The Java(TM) 3D API Specification

Contents......Page 4
Figures......Page 14
Preface......Page 16
1.1 Goals......Page 18
1.2.2 Rendering Modes......Page 19
1.2.3 Extensibility......Page 20
1.3.2 Target Hardware Platforms......Page 21
1.4.2 Games......Page 22
1.5 Overview of Java3D Object Hierarchy......Page 23
1.6.1 Java3D Application Scene Graph......Page 24
1.6.2 Recipe for a Java3D Program......Page 25
1.6.3 HelloUniverse: A Sample Java3D Program......Page 26
2.1.1 Spatial Separation......Page 32
2.1.2 State Inheritance......Page 33
2.2 Scene Graph Objects......Page 34
2.2.1 Node Objects......Page 36
2.2.2 NodeComponent Objects......Page 40
2.3.2 Locale Object......Page 41
2.4.3 View Object......Page 42
2.4.5 PhysicalEnvironment Object......Page 43
3.1 The Virtual Universe......Page 44
3.2 Establishing a Scene......Page 45
3.5.1 Java3D High-resolution Coordinates......Page 46
3.5.3 Details of High-resolution Coordinates......Page 47
3.6.2 Locale Object......Page 49
3.6.3 HiResCoord Object......Page 50
4.1 Group Node......Page 54
4.2 BranchGroup Node......Page 57
4.3 TransformGroup Node......Page 59
4.5 DecalGroup Node......Page 61
4.6 Switch Node......Page 62
4.7 SharedGroup Node......Page 64
5.1 Leaf Node......Page 66
5.2 Shape3D Node......Page 68
5.3 BoundingLeaf Node......Page 70
5.4 Background Node......Page 71
5.5 Clip Node......Page 73
5.6 Fog Node......Page 74
5.6.1 ExponentialFog Node......Page 76
5.6.2 LinearFog Node......Page 77
5.7 Light Node......Page 79
5.7.2 DirectionalLight Node......Page 81
5.7.3 PointLight Node......Page 82
5.7.4 SpotLight Node......Page 83
5.8 Sound Node......Page 85
5.8.1 BackgroundSound Node......Page 91
5.8.2 PointSound Node......Page 92
5.8.3 ConeSound Node......Page 96
5.9 Soundscape Node......Page 103
5.10 ViewPlatform Node......Page 105
5.12 Morph Node......Page 106
5.13 Link Node......Page 108
6.1.1 SharedGroup Node......Page 110
6.1.2 Link Leaf Node......Page 112
6.2 Cloning Subgraphs......Page 113
6.2.1 References to Node Component Objects......Page 114
6.2.2 References to Other Scene Graph Nodes......Page 115
6.2.3 Dangling References......Page 118
6.2.4 Subclassing Nodes......Page 119
6.2.6 Example User Behavior Node......Page 120
7.1.1 Appearance Object......Page 124
7.1.2 ColoringAttributes Object......Page 128
7.1.3 LineAttributes Object......Page 129
7.1.4 PointAttributes Object......Page 131
7.1.5 PolygonAttributes Object......Page 132
7.1.6 RenderingAttributes Object......Page 134
7.1.7 TextureAttributes Object......Page 136
7.1.8 TransparencyAttributes Object......Page 137
7.1.9 Material Object......Page 139
7.1.10 Texture Object......Page 141
7.1.12 Texture3D Object......Page 145
7.1.13 TexCoordGeneration Object......Page 146
7.1.14 MediaContainer Object......Page 149
7.1.15 AuralAttributes Object......Page 150
7.1.16 ImageComponent Object......Page 156
7.1.17 ImageComponent2D Object......Page 158
7.1.18 ImageComponent3D Object......Page 159
7.1.20 DepthComponentFloat Object......Page 160
7.1.22 DepthComponentNative Object......Page 161
7.1.23 Bounds Object......Page 162
7.1.24 BoundingBox Object......Page 163
7.1.25 BoundingSphere Object......Page 165
7.1.26 BoundingPolytope Object......Page 167
7.1.27 Transform3D Object......Page 169
7.2.1 GeometryArray Object......Page 181
7.2.3 LineArray Object......Page 188
7.2.6 GeometryStripArray Object......Page 189
7.2.8 TriangleStripArray Object......Page 190
