objモデル(Wavefront)を描画する

私が作成した obj_loader Alpha版を使って、OBJモデル(Wavefront)を描画します。
幾つかのモデルが j3d-examples-1_5_2-src.zip の中に格納されています。

テクスチャを張り付けた立方体のモデルを描画するアプレットです。
立方体の OBJ-FILE を描画

前田稔の超初心者のプログラム入門

プログラムの作成

  1. メモ帳などでタイプして obj_applet の名前で保存して下さい。
    //★ obj_loader のテスト(Applet)    前田 稔
    import java.applet.Applet;
    import java.awt.*;
    import javax.swing.*;
    import javax.media.j3d.*;
    import javax.vecmath.*;
    import com.sun.j3d.utils.universe.*;
    import com.sun.j3d.loaders.Scene;
    import com.sun.j3d.utils.behaviors.mouse.*;
    import com.sun.j3d.utils.applet.MainFrame;
    import java.net.URL;
    
    public class obj_applet extends Applet
    {   private SimpleUniverse universe;
    
        // main Method
        public static void main(String[] args)
        {   new MainFrame(new obj_applet(), 300, 300);  }
    
        // Constructor
        public obj_applet() {  }
    
        // Applet 初期化
        public void init()
        {   setLayout(new BorderLayout());
    
            // Java3D 関係の設定
            GraphicsConfiguration config = SimpleUniverse.getPreferredConfiguration();
            Canvas3D canvas = new Canvas3D(config);
            add("Center", canvas);
    
            // SimpleUniverseを生成
            universe = new SimpleUniverse(canvas);
            universe.getViewingPlatform().setNominalViewingTransform();
    
            // Scene を生成
            universe.addBranchGraph(createSceneGraph(getCodeBase(),"cube_texture.obj"));
            setVisible(true);
        }
    
        // Scene の生成
        public BranchGroup createSceneGraph(URL url, String file)
        {   BranchGroup objRoot = new BranchGroup();
    
            // Light の設定
            BoundingSphere bounds = new BoundingSphere(new Point3d(),100.0);
            DirectionalLight dlight =
              new DirectionalLight(true, new Color3f(1.0f,1.0f,1.0f), new Vector3f(0.3f,-0.3f,-0.3f));
            dlight.setInfluencingBounds(bounds);
            objRoot.addChild(dlight);
            AmbientLight alight = new AmbientLight();
            alight.setInfluencingBounds(bounds);
            objRoot.addChild(alight);
    
            // Mouse 操作の設定
            TransformGroup trans = new TransformGroup();
            SetMouse(objRoot, trans);
            objRoot.addChild(trans);
    
            // モデルの入力
            obj_loader f = new obj_loader(obj_loader.RESIZE);
            Scene s = null;
            try
            {   if (url!=null)
                {   URL u = new URL(url+file);
                    s = f.load(u);
                }
                else
                {   s = f.load(file);  }
            }
            catch(Exception e)
            {   e.printStackTrace();
                System.exit(1);
            }
    
            trans.addChild(s.getSceneGroup());
    
            // 背景色の設定
            Color3f bgColor = new Color3f(0.05f, 0.2f, 0.05f);
            Background bgNode = new Background(bgColor);
            bgNode.setApplicationBounds(bounds);
            objRoot.addChild(bgNode);
            return objRoot;
        }
    
        // Mouse 操作の設定
        public void SetMouse(BranchGroup objRoot, TransformGroup trans)
        {
            // Model の修正を許可
            trans.setCapability(TransformGroup.ALLOW_TRANSFORM_READ);
            trans.setCapability(TransformGroup.ALLOW_TRANSFORM_WRITE);
    
            // 回転を設定
            BoundingSphere bounds = new BoundingSphere(new Point3d(), 100.0);
            MouseRotate rotator = new MouseRotate(trans);
            rotator.setSchedulingBounds(bounds);
            objRoot.addChild(rotator);
    
            // 移動を設定
            MouseTranslate translator = new MouseTranslate(trans);
            translator.setSchedulingBounds(bounds);
            objRoot.addChild(translator);
    
