowMatrix[12] = 0.0f - g_lightPos[0] * plane[3];   // second column   g_shadowMatrix[1]  = 0.0f - g_lightPos[1] * plane[0];   g_shadowMatrix[5]  =  dot - g_lightPos[1] * plane[1];   g_shadowMatrix[9]  = 0.0f - g_lightPos[1] * plane[2];   g_shadowMatrix[13] = 0.0f - g_lightPos[1] * plane[3];   // third column   g_shadowMatrix[2]  = 0.0f - g_lightPos[2] * plane[0];   g_shadowMatrix[6]  = 0.0f - g_lightPos[2] * plane[1];   g_shadowMatrix[10] =  dot - g_lightPos[2] * plane[2];   g_shadowMatrix[14] = 0.0f - g_lightPos[2] * plane[3];   // fourth column   g_shadowMatrix[3]  = 0.0f - g_lightPos[3] * plane[0];   g_shadowMatrix[7]  = 0.0f - g_lightPos[3] * plane[1];   g_shadowMatrix[11] = 0.0f - g_lightPos[3] * plane[2];   g_shadowMatrix[15] =  dot - g_lightPos[3] * plane[3];     } // 載入圖像以作為貼圖之用 private Texture loadTexture(String filename) {   com.sun.opengl.util.texture.Texture tex = null;   // Get current classloader   ClassLoader cl = this.getClass().getClassLoader();      try {     // 載入圖像檔案     tex = com.sun.opengl.util.texture.TextureIO.newTexture(       cl.getResourceAsStream("images/" + filename),        false, TextureIO.JPG);     // 設定Texture的參數     tex.setTexParameteri(GL.GL_TEXTURE_WRAP_S, GL.GL_REPEAT);     tex.setTexParameteri(GL.GL_TEXTURE_WRAP_T, GL.GL_REPEAT);     tex.setTexParameteri(GL.GL_TEXTURE_MAG_FILTER, GL.GL_LINEAR);     tex.setTexParameteri(GL.GL_TEXTURE_MIN_FILTER, GL.GL_LINEAR);   }   catch(Exception e) {      System.out.println("Error loading texture " + filename);     }   return tex; }  // 繪製圖形 public void display(GLAutoDrawable drawable) {   gl = drawable.getGL();   gl.glLoadIdentity();   glu.gluLookAt(0.0, 3.0, 10.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 1.0, 0.0);   // Clear   gl.glClear(GL.GL_COLOR_BUFFER_BIT |      GL.GL_DEPTH_BUFFER_BIT | GL.GL_STENCIL_BUFFER_BIT);   // rotate the scene   angle += 3.0;   gl.glRotated(-angle/8.0, 0.0, 1.0, 0.0);   gl.glRotated(10.0 * Math.sin(angle/45.0), 1.0, 0.0, 0.0);   gl.glColorMask(false, false, false, false);   gl.glDepthMask(false);   gl.glEnable(GL.GL_STENCIL_TEST);   gl.glStencilFunc(GL.GL_ALWAYS, 1, ~0);   gl.glStencilOp(GL.GL_REPLACE, GL.GL_REPLACE, GL.GL_REPLACE);   drawSurface();   gl.glColorMask(true, true, true, true);   gl.glDepthMask(true);      gl.glStencilFunc(GL.GL_EQUAL, 1, ~0);      gl.glStencilOp(GL.GL_KEEP, GL.GL_KEEP, GL.GL_KEEP);   gl.glPushMatrix();     gl.glScalef(1.0f, -1.0f, 1.0f);     gl.glLightfv(GL.GL_LIGHT0, GL.GL_POSITION, g_lightPos, 0);     drawCube();   gl.glPopMatrix();   gl.glLightfv(GL.GL_LIGHT0, GL.GL_POSITION, g_lightPos, 0);   gl.glEnable(GL.GL_BLEND);   drawSurface();   gl.glDisable(GL.GL_BLEND);   gl.glPushMatrix();     gl.glDisable(GL.GL_TEXTURE_2D);     gl.glDisable(GL.GL_LIGHTING);     gl.glDisable(GL.GL_DEPTH_TEST);     gl.glEnable(GL.GL_BLEND);     gl.glStencilOp(GL.GL_KEEP, GL.GL_KEEP, GL.GL_INCR);     gl.glColor4f(0.0f, 0.0f, 0.0f, 0.5f);        gl.glMultMatrixf(g_shadowMatrix, 0);     drawCube();        gl.glEnable(GL.GL_TEXTURE_2D);     gl.glEnable(GL.GL_DEPTH_TEST);     gl.glDisable(GL.GL_BLEND);     gl.glEnable(GL.GL_LIGHTING);   gl.glPopMatrix();   gl.glDisable(GL.GL_STENCIL_TEST);   gl.glPushMatrix();     drawCube();   gl.glPopMatrix(); } private void drawSurface(){   float[] surfaceColor = { 1.0f, 1.0f, 1.0f, 0.6f };   gl.glMaterialfv(GL.GL_FRONT, GL.GL_SPECULAR, surfaceColor, 0);   gl.glMaterialfv(GL.GL_FRONT, GL.GL_AMBIENT_AND_DIFFUSE,      surfaceColor, 0);   gl.glMaterialf(GL.GL_FRONT, GL.GL_SHININESS, 200.0f);   // 啟用貼圖   cubeTex.enable();   marbleTex.enable();   // 繫結貼圖   marbleTex.bind();   gl.glBegin(GL.GL_QUADS);   gl.glNormal3f(0.0f, 1.0f, 0.0f);   float x = -5.0f;   float z = -5.0f;   for (int i = 0; i < 10; i++, x += 1.0f) {     for (int j = 0; j < 10; j++, z += 1.0f) {       gl.glTexCoord2f(0.0f, 0.0f);       gl.glVertex3f(x, 0.0f, z);       gl.glTexCoord2f(1.0f, 0.0f);       gl.glVertex3f(x + 1.0f, 0.0f, z);       gl.glTexCoord2f(1.0f, 1.0f);       gl.glVertex3f(x + 1.0f, 0.0f, z + 1.0f);       gl.glTexCoord2f(0.0f, 1.0f);       gl.glVertex3f(x, 0.0f, z + 1.0f);     }     z = -5.0f;   }   gl.glEnd();   marbleTex.disable();   }

