ProblemWie erstellt man ein 3D/Surface-Diagramm mit JavaFX?
Ich habe versucht, ein 3D-Diagramm mit JavaFX zu schaffen, aber es scheint, als schwieriger zu sein, was man erwarten würde.
Mein aktueller Weg wäre es, ein TriangleMesh zu erstellen, aber das ist eher umständlich. Alles, was ich tun möchte, ist eine List<Point3D>
für das Diagramm bereitzustellen und dann sollte das Diagramm als eine Oberfläche gerendert werden.
Aber auch eine einfache Pyramide mit fünf Datenpunkten erweist sich als kompliziert erwiesen:
float h = 200; // Height
float s = 200; // Side
TriangleMesh pyramidMesh = new TriangleMesh();
pyramidMesh.getTexCoords().addAll(0,0);
pyramidMesh.getPoints().addAll(
0, 0, 0, // Point 0 - Top
0, h, -s/2, // Point 1 - Front
-s/2, h, 0, // Point 2 - Left
s/2, h, 0, // Point 3 - Back
0, h, s/2 // Point 4 - Right
);
pyramidMesh.getFaces().addAll(
0,0, 2,0, 1,0, // Front left face
0,0, 1,0, 3,0, // Front right face
0,0, 3,0, 4,0, // Back right face
0,0, 4,0, 2,0, // Back left face
4,0, 1,0, 2,0, // Bottom rear face
4,0, 3,0, 1,0 // Bottom front face
);
Fragen
- Wer weiß, wie man ein 3D-Diagramm mit JavaFX zu schaffen?
- Ist ein TriangleMesh der richtige Weg, es zu tun?
- Wie konvertiert man eine
List<Point3D>
in ein TriangleMesh?
-Code
import javafx.animation.Timeline;
import javafx.application.Application;
import javafx.event.EventHandler;
import javafx.scene.Group;
import javafx.scene.Node;
import javafx.scene.PerspectiveCamera;
import javafx.scene.Scene;
import javafx.scene.input.KeyEvent;
import javafx.scene.input.MouseEvent;
import javafx.scene.paint.Color;
import javafx.scene.paint.PhongMaterial;
import javafx.scene.shape.Box;
import javafx.scene.shape.DrawMode;
import javafx.scene.shape.MeshView;
import javafx.scene.shape.TriangleMesh;
import javafx.scene.transform.Rotate;
import javafx.scene.transform.Scale;
import javafx.scene.transform.Translate;
import javafx.stage.Stage;
import javafx.util.Duration;
public class Chart3dSampleApp extends Application {
final Group root = new Group();
final Group axisGroup = new Group();
final Xform world = new Xform();
final PerspectiveCamera camera = new PerspectiveCamera(true);
final Xform cameraXform = new Xform();
final Xform cameraXform2 = new Xform();
final Xform cameraXform3 = new Xform();
final double cameraDistance = 1450;
final Xform moleculeGroup = new Xform();
private Timeline timeline;
boolean timelinePlaying = false;
double ONE_FRAME = 1.0/24.0;
double DELTA_MULTIPLIER = 200.0;
double CONTROL_MULTIPLIER = 10.1;
double SHIFT_MULTIPLIER = 0.1;
double ALT_MULTIPLIER = 0.5;
double mousePosX;
double mousePosY;
double mouseOldX;
double mouseOldY;
double mouseDeltaX;
double mouseDeltaY;
private void buildScene() {
root.getChildren().add(world);
}
private void buildCamera() {
root.getChildren().add(cameraXform);
cameraXform.getChildren().add(cameraXform2);
cameraXform2.getChildren().add(cameraXform3);
cameraXform3.getChildren().add(camera);
cameraXform3.setRotateZ(0);
