JOGL-3D三角形介绍

JOGL（Java OpenGL）是一组Java绑定OpenGL和OpenGL ES API的开源软件库。它可以让Java程序员轻松使用OpenGL进行3D图形开发。在本篇文章中，我们将介绍如何使用JOGL创建一个简单的3D三角形。

准备工作

在使用JOGL之前，我们需要确保以下几点：

1. Java的开发环境（JDK）已经安装。
2. JOGL的jar文件已经下载并添加到class路径中。
3. 了解一些OpenGL的基本知识。

创建窗口

首先，我们需要创建一个窗口来显示我们的3D三角形。下面是一个非常简单的窗口创建代码片段：

import javax.media.opengl.*;

public class MyWindow extends GLCanvas implements GLEventListener {
    
    public MyWindow() {
        addGLEventListener(this);
    }
    
    public void init(GLAutoDrawable arg0) {
        GL gl = arg0.getGL();
        gl.glClearColor(0.0f, 0.0f, 0.0f, 0.0f);
    }
    
    public void display(GLAutoDrawable arg0) {
        GL gl = arg0.getGL();
        gl.glClear(GL.GL_COLOR_BUFFER_BIT);
    }
    
    public void reshape(GLAutoDrawable arg0, int x, int y, int width, int height) {}
    public void displayChanged(GLAutoDrawable arg0, boolean arg1, boolean arg2) {}
    
    public static void main(String[] args) {
        Frame frame = new Frame("MyWindow");
        frame.setSize(640, 480);
        MyWindow window = new MyWindow();
        frame.add(window);
        frame.setVisible(true);
    }
}

这个窗口会创建一个名为"MyWindow"的窗口，大小为640x480。它使用了一个名为"GLCanvas"的类，这个类是JOGL提供的基本窗口类。

创建三角形

现在我们已经创建了一个窗口，下一步是在窗口中绘制一个简单的三角形。JOGL中绘制3D图形的核心是OpenGL本身。我们可以在上面使用Java代码包装OpenGL函数进行绘制。

这里我们做一个简单的例子：我们画一个平面三角形，并且将它向后移动一点，观察到它的3D效果。下面是代码片段：

import javax.media.opengl.*;

public class MyWindow extends GLCanvas implements GLEventListener {
    
    public MyWindow() {
        addGLEventListener(this);
    }
    
    public void init(GLAutoDrawable arg0) {
        GL gl = arg0.getGL();
        gl.glClearColor(0.0f, 0.0f, 0.0f, 0.0f);
    }
    
    public void display(GLAutoDrawable arg0) {
        GL gl = arg0.getGL();
        gl.glClear(GL.GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL.GL_DEPTH_BUFFER_BIT); // 清理颜色和深度缓冲
        gl.glLoadIdentity(); // 重置当前的ModelView矩阵
        
        // 向后移动一个单位
        gl.glTranslatef(0.0f, 0.0f, -1.0f);
        
        // 开始绘制三角形
        gl.glBegin(GL.GL_TRIANGLES);
        
        // 定义三角形的三个顶点
        gl.glColor3f(1.0f, 0.0f, 0.0f); // 设置红色
        gl.glVertex3f(0.0f, 1.0f, 0.0f); // 顶部顶点
        gl.glColor3f(0.0f, 1.0f, 0.0f); // 设置绿色
        gl.glVertex3f(-1.0f, -1.0f, 0.0f); // 左下顶点
        gl.glColor3f(0.0f, 0.0f, 1.0f); // 设置蓝色
        gl.glVertex3f(1.0f, -1.0f, 0.0f); // 右下顶点
        
        // 绘制结束
        gl.glEnd();
    }
    
    public void reshape(GLAutoDrawable drawable, int x, int y, int width, int height) {
        GL gl = drawable.getGL();
        gl.glViewport(0, 0, width, height);
        gl.glMatrixMode(GL.GL_PROJECTION);
        gl.glLoadIdentity();
        double ratio = (double)height / (double)width;
        gl.glFrustum(-1.0, 1.0, -ratio, ratio, 5.0, 60.0);
        gl.glMatrixMode(GL.GL_MODELVIEW);
    }
    
    public void displayChanged(GLAutoDrawable drawable, boolean modeChanged, boolean deviceChanged){}
    
    public static void main(String[] args) {
        Frame frame = new Frame("Rendering a Triangle");
        frame.setSize(640, 480);
        MyWindow window = new MyWindow();
        frame.add(window);
        frame.setVisible(true);
        animator = new FPSAnimator(window, 60);
        animator.add(window.getGLeventListener(0));
        animator.start();   
    }
}

这段代码使用OpenGL的glBegin和glEnd函数来定义三角形的三个顶点。每个顶点由3个数量组成的坐标和颜色组成（红色，绿色和蓝色）。我们使用glColor3f函数来设置顶点的颜色，使用glVertex3f函数来设置顶点的坐标。

调用glTranslatef函数向后移动整个三角形，并设置glMatrixMode函数来设置矩阵模式为模型视图矩阵。reshape函数用于设置视图矩阵和投影矩阵。

运行效果

现在我们已经完成了代码的实现，让我们来看看它的运行效果：

漂亮的三角形出现了，我们成功地用JOGL创建了一个简单的3D图形！