【執行結果】

【參考資料】

[1] Java Platform, Standard Edition 7, API Specification.
[2] JOGL.
[3] 黃嘉輝，完全探索Java遊戲程式設計，上奇資訊。


© Chia-Hui Huang

JOGL Texture

在實心 (Solid) 物體的表面，可藉由貼圖將圖像貼至物體表面，此稱為Texture (紋理)。

圖像為一數位影像，因此貼圖其實是由一訊號取樣後之結果，此過程稱為重新取樣 (Re-sampling)。由於為取樣結果，因此會有兩種情況：一是放大取樣，則取樣點的間距較原先貼圖的取樣點間距小；二是縮小取樣，則取樣點的間距較原先貼圖的取樣點間距大。

常見的取樣方法有線性內插法 (Linear Interpolation)、雙線性內插法 (Bi-linear Interpolation)、三次多項式內插法 (Cubic Interpolation)、雙三次多項式內插法 (Bi-cubic Interpolation) 等。

由於貼圖為取樣結果，因此會產生貼圖前後變質的情況，稱為失真。為解決失真的問題，Lance Williams於1983年7月在Computer Graphics Vol. 17 No.3提出一篇名為"Pyramidal Parametrics"的論文，為失真提出解決方法，若事先將貼圖用各種大小的Filter處理，並建立不同的貼圖，則在貼圖縮小時，只要選擇適當的貼圖大小則可，這種方法稱為MIP Map，其中MIP為拉丁文multum in parvo的縮寫，為many things in a small place或much in little之意。

