我正在使用 Graphics 类在 Java 中开发 3D 渲染器，它现在能够绘制带有彩色面孔的任何形状，但是我想知道是否可以对面孔进行纹理处理？我见过很多人用 Javascript 创建软件渲染器，所以肯定有一个等效的功能/方法，但是他们用 Java 做...
到目前为止我已经环顾四周，但我能找到的只是 Graphics.setClip(Shape)，我认为它不合适，因为它只是设置背景纹理并且如果顶点移动不会拉伸纹理 - 这只是在 2D 中，当纹理与相机成一定角度时，它还需要拉伸/倾斜纹理（想想旋转立方体的侧面）。
我真的不知道从哪里开始，因为没有倾斜，我不能使用 XOR 模式，如果我必须手动计算，我真的不知道如何计算。
这些 Javascript 软件渲染器是怎么做到的？
【问题讨论】：
我认为这样做是 OpenGL 功能的“后备”，由于 JOGL 问题而无法在某些机器上运行。我没有成功。这些是导致我停止工作的未解决问题：
隐藏表面移除。我找不到在 Graphics2d 基元下实现 z 缓冲区的方法。
透视纹理变换。如果图像投影是平行的，但不是透视的，Graphics2d 中可用的 AffineTransform 具有足够的能力来映射纹理。
二维剪裁不匹配。纹理的最后一个操作必须是对 2d 蒙版进行裁剪。事实证明，Graphics2d 剪辑存在错误。如果您对完美相邻的 2d 多边形进行剪辑，则剪辑的面片不会完美匹配。边界处的单个像素没有阴影。
性能。虽然最新版本的 Graphics2d 管道尝试使用硬件加速（如果有的话），但原始多边形渲染测试仍然比 JOGL 慢一个数量级，这对我的目的来说还不够好。
我看过的 Javascript 3d 库都是基于 WebGL 构建的，而 WebGL 又是在 HTML 5 Canvas 对象中实现的。 WebGL 是必须由浏览器实现的 OpenGL API。其他 3d Javascript 库使用插件来获得硬件加速图形。所以它们不是关于如何在 Swing 中进行 3d 的有用信息来源。
加法
也许值得添加我所做的事情。为了替换用户可以通过移动相机“飞过”的 3d JOGL 场景，我选择了一个单一的、固定的视点并“硬连线”了绘制顺序，有效地实现了the Painter's Algorithm 与确定排序顺序的固定逻辑，渲染更多- 或更少与 JOGL 视图相同的模型。我使用渐变填充的多边形实现了 Gouraud 着色，这就是我发现上面提到的剪切错误的地方。这一切都有效，并且正在运行数十万份，但它又乱又脆弱，我不想再这样做了。
【讨论】：
我假设您只是将 Swing/AWT 框架用于图形。如果这是错误的，请更新您的问题。
如果您使用 Swing 和 Graphics2D 类（这是 Swing 组件使用的类），那么您正在处理一个 2D 框架。这只是意味着没有内置花哨的 3D 东西 - 您必须自己实现转换（或开始抓取 3D 类来完成您的工作）。
所以，您走在正确的轨道上 - 您必须先设置剪辑（使其适合您的形状），然后执行旋转（使其以正确的角度显示）。
话虽如此，进行基本的旋转变换并不太难。 （基本）旋转有一个很好的轮廓here。当然，当您的旋转不仅仅基于一个轴时，它会变得更加复杂。但正如文章稍后解释的那样，如果将矩阵 (Rx)(Ry)(Rz) 相乘，则可以使用得到的矩阵来确定像素位置。
我创建了一个在 Y 轴上旋转的快速示例。请注意，我编造了一个愚蠢的算法（Magic Vanishingpoint Technology®）来给出一种模糊的深度错觉。我假设您已经对此有所了解 - 这可能更正确。
import java.awt.*;
import java.awt.image.*;
import java.io.*;
import javax.imageio.ImageIO;
import javax.swing.*;
public class Rotation3D extends JPanel{
Image img;
BufferedImage rotatedImage;
final int ROTATION_DEGREES = 70;
int vanishX = 0;
int vanishY = 0;
int vanishZ = -1000;
public Rotation3D(){
try {
//Grabbed an image from the java folder - hopefully your computer has it
img = ImageIO.read(new File(System.getProperty("java.home") + "/lib/deploy/splash.gif"));
setPreferredSize(new Dimension(img.getWidth(this) * 2,img.getHeight(this) * 2));
//Create a buffered image with the appropriate size, and draw the image on it
BufferedImage shadedImage = new BufferedImage(img.getWidth(this), img.getWidth(this), BufferedImage.TYPE_INT_ARGB);
shadedImage.getGraphics().drawImage(img, 0, 0, this);
Raster r = shadedImage.getData();
//Not really necessary unless you're using Magic Vanishingpoint Technology®
vanishX = shadedImage.getWidth() /2;
vanishY = shadedImage.getHeight() /2;
//Create a Wraster for the transformed image
WritableRaster wr = r.createCompatibleWritableRaster();
//Do the transformation
for(int i = 0; i < shadedImage.getWidth(); i++){
for(int j = 0; j < shadedImage.getHeight(); j++){
//Remapping the pixel based on a matrix rotation
int[] result = r.getPixel(i, j, new int[4]);
Double radians = Math.toRadians(ROTATION_DEGREES);
Double newX, newY, newZ;
//newX = ((i-vanishX) * Math.cos(radians)) + vanishX; // places the rotation in the middle of the image
// x * cos(θ) + y * 0 + z * sin(θ)
newX = i * Math.cos(radians); //places the rotation in the y=0 axis
// x * 0 + y * 1 + z * 0
newY = j * 1.0;
// x * -sin(θ) + y * 0 + z * cos(θ)
newZ= i * Math.sin(radians) * -1;
//Apply Magic Vanishingpoint Technology®
//(Not actually trademarked or correct - just something thrown together)
if(newZ < vanishZ){
newX = 0.0;
newY = 0.0;
}else if(newZ < 0){
double magicVanish = newZ / vanishZ;
newX += magicVanish * newX;
newY += magicVanish * newY;
}
//Print the pixel if it fits on the screen to the new Raster
if(newX > 0 && newX < shadedImage.getWidth() && newY > 0 && newY < shadedImage.getHeight())
wr.setPixel(newX.intValue(), newY.intValue(), result);
}
}
//Create an image based on the raster.
rotatedImage = new BufferedImage(img.getWidth(this), img.getWidth(this), BufferedImage.TYPE_INT_ARGB);
rotatedImage.setData(wr);
} catch (IOException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
}
public void paintComponent(Graphics g){
super.paintComponent(g);
g.drawImage(rotatedImage, 0, 0, this);
}
public static void main(String[] args){
final JFrame frame = new JFrame();
frame.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);
frame.add(new Rotation3D());
frame.pack();
frame.setLocationRelativeTo(null);
frame.setVisible(true);
}
}
【讨论】：