7.2.10 IndexedGeometryArray Object......Page 191
7.2.12 IndexedLineArray Object......Page 194
7.2.14 IndexedQuadArray Object......Page 195
7.2.16 IndexedLineStripArray Object......Page 196
7.2.17 IndexedTriangleStripArray Object......Page 197
7.2.19 CompressedGeometry Object......Page 198
7.2.20 CompressedGeometryHeader Object......Page 199
7.2.21 Raster Object......Page 201
7.2.22 Font3D Object......Page 204
7.2.23 FontExtrusion Object......Page 205
7.2.24 Text3D Geometry Object......Page 206
7.3.1 Tuple Objects......Page 209
7.3.2 Matrix Objects......Page 210
View Model......Page 212
8.1.1 The Physical Environment Influences the View.........Page 213
8.2.2 The Physical World......Page 214
8.3 The Objects That Define the View......Page 215
8.4 ViewPlatform: A Place in the Virtual World......Page 216
8.4.1 Moving Through the Virtual World......Page 217
8.4.2 Dropping In on a Favorite Place......Page 218
8.4.3 View Attach Policy......Page 219
8.5.1 Composing Model and Viewing Transformations......Page 220
8.5.2 Multiple Locales......Page 222
8.7 The View Object......Page 223
8.7.1 Projection Policy......Page 225
8.7.2 Clip Policies......Page 227
8.7.3 Projection and Clip Parameters......Page 228
8.7.4 Frame Start Time, Duration, and Number......Page 229
8.7.6 Scene Antialiasing......Page 230
8.8 The Screen3D Object......Page 231
8.9.1 Window System–Provided Parameters......Page 232
8.10 The PhysicalBody Object......Page 233
8.11 The PhysicalEnvironment Object......Page 234
9.1 Behavior Object......Page 236
9.1.1 Code Structure......Page 237
9.1.3 WakeupCriterion Object......Page 238
9.3 Scheduling......Page 239
9.4 How Java3D Performs Execution Culling......Page 240
9.5.1 The Behavior Node......Page 241
9.5.3 The WakeupCriterion Objects......Page 243
9.6 Interpolator Behaviors......Page 253
9.6.1 Mapping Time to Alpha......Page 254
9.6.2 Acceleration of Alpha......Page 258
9.6.3 The Alpha Class......Page 259
9.6.4 The Interpolator Base Class......Page 263
9.6.5 PositionInterpolator Object......Page 264
9.6.6 RotationInterpolator Object......Page 265
9.6.7 ColorInterpolator Object......Page 267
9.6.8 ScaleInterpolator Object......Page 268
9.6.9 SwitchValueInterpolator Object......Page 269
9.6.10 TransparencyInterpolator Object......Page 270
9.6.11 PositionPathInterpolator Object......Page 271
9.6.12 RotPosPathInterpolator Object......Page 273
9.6.13 RotPosScalePathInterpolator Object......Page 274
9.6.14 RotationPathInterpolator Object......Page 276
9.7.1 LOD Object......Page 277
9.7.2 DistanceLOD Object......Page 278
9.8 Billboard Behavior......Page 279
10.1 InputDevice Interface......Page 282
10.1.1 The Abstract Interface......Page 283
10.2 Sensors......Page 284
10.2.3 The Sensor Object......Page 285
10.2.4 The SensorRead Object......Page 288
10.3 Picking......Page 289
10.3.1 SceneGraphPath Object......Page 290
10.3.3 PickShape Object......Page 292
10.3.5 PickRay Object......Page 293
10.3.6 PickSegment Object......Page 294
11.1 AudioDevice Interface......Page 296
11.1.2 Audio Playback......Page 297
11.2 Instantiating and Registering a New Device......Page 299
11.3 AudioMixerDevice Interface......Page 300
12.1.1 Immediate Mode......Page 302
12.1.3 Compiled-retained Mode......Page 303
12.2.2 Retained and Compiled-retained Rendering Mo.........Page 304
13.1.1 Pure Immediate-Mode Rendering......Page 306
13.1.2 Mixed-Mode Rendering......Page 308
13.2 Canvas3D Methods......Page 309
13.3.1 GraphicsContext3D......Page 311