在JOGL中，以com.sun.opengl.util.texture套件處理Texure，其類別包括：

• Texture：建立Texure物件。
• TextureCoords：設定Texure矩形區域的座標，分別為區域的上、下、左、右座標。
• TextureData：代表Texure的相關資料，如高度、寬度、Pixel格式、MIP Map等。
• TextureIO：建立輸出入資料流，以自圖像檔案或資料流中載入至Texure物件、或自Texure物件寫入至記憶體資料流中。

以載入圖像為例，可由TextureIO類別的newTexture()方法自檔案或資料流中載入，其圖像格式可為：

• TextureIO.DDS：Microsoft DirectDraw Surface (DDS) 格式。
• TextureIO.GIF：Graphics Interchange Format (GIF) 格式。
• TextureIO.JPG：Joint Photographic Experts Group (JPEG) 格式。
• TextureIO.PNG：W3C Portable Network Graphics (PNG) 格式。
• TextureIO.SGI：SGI格式。
• TextureIO.SGI_RGB：SGI RGB格式。
• TextureIO.TGA：Targa格式。
• TextureIO.TIFF：Tag Image File Format (TIFF) 格式。 

並可由Texture類別的setTexParameteri()方法設定其Wrap與Filter的方式。

載入圖像的程式架構：

com.sun.opengl.util.texture.Texture texture = null; // Get current classloader ClassLoader cl = this.getClass().getClassLoader(); try {   // 載入圖像檔案   texture = TextureIO.newTexture(     cl.getResourceAsStream(filename), false, TextureIO.JPG);   // 設定Texture的參數   texture.setTexParameteri(GL.GL_TEXTURE_WRAP_S, GL.GL_REPEAT);   texture.setTexParameteri(GL.GL_TEXTURE_WRAP_T, GL.GL_REPEAT);   texture.setTexParameteri(GL.GL_TEXTURE_MAG_FILTER, GL.GL_LINEAR);   texture.setTexParameteri(GL.GL_TEXTURE_MIN_FILTER, GL.GL_LINEAR); } catch(Exception e) {...}

至於貼圖，則依序以Texture類別的enable()、bind()與disable()方法分別啟用、繫結與停止貼圖，所謂繫結 (Bind) 是將圖像貼至物體表面的過程，此過程依序以javax.media.opengl.GL類別的glNormal3f()、glTexCoord2f()與glVertex3f()方法設定物體表面的法線 (Normal)、Texture的座標與頂點 (Vertex)，藉由法線可決定表面向內或向外的方向性，藉由座標與頂點可繪製物體表面。

例如以下之程式代表貼圖至物體的正面 (Front View)：

// Texture貼圖   Texture cubeTexture; ... // 啟用貼圖 cubeTexture.enable(); // 繫結貼圖 cubeTexture.bind(); gl.glBegin(GL.GL_QUADS);   // front   // 設定物體表面的法線   gl.glNormal3f(0.0f, 0.0f, 1.0f);   // 設定Texture的座標與頂點（Vertex）   gl.glTexCoord2f(0.0f, 0.0f);   gl.glVertex3f(-30.0f, -30.0f, 30.0f);   gl.glTexCoord2f(1.0f, 0.0f);   gl.glVertex3f( 30.0f, -30.0f, 30.0f);   gl.glTexCoord2f(1.0f, 1.0f);   gl.glVertex3f( 30.0f,  30.0f, 30.0f);   gl.glTexCoord2f(0.0f, 1.0f);   gl.glVertex3f(-30.0f,  30.0f, 30.0f);   ... gl.glEnd(); // 停止貼圖 cubeTexture.disable();