            // ズームを設定
            MouseZoom zoomer = new MouseZoom(trans);
            zoomer.setSchedulingBounds(bounds);
            objRoot.addChild(zoomer);
       }
    
        // 終了処理
        public void destroy()
        {   universe.cleanup();  }
    }
    
  2. Java Applet を起動する obj_applet.htm ファイルです。
    <html>
      <title>obj_loader</title>
      <body>
        <h3>obj_loader Test</h3>
        <hr>
        <applet code="obj_applet" width="300" height="300">
        </applet>
      </body>
    </html>
    
  3. プロジェクトのフォルダーに cube_texture.obj 一式を格納して下さい。
    Applet ではローカルディスクにアクセス出来ないので、起動した URL からリソースを取得します。
    ファイル名 説明 掲載場所
    obj_applet.java OBJ モデルを描画するメインプログラム このページに掲載
    obj_applet.htm Java Applet を起動する HTMLファイル このページに掲載
    obj_loader.java obj_loader のソースファイル obj_loader Alpha版
    cube_texture.objテクスチャを張り付けた OBJ モデル OBJ モデルにマテリアルを設定
    texmtl.mtl マテリアルの定義ファイル OBJ モデルにマテリアルを設定
    ayu.jpg モデルに張り付ける画像ファイル 私のホームページから探して下さい
    earth.jpg モデルに張り付ける画像ファイル 私のホームページから探して下さい
  4. ソースプログラムをコンパイルして class オブジェクトを実行して下さい。
    Java Applet を使ったプログラムですが、コマンドラインから普通の Java と同様に実行することが出来ます。
    アプレットの実行は HTMLファイルをダブルクリックして起動して下さい。
    アプレットを実行しようとするとセキュリティの警告画面が表示されますが、解除して下さい。
    テクスチャを張り付けた立方体が描画されたら完成です。
    マウスの操作でモデルを回転/移動/ズームイン・ズームアウトすることが出来ます。
  5. ネットの動画サイトから OBJ モデル(mikuA.obj)をダウンロードすると、ページ先頭の画像を描画することが出来ます。
    obj_loader を開発していて気付いたのですが、ダウンロードしたモデルには意外とエラーが多いのですね。
    当初私は「モデルはツールを使って作成するのでエラーは無い」と思っていたのですが、明らかなタイプミスや mtl のエラーが目につきました。
    エラーが無くて、かっこ良く (^_^;) 描画出来るモデルは mikuA.obj ぐらいしか見つかりませんでした。
    素敵なモデルをお持ちの方は、ぜひ転送して下さい。

プログラムの説明

  1. OBJモデルは Wavefront で作成した3Dモデルです。
    基本的にプログラムは OBJ モデルを描画 と同じ要領です。
    起動した URL からリソースを取得するために createSceneGraph() にパラメータを設定します。
    getCodeBase() が URL で "cube_texture.obj" が OBJ モデルの名前です。
        // Applet 初期化
        public void init()
        {   setLayout(new BorderLayout());
                ・・・
    
            // Scene を生成
            universe.addBranchGraph(createSceneGraph(getCodeBase(),"cube_texture.obj"));
            setVisible(true);
        }
        
  2. モデルをロードしてシーンを生成する createSceneGraph() メソッドです。
    new obj_loader(obj_loader.RESIZE) でローダーを生成します。
    パラメータに obj_loader.RESIZE を指定するとモデルのサイズを標準の大きさに合わせてくれます。
    url が null のときは通常の方法で起動されたときです。
        // Scene の生成
        public BranchGroup createSceneGraph(String url, String file)
        {   BranchGroup objRoot = new BranchGroup();
                ・・・
            // モデルの入力
            obj_loader f = new obj_loader(obj_loader.RESIZE);
            Scene s = null;
            try
            {   if (url!=null)
                {   URL u = new URL(url+file);
                    s = f.load(u);
                }
                else
                {   s = f.load(file);  }
            }
            catch(Exception e)
            {   e.printStackTrace();
                System.exit(1);
            }
        
  3. Java3D のプログラムは「超初心者のJava入門」から 自作の Loader で OBJ モデルを描画 を参照して下さい。

Java Game Program