camera.setNearClip(0.1);
camera.setFarClip(10000.0);
camera.setTranslateZ(-cameraDistance);
cameraXform.ry.setAngle(0);
cameraXform.rx.setAngle(0);
}
private void buildAxes() {
final PhongMaterial redMaterial = new PhongMaterial();
redMaterial.setDiffuseColor(Color.DARKRED);
redMaterial.setSpecularColor(Color.RED);
final PhongMaterial greenMaterial = new PhongMaterial();
greenMaterial.setDiffuseColor(Color.DARKGREEN);
greenMaterial.setSpecularColor(Color.GREEN);
final PhongMaterial blueMaterial = new PhongMaterial();
blueMaterial.setDiffuseColor(Color.DARKBLUE);
blueMaterial.setSpecularColor(Color.BLUE);
final Box xAxis = new Box(300, 1, 300);
final Box yAxis = new Box(1, 300, 300);
final Box zAxis = new Box(300, 300, 1);
yAxis.setTranslateY(-150);
yAxis.setTranslateX(150);
zAxis.setTranslateY(-150);
zAxis.setTranslateZ(150);
xAxis.setMaterial(redMaterial);
yAxis.setMaterial(greenMaterial);
zAxis.setMaterial(blueMaterial);
axisGroup.getChildren().addAll(xAxis, yAxis, zAxis);
world.getChildren().addAll(axisGroup);
}
private void buildChart() {
final PhongMaterial whiteMaterial = new PhongMaterial();
whiteMaterial.setDiffuseColor(Color.WHITE);
whiteMaterial.setSpecularColor(Color.LIGHTBLUE);
float h = 200; // Height
float s = 200; // Side
TriangleMesh pyramidMesh = new TriangleMesh();
pyramidMesh.getTexCoords().addAll(0,0);
pyramidMesh.getPoints().addAll(
0, 0, 0, // Point 0 - Top
0, h, -s/2, // Point 1 - Front
-s/2, h, 0, // Point 2 - Left
s/2, h, 0, // Point 3 - Back
0, h, s/2 // Point 4 - Right
);
pyramidMesh.getFaces().addAll(
0,0, 2,0, 1,0, // Front left face
0,0, 1,0, 3,0, // Front right face
0,0, 3,0, 4,0, // Back right face
0,0, 4,0, 2,0, // Back left face
4,0, 1,0, 2,0, // Bottom rear face
4,0, 3,0, 1,0 // Bottom front face
);
MeshView pyramid = new MeshView(pyramidMesh);
pyramid.setDrawMode(DrawMode.FILL);
pyramid.setMaterial(whiteMaterial);
pyramid.setTranslateY(-h);
world.getChildren().addAll(pyramid);
}
private void handleMouse(Scene scene, final Node root) {
scene.setOnMousePressed(new EventHandler<MouseEvent>() {
@Override public void handle(MouseEvent me) {
mousePosX = me.getSceneX();
mousePosY = me.getSceneY();
mouseOldX = me.getSceneX();
mouseOldY = me.getSceneY();
}
});
scene.setOnMouseDragged(new EventHandler<MouseEvent>() {
@Override
public void handle(MouseEvent me) {
mouseOldX = mousePosX;
mouseOldY = mousePosY;
mousePosX = me.getSceneX();
mousePosY = me.getSceneY();
mouseDeltaX = (mousePosX - mouseOldX);
mouseDeltaY = (mousePosY - mouseOldY);
double modifier = 1.0;
double modifierFactor = 0.1;
if (me.isControlDown()) {
modifier = 0.1;
}
if (me.isShiftDown()) {
modifier = 10.0;
}
if (me.isPrimaryButtonDown()) {
cameraXform.ry.setAngle(cameraXform.ry.getAngle() - mouseDeltaX * modifierFactor * modifier * 2.0); // +
cameraXform.rx.setAngle(cameraXform.rx.getAngle() + mouseDeltaY * modifierFactor * modifier * 2.0); // -
} else if (me.isSecondaryButtonDown()) {
double z = camera.getTranslateZ();