請參考以下範例。

// 實作GLEventListener介面之方法 // 初始化JOGL public void init(GLAutoDrawable drawable) {   gl = drawable.getGL();   gl.glShadeModel(GL.GL_SMOOTH);      gl.glEnable(GL.GL_DEPTH_TEST);      gl.glEnable(GL.GL_CULL_FACE);       gl.glFrontFace(GL.GL_CCW);          gl.glEnable(GL.GL_LIGHTING);           // Light 0   gl.glLightfv(GL.GL_LIGHT0, GL.GL_DIFFUSE, diffuseLight, 0);   gl.glLightfv(GL.GL_LIGHT0, GL.GL_SPECULAR, specularLight, 0);   gl.glLightfv(GL.GL_LIGHT0, GL.GL_POSITION, lightPosition, 0);   gl.glLightf(GL.GL_LIGHT0, GL.GL_SPOT_CUTOFF, 40.0f);   gl.glLightf(GL.GL_LIGHT0, GL.GL_SPOT_EXPONENT, 80.0f);   // Light 1   gl.glLightfv(GL.GL_LIGHT1, GL.GL_DIFFUSE, diffuseMaterial, 0);   gl.glLightfv(GL.GL_LIGHT1, GL.GL_SPECULAR, diffuseMaterial, 0);   gl.glLightfv(GL.GL_LIGHT1, GL.GL_POSITION, lightPositionR, 0);   // 啟用光源    gl.glEnable(GL.GL_LIGHT0);   gl.glEnable(GL.GL_LIGHT1);   gl.glEnable(GL.GL_COLOR_MATERIAL);   gl.glColorMaterial(GL.GL_FRONT, GL.GL_AMBIENT_AND_DIFFUSE);   // 設定物體的材質   gl.glMaterialfv(GL.GL_FRONT, GL.GL_SPECULAR, specularLight, 0);   gl.glMateriali(GL.GL_FRONT, GL.GL_SHININESS, 128);   // 以目前之顏色清除視窗   gl.glClearColor(0.0f, 0.0f, 0.0f, 0.0f);   // 載入圖像以作為貼圖之用   cubeTexture = loadTexture("opengl.jpg"); } // 載入圖像以作為貼圖之用 private Texture loadTexture(String filename) {   com.sun.opengl.util.texture.Texture tex = null;   // Get current classloader   ClassLoader cl = this.getClass().getClassLoader();      try {     // 載入圖像檔案     tex = com.sun.opengl.util.texture.TextureIO.newTexture(       cl.getResourceAsStream("images/" + filename),        false, TextureIO.JPG);     // 設定Texture的參數     tex.setTexParameteri(GL.GL_TEXTURE_WRAP_S, GL.GL_REPEAT);     tex.setTexParameteri(GL.GL_TEXTURE_WRAP_T, GL.GL_REPEAT);     tex.setTexParameteri(GL.GL_TEXTURE_MAG_FILTER, GL.GL_LINEAR);     tex.setTexParameteri(GL.GL_TEXTURE_MIN_FILTER, GL.GL_LINEAR);   }   catch(Exception e) {      System.out.println("Error loading texture " + filename);     }   return tex; }  // 繪製圖形 public void display(GLAutoDrawable drawable) {   gl = drawable.getGL();   // increase rotation values   objectXRot += 0.5f;   objectYRot += 1.0f;   objectZRot += 0.5f;      // clear screen and depth buffer   gl.glClear(GL.GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL.GL_DEPTH_BUFFER_BIT);   // 載入單位矩陣   gl.glLoadIdentity();                       // Move everything back to (0, 0, -150)   gl.glTranslatef(0.0f, 0.0f, -150.0f);   // 複製目前之矩陣至堆疊最上層   gl.glPushMatrix();   // 設定目前繪圖顏色   gl.glColor3f(1.0f, 1.0f, 1.0f);   // 沿x座標旋轉指定角度   gl.glRotatef(objectXRot, 1.0f, 0.0f, 0.0f);   // 沿y座標旋轉指定角度   gl.glRotatef(objectYRot, 0.0f, 1.0f, 0.0f);   // 沿z座標旋轉指定角度   gl.glRotatef(objectZRot, 0.0f, 0.0f, 1.0f);   drawCube();      // 自堆疊最上層移除矩陣   gl.glPopMatrix();   // 即刻執行JOGL指令    gl.glFlush();   drawable.swapBuffers();  } // 當視窗大小改變時 public void reshape(GLAutoDrawable drawable,    int x, int y, int width, int height) {      GL gl = drawable.getGL();   if (height == 0)     height = 1;        // 設定視界大小     gl.glViewport(0, 0, width, height);   // 設定座標系統   gl.glMatrixMode(GL.GL_PROJECTION);   // 載入單位矩陣   gl.glLoadIdentity();   // 設定透視度   glu.gluPerspective(54.0, (double)width/(double)height, 1.0, 1000.0);   // 設定座標系統   gl.glMatrixMode(GL.GL_MODELVIEW);   // 載入單位矩陣   gl.glLoadIdentity(); } private void drawCube(){   float[] cubeColor = { 1.0f, 1.0f, 1.0f, 1.0f };      gl.glMaterialfv(GL.GL_FRONT, GL.GL_SPECULAR, cubeColor, 0);   gl.glMaterialfv(GL.GL_FRONT, GL.GL_AMBIENT_AND_DIFFUSE, cubeColor, 0);   gl.glMaterialf(GL.GL_FRONT, GL.GL_SHININESS, 50.0f);   gl.glEnable(GL.GL_TEXTURE_2D);   gl.glTexEnvf(GL.GL_TEXTURE_ENV,      GL.GL_TEXTURE_ENV_MODE, GL.GL_MODULATE);   // 啟用貼圖   cubeTexture.enable();   // 繫結貼圖   cubeTexture.bind();   gl.glBegin(GL.GL_QUADS);     // front     // 設定物體表面的法線     gl.glNormal3f(0.0f, 0.0f, 1.0f);     // 設定Texture的座標與頂點（Vertex）     gl.glTexCoord2f(0.0f, 0.0f); gl.glVertex3f(-30.0f, -30.0f, 30.0f);     gl.glTexCoord2f(1.0f, 0.0f); gl.glVertex3f( 30.0f, -30.0f, 30.0f);     gl.glTexCoord2f(1.0f, 1.0f); gl.glVertex3f( 30.0f,  30.0f, 30.0f);     gl.glTexCoord2f(0.0f, 1.0f); gl.glVertex3f(-30.0f,  30.0f, 30.0f);        // back     // 設定物體表面的法線     gl.glNormal3f(0.0f, 0.0f, -1.0f);     // 設定Texture的座標與頂點（Vertex）     gl.glTexCoord2f(0.0f, 0.0f); gl.glVertex3f( 30.0f, -30.0f, -30.0f);     gl.glTexCoord2f(1.0f, 0.0f); gl.glVertex3f(-30.0f, -30.0f, -30.0f);     gl.glTexCoord2f(1.0f, 1.0f); gl.glVertex3f(-30.0f,  30.0f, -30.0f);     gl.glTexCoord2f(0.0f, 1.0f); gl.glVertex3f( 30.0f,  30.0f, -30.0f);        // top     // 設定物體表面的法線     gl.glNormal3f(0.0f, 1.0f, 0.0f);     // 設定Texture的座標與頂點（Vertex）     gl.glTexCoord2f(0.0f, 0.0f); gl.glVertex3f(-30.0f, 30.0f,  30.0f);     gl.glTexCoord2f(1.0f, 0.0f); gl.glVertex3f( 30.0f, 30.0f,  30.0f);     gl.glTexCoord2f(1.0f, 1.0f); gl.glVertex3f( 30.0f, 30.0f, -30.0f);     gl.glTexCoord2f(0.0f, 1.0f); gl.glVertex3f(-30.0f, 30.0f, -30.0f);        // bottom     // 設定物體表面的法線     gl.glNormal3f(0.0f, -1.0f, 0.0f);     // 設定Texture的座標與頂點（Vertex）     gl.glTexCoord2f(0.0f, 0.0f); gl.glVertex3f(-30.0f, -30.0f, -30.0f);     gl.glTexCoord2f(1.0f, 0.0f); gl.glVertex3f( 30.0f, -30.0f, -30.0f);     gl.glTexCoord2f(1.0f, 1.0f); gl.glVertex3f( 30.0f, -30.0f,  30.0f);     gl.glTexCoord2f(0.0f, 1.0f); gl.glVertex3f(-30.0f, -30.0f,  30.0f);        // left     // 設定物體表面的法線     gl.glNormal3f(-1.0f, 0.0f, 0.0f);     // 設定Texture的座標與頂點（Vertex）     gl.glTexCoord2f(0.0f, 0.0f); gl.glVertex3f(-30.0f, -30.0f, -30.0f);     gl.glTexCoord2f(1.0f, 0.0f); gl.glVertex3f(-30.0f, -30.0f,  30.0f);     gl.glTexCoord2f(1.0f, 1.0f); gl.glVertex3f(-30.0f,  30.0f,  30.0f);     gl.glTexCoord2f(0.0f, 1.0f); gl.glVertex3f(-30.0f,  30.0f, -30.0f);        // right     // 設定物體表面的法線     gl.glNormal3f(1.0f, 0.0f, 0.0f);     // 設定Texture的座標與頂點（Vertex）     gl.glTexCoord2f(0.0f, 0.0f); gl.glVertex3f(30.0f, -30.0f,  30.0f);     gl.glTexCoord2f(1.0f, 0.0f); gl.glVertex3f(30.0f, -30.0f, -30.0f);     gl.glTexCoord2f(1.0f, 1.0f); gl.glVertex3f(30.0f,  30.0f, -30.0f);     gl.glTexCoord2f(0.0f, 1.0f); gl.glVertex3f(30.0f,  30.0f,  30.0f);   gl.glEnd();   // 停止貼圖   cubeTexture.disable();     gl.glDisable(GL.GL_TEXTURE_2D); }

