Praktikumsaufgaben 3D Modellierung - fbi.h

Praktikumsaufgaben
3D Modellierung
Getting Started with the Java 3D API
Ziel dieser Aufgabe ist es, dass Sie sich für das Praktikum ein (einfaches) Framework zu
schaffen. Achten Sie darauf, dass Sie Teile dieser Aufgabe möglichst einfach wieder
verwenden können!
Arbeiten Sie sich explorativ in die Entwicklungsumgebung ein. Nutzen Sie auch das Java-3DTutorial – insbesondere Kapitel 2 -, um die erste Aufgabe zu lösen:
Tipp zum JBuilder:
Erzeugen Sie ein package frame3d und erstellen Sie ein neues Frame (Frame1) und eine
Klasse (Primitiv) und setzen Sie die beiden Klassen, die zu Verfügung stehen.
Geben Sie unter Project Æ Default Properties frame3d/Frame1 als Main-Klasse an.
Prof. Dr.-Ing. Hans-Peter Wiedling
3D Modellierung - Masterstudiengang - Sommersemester 2008
1. Aufgabe
Erstellen Sie eine Szene mit den folgenden Elementen:
a) Zeichnen Sie ein Koordinatenkreuz (verwenden Sie für die verschiedenen Achsen
unterschiedliche Farben);
b) Führen Sie Hilfslinien von den Achsen in der x-z-Ebene und dann in der y-Dimension zu
einem bestimmten Punkt z.B. (2.0, 1.0, -1.5);
c) Markieren Sie den Punkt etwa dadurch, dass Sie die Spitze eines Kegels auf diesen
Punkt zeigen lassen – der Kegel deutet in Richtung Ursprung;
Überlegen Sie zunächst, welche Transformationen notwendig sind.
Versehen Sie zusätzlich die Achsen mit einer Beschriftung
Probieren Sie verschiedene Erscheinungsmerkmale aus
Tipp:
Drehen Sie die Szene ein wenig um die x- und y- Achse, damit Sie einen besseren 3D-Eindruck
bekommen. Achten Sie auf die Transformationen!
2. Aufgabe
Implizites Modellieren: Der Ausgangspunkt diese Modellierungsparadigmas ist die Darstellung
von geometrischen Objekten mit Hilfe von impliziten Darstellungen.
Beispiel: f(x,y,z) = x2 + y2 + z2 -1 = 0
Die Menge aller Punkte, die die Gleichung erfüllt, definiert eine (Ober-)Fläche im Raum.
Die Punkte dieser Fläche lassen sich nicht explizit ablesen; man muss alle geeigneten Punkte
„suchen“.
Erzeugen Sie eine Kugeloberfläche und stellen Sie diese dar als
a) polygonales Netz (wireframe) und als
b) Flickenteppich (solid surface, patches).
c) Deformieren Sie das von Ihnen erstelle Objekt mit Hilfe eines Tapers oder Twist.
Überlegen Sie zunächst, wie Sie Ihren Programmcode dazu verändern (freiwilliger
Aufgabenteil).
3. Aufgabe
a) Lesen Sie die Daten aus den beiden zu Verfügung stehenden Dateien ein
(sie stehen auf der Seite zur Vorlesung; Tipp: setzen Sie sich mit der Klasse Scanner
auseinander; damit können Dateien unter Java einfach eingelesen werden).
b) Berechnen Sie die Oberfläche des Objektes
c) Visualisieren Sie die Daten
Lernziel: Java3D (Szenegraph basierte Modellierung) kennen lernen und programmieren;
Modellierung mit implizit definierten Objekten
Prof. Dr.-Ing. Hans-Peter Wiedling
3D Modellierung - Masterstudiengang - Sommersemester 2008