double newZ = z + mouseDeltaX * modifierFactor * modifier;
camera.setTranslateZ(newZ);
} else if (me.isMiddleButtonDown()) {
cameraXform2.t.setX(cameraXform2.t.getX() + mouseDeltaX * modifierFactor * modifier * 0.3); // -
cameraXform2.t.setY(cameraXform2.t.getY() + mouseDeltaY * modifierFactor * modifier * 0.3); // -
}
}
});
}
private void handleKeyboard(Scene scene, final Node root) {
final boolean moveCamera = true;
scene.setOnKeyPressed(new EventHandler<KeyEvent>() {
@Override
public void handle(KeyEvent event) {
Duration currentTime;
switch (event.getCode()) {
case Z:
if (event.isShiftDown()) {
cameraXform.ry.setAngle(0.0);
cameraXform.rx.setAngle(0.0);
camera.setTranslateZ(-300.0);
}
cameraXform2.t.setX(0.0);
cameraXform2.t.setY(0.0);
break;
case X:
if (event.isControlDown()) {
if (axisGroup.isVisible()) {
axisGroup.setVisible(false);
} else {
axisGroup.setVisible(true);
}
}
break;
case S:
if (event.isControlDown()) {
if (moleculeGroup.isVisible()) {
moleculeGroup.setVisible(false);
} else {
moleculeGroup.setVisible(true);
}
}
break;
case SPACE:
if (timelinePlaying) {
timeline.pause();
timelinePlaying = false;
} else {
timeline.play();
timelinePlaying = true;
}
break;
case UP:
if (event.isControlDown() && event.isShiftDown()) {
cameraXform2.t.setY(cameraXform2.t.getY() - 10.0 * CONTROL_MULTIPLIER);
} else if (event.isAltDown() && event.isShiftDown()) {
cameraXform.rx.setAngle(cameraXform.rx.getAngle() - 10.0 * ALT_MULTIPLIER);
} else if (event.isControlDown()) {
cameraXform2.t.setY(cameraXform2.t.getY() - 1.0 * CONTROL_MULTIPLIER);
} else if (event.isAltDown()) {
cameraXform.rx.setAngle(cameraXform.rx.getAngle() - 2.0 * ALT_MULTIPLIER);
} else if (event.isShiftDown()) {
double z = camera.getTranslateZ();
double newZ = z + 5.0 * SHIFT_MULTIPLIER;
camera.setTranslateZ(newZ);
}
break;
case DOWN:
if (event.isControlDown() && event.isShiftDown()) {
cameraXform2.t.setY(cameraXform2.t.getY() + 10.0 * CONTROL_MULTIPLIER);
} else if (event.isAltDown() && event.isShiftDown()) {
cameraXform.rx.setAngle(cameraXform.rx.getAngle() + 10.0 * ALT_MULTIPLIER);
} else if (event.isControlDown()) {
cameraXform2.t.setY(cameraXform2.t.getY() + 1.0 * CONTROL_MULTIPLIER);
} else if (event.isAltDown()) {
cameraXform.rx.setAngle(cameraXform.rx.getAngle() + 2.0 * ALT_MULTIPLIER);
} else if (event.isShiftDown()) {
double z = camera.getTranslateZ();
double newZ = z - 5.0 * SHIFT_MULTIPLIER;
camera.setTranslateZ(newZ);
}
break;
case RIGHT:
if (event.isControlDown() && event.isShiftDown()) {
cameraXform2.t.setX(cameraXform2.t.getX() + 10.0 * CONTROL_MULTIPLIER);
} else if (event.isAltDown() && event.isShiftDown()) {
cameraXform.ry.setAngle(cameraXform.ry.getAngle() - 10.0 * ALT_MULTIPLIER);
} else if (event.isControlDown()) {
cameraXform2.t.setX(cameraXform2.t.getX() + 1.0 * CONTROL_MULTIPLIER);
} else if (event.isAltDown()) {
cameraXform.ry.setAngle(cameraXform.ry.getAngle() - 2.0 * ALT_MULTIPLIER);
}
break;
case LEFT:
if (event.isControlDown() && event.isShiftDown()) {