【執行結果】

【參考資料】

[1] Java Platform, Standard Edition 7, API Specification.
[2] JOGL.
[3] 黃嘉輝，完全探索Java遊戲程式設計，上奇資訊。

© Chia-Hui Huang

JOGL Animation

在JOGL中，動畫的環境由com.sun.opengl.util.Animator類別處理，其建構函式為：

  public Animator()
  public Animator(GLAutoDrawable drawable)

其中參數drawable為GLAutoDrawable介面之物件，可以GLCanvas、GLJPanel類別建立、或以GLAutoDrawable介面的getGL()方法建立。

待Animator物件建立之後，可使用以下方法處理動畫：

• start()：開始處理動畫。
• stop()：停止處理動畫。
• isAnimating()：判斷是否正在執行動畫處理。

以Java Swing為例：

// Set OpenGL Capabilities GLCapabilities glcapabilities = new GLCapabilities(); // Set Drawable Factory GLDrawableFactory gldrawablefactory =   GLDrawableFactory.getFactory(); GLDrawable gldrawable = gldrawablefactory.getGLDrawable(   this, glcapabilities, null); // Set Double Buffer glcapabilities.setDoubleBuffered(true); // 建立GLJPanel物件  GLJPanel glpanel = new GLJPanel(glcapabilities); // 註冊GLEventListener glpanel.addGLEventListener(this); ... // 建立Animator物件 Animator animator = new Animator(glpanel); glpanel.requestFocusInWindow(); // 開始動畫處理 animator.start(); ...

