基于j2me的視覺增強(qiáng)仿真設(shè)計

基于j2me的視覺增強(qiáng)仿真設(shè)計

1j2me的配置java平臺介紹給java2后，java平臺對不同特定領(lǐng)域的需求主要分為三個版本：j2e、j2se和j2me。其中J2ME定位在消費性電子產(chǎn)品的應(yīng)用上。這個版本針對資源有限的電子消費產(chǎn)品的需求精簡核心類庫，并提供了模塊化的架構(gòu)讓不同類型產(chǎn)品能夠隨時增加支持的能力。J2ME中有兩個最主要的配置：ConnectedLimitedDevicesConfiguration(CLDC）和ConnectedDevicesConfiguration(CDC）。作為第一個面對小型設(shè)備的Java應(yīng)用開發(fā)規(guī)范，CLDC是由包括Nokia,Motorola和Siemens在內(nèi)的18家全球知名公司共同協(xié)商完成的。CLDC是J2ME核心配置之一，可以支持一個或多個profile。其目標(biāo)主要面向小型的、網(wǎng)絡(luò)連接速度慢、能源有限（主要是電池供電）且資源有限的設(shè)備，如手機(jī)、PDA等。2d游戲的發(fā)展現(xiàn)在PC上的3D游戲已經(jīng)達(dá)到了一個相當(dāng)?shù)母叨?，在高性能的硬件平臺上運行起來視覺效果堪稱完美。隨著技術(shù)的發(fā)展，人們開始想到在手機(jī)上開發(fā)3D游戲。雖然現(xiàn)在已經(jīng)有了一些手機(jī)3D游戲，但是這些游戲要求的硬件性能很高，只有少數(shù)高端手機(jī)才能支持這些3D游戲。對于中低端手機(jī)，只能在平淡的2D畫面上增加效果，在視覺上使游戲界面產(chǎn)生立體感，或利用視覺差產(chǎn)生仿3D的效果。下面以大家熟知的小游戲“彈球”為例說明。3色彩不同的應(yīng)用在傳統(tǒng)的2D彈球游戲中界面視覺效果十分單調(diào)。如圖1所示。對于界面的優(yōu)化，主要是在磚塊、彈球、擋板的右下方添加陰影，在磚塊、擋板上方添加亮線，在彈球的中間添加亮點，在擋板、磚塊、彈球的右下方繪制暗色，從而利用色彩上的差異達(dá)到增強(qiáng)立體感的效果。下面分別介紹一下對彈球、擋板和磚塊的模擬3D的處理。3.1．彈球的色在類定義的時候就定義了球的顏色為紅色，同時定義了右下方陰影的顏色為暗色，對于球體也分了亮色和暗色，彈球中間的顏色為亮色。對于陰影，在繪制的時候就是在彈球的右下方繪制一個和彈球等大的一個圓，由彈球覆蓋住陰影的大半部分，留下而露出的小半部分恰恰起到了增強(qiáng)立體感的效果。在繪制彈球時，對于彈球的邊緣先用亮色描一遍，再在右下的半圓使用了暗色覆蓋了原來的亮色，達(dá)到模擬3D的效果，如圖2所示。3.2繪制亮線，繪制暗線在磚塊的色彩處理上，作者采用了和彈球處理類似的方法，即在圖形的左上方繪制亮線，在圖形右下方繪制暗線，在圖形右下方繪制陰影。而在擋板的處理上簡單地使用了陰影。這里就不再贅述了。磚塊和擋板的放大圖形如圖3所示，圖4為游戲效果。4維彈球游戲的效果仿3D游戲是在2D的平臺上的實現(xiàn)3D效果的游戲，其原理就像在平面的紙上畫3維坐標(biāo)系，利用繪制的圖形達(dá)到3D的效果。這種思想已經(jīng)接近了3D游戲設(shè)計的思想。在二維彈球設(shè)計中我們維護(hù)的是一個平面上的信息，實質(zhì)上維護(hù)的是一個二維數(shù)組，小球運行的方向也是一個二維的向量。對于三維的彈球游戲，我們需要使小球在一個三維空間內(nèi)運動，那么對應(yīng)的，我們所維護(hù)的就是一個三維數(shù)組，小球運動的方向也是一個三維的向量。對于三個維度，x軸與y軸就使用平面的x軸與y軸，z軸的處理就略為復(fù)雜一點，z軸的方向使之為xy平面的法線向外的方向，利用物體大小的變換產(chǎn)生上下移動的效果，即z軸對應(yīng)的數(shù)值反映在界面上為物體的大小。整個界面的視角為俯瞰，z軸的數(shù)值大則物體大，表示距觀察點近，z軸的數(shù)值小則物體小，表示距觀察點遠(yuǎn)。圖5為3D彈球游戲的效果。整個游戲的代碼量與內(nèi)存占用量較真正的3D游戲要小的多，適合在中低端手機(jī)上運行。5底層3d引擎對于J2ME程序而言，Mobile3DGraphicsAPI(JSR184)的出現(xiàn)，使得為手機(jī)應(yīng)用程序添加3D功能成為可能。M3G是J2ME的一個可選包，以O(shè)penGL為基礎(chǔ)的精簡版，一共有30個類，運行在CLDC1.1/CLDC2.0上（必須支持浮點運算），可以在MIDP1.0和MIDP2.0中使用。目前，支持M3G的手機(jī)還比較少。M3G只是一個Java接口，具體的底層3D引擎一般由C代碼實現(xiàn)。在M3G中，Graphics3D是3D渲染的屏幕接口，World代表整個3D場景，包括Camera（用于設(shè)置觀察者視角）、Light（燈光）、Background（背景）和樹型結(jié)構(gòu)的任意數(shù)量的3D物體。3D對象在計算機(jī)中用點（Point,Pixel）、線（Line,Polyline,Spline）、面（Mesh）來描述，具體存儲和運算（如旋轉(zhuǎn)、投影）都是矩陣運算和變換。類似于Microsoft的D3D,M3G支持兩種3D模式：立即模式（immediatemode）和保留模式（retainedmode）。在立即模式下，開發(fā)者必須手動渲染每一幀，從而獲得較快的速度，但代碼較繁瑣；在保留模式下，開發(fā)者只需設(shè)置好關(guān)鍵幀，剩下的動畫由M3G完成，代碼較簡單，但速度較慢。M3G也允許混合使用這兩種模式。對于手