通过数学动画处理立方体(Java)

Question

对于一个学校项目，我已经做了一个程序，可以解决一个魔方(你知道，所有颜色的立方体)。但现在我的老师问我是否可以做一些研究，并为其中一方试用3d动画。但他们想看看数学上的方法。我找到了一种用极坐标移动角的方法。但我不知道我如何能够渲染一个立方体的三维和能够动画。

所以我的问题是:我如何在3d中呈现出像立方体一样的东西(或者说它有什么好的库)，我如何使用这些极坐标来动画呢？对于java 3d渲染，有一个很好的教程吗？

我必须说，我绝对没有3d渲染的经验，所以这可能是有点困难。但我真的很想试试。

提前感谢

Answer 1

取决于您是想要使用现有的实现，还是希望从头开始构建3D动画代码，您可以尝试使用本教程。这一领域的图形编程可能相当复杂；这个问题的完整答案超出了本网站的范围。然而，有几个主要领域。

1. 向量数学用于对象的转换(平移，旋转)。这可以直接或通过射影几何使用4乘4矩阵.后者更容易将转换连接起来。
2. 背景裁剪以移除摄像机无法看到的物体的面孔。
3. 使用投影和摄像机模型将三维坐标转换为2D坐标。
4. 使用光栅化器将3D矢量信息呈现到屏幕上。在这里，Bresenham算法可能是一个好的开始。

Answer 2

我建议你看看其中一个3D库。JMonkeyEngine (JME)是我经常使用并发现非常优秀的一个，它专为游戏而设计，但能很好地满足您的需要。它也有一个优秀的教程，让你从基本到非常复杂。事实上，本教程的第一步是旋转彩色立方体！

JME在3D建模方面承担了大量的工作。你在代码中用材料、灯光等构建一个场景，而JME做了所有的工作来渲染它。您甚至可以在像搅拌机这样的工具中构建模型，这样甚至不需要在代码中进行建模。但是我要警告你，使用建模工具绝对不是为了那些胆小的人。