cameraXform2.t.setX(cameraXform2.t.getX() - 10.0 * CONTROL_MULTIPLIER);
} else if (event.isAltDown() && event.isShiftDown()) {
cameraXform.ry.setAngle(cameraXform.ry.getAngle() + 10.0 * ALT_MULTIPLIER); // -
} else if (event.isControlDown()) {
cameraXform2.t.setX(cameraXform2.t.getX() - 1.0 * CONTROL_MULTIPLIER);
} else if (event.isAltDown()) {
cameraXform.ry.setAngle(cameraXform.ry.getAngle() + 2.0 * ALT_MULTIPLIER); // -
}
break;
}
}
});
}
@Override
public void start(Stage primaryStage) {
buildScene();
buildCamera();
buildAxes();
buildChart();
Scene scene = new Scene(root, 1600, 900, true);
scene.setFill(Color.GREY);
handleKeyboard(scene, world);
handleMouse(scene, world);
primaryStage.setScene(scene);
primaryStage.show();
scene.setCamera(camera);
}
/**
* The main() method is ignored in correctly deployed JavaFX application.
* main() serves only as fallback in case the application can not be
* launched through deployment artifacts, e.g., in IDEs with limited FX
* support. NetBeans ignores main().
*
* @param args the command line arguments
*/
public static void main(String[] args) {
System.setProperty("prism.dirtyopts", "false");
launch(args);
}
public static class Xform extends Group {
public enum RotateOrder {
XYZ, XZY, YXZ, YZX, ZXY, ZYX
}
public Translate t = new Translate();
public Translate p = new Translate();
public Translate ip = new Translate();
public Rotate rx = new Rotate();
{ rx.setAxis(Rotate.X_AXIS); }
public Rotate ry = new Rotate();
{ ry.setAxis(Rotate.Y_AXIS); }
public Rotate rz = new Rotate();
{ rz.setAxis(Rotate.Z_AXIS); }
public Scale s = new Scale();
public Xform() {
super();
getTransforms().addAll(t, rz, ry, rx, s);
}
public Xform(RotateOrder rotateOrder) {
super();
// choose the order of rotations based on the rotateOrder
switch (rotateOrder) {
case XYZ:
getTransforms().addAll(t, p, rz, ry, rx, s, ip);
break;
case XZY:
getTransforms().addAll(t, p, ry, rz, rx, s, ip);
break;
case YXZ:
getTransforms().addAll(t, p, rz, rx, ry, s, ip);
break;
case YZX:
getTransforms().addAll(t, p, rx, rz, ry, s, ip); // For Camera
break;
case ZXY:
getTransforms().addAll(t, p, ry, rx, rz, s, ip);
break;
case ZYX:
getTransforms().addAll(t, p, rx, ry, rz, s, ip);
break;
}
}
public void setTranslate(double x, double y, double z) {
t.setX(x);
t.setY(y);
t.setZ(z);
}
public void setTranslate(double x, double y) {
t.setX(x);
t.setY(y);
}
// Cannot override these methods as they are final:
// public void setTranslateX(double x) { t.setX(x); }
// public void setTranslateY(double y) { t.setY(y); }
// public void setTranslateZ(double z) { t.setZ(z); }
// Use these methods instead:
public void setTx(double x) { t.setX(x); }
public void setTy(double y) { t.setY(y); }
public void setTz(double z) { t.setZ(z); }
public void setRotate(double x, double y, double z) {
rx.setAngle(x);
ry.setAngle(y);
rz.setAngle(z);
}
public void setRotateX(double x) { rx.setAngle(x); }
public void setRotateY(double y) { ry.setAngle(y); }
