Capitulo6

Capítulo VI: Java 3D

6.1 Definición

Java 3D es un API de gráficos 3D desarrollada por Sun como una extensión del
JDK 2 del lenguaje de programación Java. Es una colección de clases que tienen como
objetivo principal facilitar la creación y representación de escenas tridimensionales en la
computadora así como la animación e interacción con las mismas [41].

Un API (Application ProgrammingInterface) es una colección de rutinas para
escribir un programa que soporte un tipo de hardware o un sistema operativo determinados.
Un API 3D permite crear software que automáticamente haga uso de toda la capacidad de
un acelerador 3D [3].

Logo de Java 3D [42]

Java 3D utiliza el concepto de Grafo de una Escena para la representación de
escenas tridimensionales. En este grafo se describen lageometría de los objetos

tridimensionales y sus propiedades (colores, texturas, movimientos, etc.), su ubicación
dentro de la escena, orientación, fuentes de luz, lugar en donde está situado el observador,
etc. Java 3D tiene constructores de alto nivel para crear y manipular geometrías 3D y
estructuras para dibujar esta geometría. Proporciona las funciones para la creación de
imágenes, visualizaciones,animaciones y programas de aplicaciones gráficas 3D
interactivas.

Para construir un mundo virtual en Java 3D, debemos crear y manipular objetos
geométricos tridimensionales que se encuentran en un universo virtual que después es
renderizado. El renderizado se hace en paralelo gracias al aprovechamiento de los Threads
de Java. Los programas pueden escribirse para ejecutarse como aplicaciones ocomo
applets en navegadores.

Todas las especificaciones sobre Java 3D se encuentran en la página de Sun [42].
Algunos de los conceptos más importantes se presentan a continuación. El paquete más
importante dentro del API es el javax.media.j3d que tiene unas cien clases que conforman
una colección de objetos para describir el universo virtual. Otro paquete importante es el
com.sun.j3d.utils que sonclases adicionales al paquete principal y que se dividen en cuatro
categorías: Cargadores de contenidos, ayuda a la construcción del escenario gráfico,
geometría utilidades de conveniencia. Por otra parte está el paquete java.awt que define el
Abstract Windowing Toolkit (AWT) para crear la ventana en donde mostrar el mundo
virtual. El paquete javax.vecmath define clases de vectores matemáticos parapuntos,
vectores, matrices y otros objetos matemáticos.

6.2 Escenario Gráfico

Es desde donde se crea un universo virtual en Java 3D. Se trata de una estructura de
datos de tipo árbol en donde hay un nodo raíz. La relación más común entre nodos es
padre-hijo (representada por una flecha sólida), en donde solo puede haber un padre para
cada nodo y cualquier número de hijos. El otro tipo derelación es por referencia
(representada con una flecha punteada) que asocia un objeto con un nodo del escenario
gráfico. Por ejemplo, los objetos NodeComponent definen la geometría y los atributos de
apariencia.

Solamente hay un camino de la raíz del árbol hasta cada hoja. Cada camino
especifica la información sobre localización, orientación y tamaño del objeto visual que
está en la hoja. Elrenderizador de Java 3D aprovecha esto para representar los objetos en el
orden que él considera más conveniente.

Los escenarios gráficos tienen solamente un VirtualUniverse, que a su vez tiene un
objeto Locale que proporciona referencias a un punto en el escenario virtual y sirve de raíz
para varios sub-gráficos. Los objetos BranchGroup son la raíz de los sub-gráficos y tienen
dos categorías: Por un ladoestá la rama de contenido gráfico que especifica el contenido
del universo virtual (apariencia, comportamiento, geometría, etc.) y por el otro está la rama
de vista gráfica, que especifica los parámetros de visualización (posición y dirección).

6.3 Programación en Java 3D

La especificación del API de Java 3D presenta una serie de pasos para la
programación en este lenguaje:
1. Creación de...