當以start()方法開始處理動畫時，則整個GLJPanel物件將處於動畫的狀態，但如何處理動畫，仍需自行設計。

請參考以下範例，以Animator類別處理動畫環境，此外並使用以下的方法：

• glLoadIdentity()：載入單位矩陣 (Identity Matrix)。
• glMaterialfv()：設定物體的材質 (Material)。
• glMatrixMode()：設定座標系統。
• glPopMatrix()：自堆疊最上層移除矩陣。
• glPushMatrix()：複製目前矩陣至堆疊最上層。
• gluNewQuadric()：建立二次曲面 (Quadric)。
• gluQuadricOrientation()：設定二次曲面的方向 (Orientation)。
• glutWireSphere()：繪製線框球體 (Wireframe Sphere)。

// 實作GLEventListener介面之方法 // 初始化JOGL public void init(GLAutoDrawable drawable) {   GL gl = drawable.getGL();   gl.setSwapInterval(1);   float white[] = {1.0f, 1.0f, 1.0f, 1.0f};   gl.glEnable(GL.GL_CULL_FACE);   // 啟用光源    gl.glEnable(GL.GL_LIGHTING);   // 啟用光源0    gl.glEnable(GL.GL_LIGHT0);   gl.glEnable(GL.GL_DEPTH_TEST);   /* make the Ball */   ball = gl.glGenLists(1);   GLUquadric quad;   quad = glu.gluNewQuadric();   glu.gluQuadricOrientation(quad, GLU.GLU_OUTSIDE);   glu.gluQuadricNormals    (quad, GLU.GLU_SMOOTH);   glu.gluQuadricTexture    (quad, true);   gl.glNewList(ball, GL.GL_COMPILE);   gl.glMaterialfv(GL.GL_FRONT, GL.GL_AMBIENT_AND_DIFFUSE, white, 0);   glut.glutWireSphere(5, 25, 25);   gl.glEndList();              gl.glEnable(GL.GL_NORMALIZE); } // 繪製圖形 public void display(GLAutoDrawable drawable) {   angle += 100.0f;   GL gl = drawable.getGL();      if ((drawable instanceof GLJPanel) &&       !((GLJPanel) drawable).isOpaque() &&       ((GLJPanel) drawable).shouldPreserveColorBufferIfTranslucent()) {     // 以目前之顏色清除視窗     gl.glClear(GL.GL_DEPTH_BUFFER_BIT);   }    else {     // 以目前之顏色清除視窗     gl.glClear(GL.GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL.GL_DEPTH_BUFFER_BIT);   }              // 複製目前之矩陣至堆疊最上層   gl.glPushMatrix();   // 沿x座標旋轉指定角度   gl.glRotatef(view_rotx, 1.0f, 0.0f, 0.0f);   // 沿y座標旋轉指定角度   gl.glRotatef(view_roty, 0.0f, 1.0f, 0.0f);   // 沿z座標旋轉指定角度   gl.glRotatef(view_rotz, 0.0f, 0.0f, 1.0f);              // 沿x,y,z座標旋轉指定角度   gl.glRotatef(angle, 0.0f, 0.0f, 1.0f);   gl.glCallList(ball);   // 自堆疊最上層移除矩陣   gl.glPopMatrix();   // 即刻執行JOGL指令    gl.glFlush(); } // 當視窗大小改變時 public void reshape(GLAutoDrawable drawable,    int x, int y, int width, int height) {      GL gl = drawable.getGL();   float h = (float)height / (float)width;              // 設定座標系統   gl.glMatrixMode(GL.GL_PROJECTION);   gl.glLoadIdentity();   gl.glFrustum(-1.0f, 1.0f, -h, h, 5.0f, 60.0f);   // 設定座標系統   gl.glMatrixMode(GL.GL_MODELVIEW);   gl.glLoadIdentity();   gl.glTranslatef(0.0f, 0.0f, -40.0f); }

【執行結果】

【參考資料】

[1] Java Platform, Standard Edition 7, API Specification.
[2] JOGL.
[3] 黃嘉輝，完全探索Java遊戲程式設計，上奇資訊。

© Chia-Hui Huang