A.1.1 Tuple2f Class......Page 316
A.1.2 Tuple3b Class......Page 322
A.1.3 Tuple3d Class......Page 325
A.1.4 Tuple3f Class......Page 330
A.1.5 Tuple4b Class......Page 336
A.1.6 Tuple4d Class......Page 339
A.1.7 Tuple4f Class......Page 346
A.1.8 AxisAngle4d Class......Page 355
A.1.9 AxisAngle4f Class......Page 357
A.1.10 GVector Class......Page 359
A.2 Matrix Objects......Page 362
A.2.1 Matrix3f Class......Page 363
A.2.2 Matrix3d Class......Page 370
A.2.3 Matrix4f Class......Page 376
A.2.4 Matrix4d Class......Page 384
A.2.5 GMatrix Class......Page 393
B.1 Compression......Page 398
B.4 Generalized Triangle Strip......Page 399
B.5 Generalized Triangle Mesh......Page 400
B.6 Position Representation and Quantization......Page 403
B.7 Color Representation and Quantization......Page 404
B.8 Normal Representation and Quantization......Page 405
B.8.1 Normals as Indices......Page 406
B.8.2 Normal Encoding Parameterization......Page 407
B.9 Modified Huffman Encoding......Page 409
B.10 Geometry Compression Commands......Page 410
B.12.2 setState......Page 412
B.12.3 setTable......Page 414
B.12.4 meshBufferReference......Page 415
B.12.6 Color Subcommand......Page 416
B.12.7 Normal Subcommand......Page 417
B.12.8 vertex......Page 419
B.13 Semantics of Geometry Decompression Commands......Page 420
B.13.1 Header and Body to Variable-Length Command......Page 421
B.13.3 Delta Position to Position......Page 422
B.13.6 Encoded Normal to Rectilinear Normal......Page 423
B.14.1 Command to Vertex......Page 424
B.14.2 Vertex to Intermediate Triangle......Page 425
B.14.3 Intermediate Triangle to Final Triangle......Page 426
B.15.3 Position......Page 427
B.15.4 Normals......Page 428
B.15.9 Normal Delta Code Statistics......Page 429
B.15.10 Assign Huffman Tags......Page 430
B.15.11 Assemble the Pieces into a Bit Stream......Page 431
C.1 An Overview of the Java3D View Model......Page 432
C.2.3 Impact of Head Position and Orientation on t.........Page 433
C.3.1 Room-mounted Coordinate Systems......Page 434
C.3.2 Head-mounted Coordinate Systems......Page 436
C.5 The View Object......Page 437
C.5.1 View Policy......Page 438
C.5.3 Window Eyepoint Policy......Page 439
C.5.4 Monoscopic View Policy......Page 440
C.6 The Screen3D Object......Page 441
C.6.1 Screen3D Calibration Parameters......Page 443
C.7 The Canvas3D Object......Page 444
C.7.2 Accessing and Modifying an Eye’s Image Plate.........Page 445
C.8 The PhysicalBody Object......Page 446
C.9 The PhysicalEnvironment Object......Page 448
C.10.1 A Room-mounted Display with Head Tracking......Page 450
C.11 Compatibility Mode......Page 451
C.11.1 Overview of the Camera-based View Model......Page 452
C.11.2 Using the Camera-based View Model......Page 453
D.1 BadTransformException......Page 458
D.3 DanglingReferenceException......Page 459
D.5 IllegalSharingException......Page 460
D.8 RestrictedAccessException......Page 461
D.10 SingularMatrixException......Page 462
D.11 SoundException......Page 463
E.1 Fog Equations......Page 464
E.2 Lighting Equations......Page 465
E.3.1 Headphone Playback Equations......Page 467
E.3.2 Speaker Playback Equations......Page 475
E.4.1 Texture Lookup......Page 476
E.4.2 Texture Application......Page 479
F.1 VRML 1.0......Page 482
F.2 VRML 2.0......Page 483
F.2.2 An Approach......Page 484
F.2.3 A Browser......Page 485
F.2.4 Optimizing for Viewing versus Editing......Page 486
Glossary......Page 488
Index......Page 492