public void setRotateZ(double z) { rz.setAngle(z); }
public void setRx(double x) { rx.setAngle(x); }
public void setRy(double y) { ry.setAngle(y); }
public void setRz(double z) { rz.setAngle(z); }
public void setScale(double scaleFactor) {
s.setX(scaleFactor);
s.setY(scaleFactor);
s.setZ(scaleFactor);
}
public void setScale(double x, double y, double z) {
s.setX(x);
s.setY(y);
s.setZ(z);
}
// Cannot override these methods as they are final:
// public void setScaleX(double x) { s.setX(x); }
// public void setScaleY(double y) { s.setY(y); }
// public void setScaleZ(double z) { s.setZ(z); }
// Use these methods instead:
public void setSx(double x) { s.setX(x); }
public void setSy(double y) { s.setY(y); }
public void setSz(double z) { s.setZ(z); }
public void setPivot(double x, double y, double z) {
p.setX(x);
p.setY(y);
p.setZ(z);
ip.setX(-x);
ip.setY(-y);
ip.setZ(-z);
}
public void reset() {
t.setX(0.0);
t.setY(0.0);
t.setZ(0.0);
rx.setAngle(0.0);
ry.setAngle(0.0);
rz.setAngle(0.0);
s.setX(1.0);
s.setY(1.0);
s.setZ(1.0);
p.setX(0.0);
p.setY(0.0);
p.setZ(0.0);
ip.setX(0.0);
ip.setY(0.0);
ip.setZ(0.0);
}
public void resetTSP() {
t.setX(0.0);
t.setY(0.0);
t.setZ(0.0);
s.setX(1.0);
s.setY(1.0);
s.setZ(1.0);
p.setX(0.0);
p.setY(0.0);
p.setZ(0.0);
ip.setX(0.0);
ip.setY(0.0);
ip.setZ(0.0);
}
}
}
Die Grafik sollte e sein. G. so etwas wie dieses:
oder dies:
Am Ende sollte es möglich sein, E angezeigt werden soll. G. the result of perlin noise, aber anstatt dass der Perlin-Rauschwert ein Farbwert ist, ist es ein Höhenwert.
Vielen Dank für die Hilfe!
Ja, sicher, dass Sie es tun könnte. Jose Pereda wäre besser als ich. Es würde lange dauern, es zu tun. Möglicherweise erleichtern die Einrichtungen in der [FXyz-Bibliothek] (https://github.com/FXyz/FXyz) die Ausführung, Sie können jedoch ein gerades Gitter verwenden, auf das Sie eine [Verschiebungskarte] anwenden (https: //en.wikipedia.org/wiki/Displacement_mapping). Sie könnten stattdessen eine [Bump-Map] (https://en.wikipedia.org/wiki/Normal_mapping) verwenden, indem Sie Normalen berechnen und diese anwenden (PhongMaterial unterstützt dies), aber es ist wahrscheinlich am besten, die Mesh-Geometrie durch Verschiebung direkt zu modifizieren. – jewelsea
Tatsächlich hat [FXyz] (https://github.com/FXyz/FXyz) bereits eine 'SurfacePlotMesh'-Implementierung, in der Sie einfach eine' Function 'hinzufügen können, die geplottet werden soll, sogar um eine Dichtekarte hinzuzufügen für die Textur, wie in [hier] (https://twitter.com/jdub1581/status/569603677419278336) oder [hier] (https://pbs.twimg.com/media/B-ehScMIcAA8dXc.png). Sie können den Sampler von [hier] ausprobieren (https://github.com/FXyz/FXyz/releases). Wir haben auch einen 'CubeViewer' als Rahmen für das Plot, daher sind die Beschriftungen die einzigen fehlenden Teile. Wenn ich die Zeit habe, kann ich daran arbeiten ... –
[Das war etwas Interessantes] (https://github.com/miho/JavaOne2013) Ich erinnere mich, es macht sogar 3D-Chart-Videos. – brian