src/Main.java

   1 import java.awt.*;
   2 import java.awt.event.*;
   3 import javax.swing.*;
   4 import javax.media.opengl.*;
   5 import javax.media.opengl.glu.*;
   6 import java.util.*;
   7
   8 // FEATURE: check google's 3D warehouse for sample shapes
   9
  10 public class Main implements GLEventListener, MouseListener, MouseMotionListener, KeyListener, MouseWheelListener {
  11
  12     boolean alt = false;
  13     boolean shift = false;
  14     boolean control = false;
  15
  16     public void mouseWheelMoved(MouseWheelEvent e) {
  17         tz -= e.getWheelRotation() ;
  18     }
  19
  20     public void keyTyped(KeyEvent e)  { }
  21     public void keyPressed(KeyEvent e)  {
  22         switch(e.getKeyCode()) {
  23             case KeyEvent.VK_CONTROL: control = true; break;
  24             case KeyEvent.VK_ALT: alt = true; break;
  25             case KeyEvent.VK_SHIFT: shift = true; break;
  26         }
  27     }
  28     public void keyReleased(KeyEvent e) {
  29         switch(e.getKeyCode()) {
  30             case KeyEvent.VK_CONTROL: control = false; break;
  31             case KeyEvent.VK_ALT: alt = false; break;
  32             case KeyEvent.VK_SHIFT: shift = false; break;
  33         }
  34     }
  35
  36     public void mouseClicked(MouseEvent e) { }
  37     public void mouseEntered(MouseEvent e) { }
  38     public void mouseExited(MouseEvent e) { }
  39     public void mousePressed(MouseEvent e) { }
  40     public void mouseReleased(MouseEvent e) { }
  41
  42     int mousex;
  43     int mousey;
  44     public void mouseMoved(MouseEvent e) {
  45         mousex = e.getX();
  46         mousey = e.getY();
  47     }
  48
  49     float tx = 0;
  50     float ty = 0;
  51     float tz = 0;
  52     float anglex = 0;
  53     float angley = 0;
  54     public void mouseDragged(MouseEvent e) {
  55         if (shift) {
  56             tx += (mousex - e.getX())/(float)20;
  57             ty += (mousey - e.getY())/(float)20;
  58         } else {
  59             anglex -= mousex - e.getX();
  60             angley += mousey - e.getY();
  61         }
  62         mousex = e.getX();
  63         mousey = e.getY();
  64     }
  65
  66     private Geom geom = new Geom();
  67
  68     /** magnification factor */
  69     private static final float MAG = 1;
  70
  71     Geom.V[] translations;
  72     Geom.P[] points;
  73
  74     public Main(StlFile stlf) {
  75
  76         Geom.P ltf = geom.newP(-0.2,  0.1,  0.1);
  77         Geom.P mtf = geom.newP( 0.0,  0.1,  0.1);
  78         Geom.P rtf = geom.newP( 0.2,  0.1,  0.1);
  79         Geom.P ltn = geom.newP(-0.2,  0.1, -0.1);
  80         Geom.P mtn = geom.newP( 0.0,  0.1, -0.1);
  81         Geom.P rtn = geom.newP( 0.2,  0.1, -0.1);
  82         Geom.P lbf = geom.newP(-0.2, -0.1,  0.1);
  83         Geom.P mbf = geom.newP( 0.0, -0.1,  0.1);
  84         Geom.P rbf = geom.newP( 0.2, -0.1,  0.1);
  85         Geom.P lbn = geom.newP(-0.2, -0.1, -0.1);
  86         Geom.P mbn = geom.newP( 0.0, -0.1, -0.1);
  87         Geom.P rbn = geom.newP( 0.2, -0.1, -0.1);
  88
  89         points = new Geom.P[] {
  90             ltf,
  91             mtf,
  92             rtf,
  93             ltn,
  94             mtn,
  95             rtn,
  96             lbf,
  97             mbf,
  98             rbf,
  99             lbn,
 100             mbn,
 101             rbn
 102         };
 103
 104         translations = new Geom.V[] {
 105             geom.new V(-0.2,  0.2,    0),
 106             geom.new V( 0.2,  0.2,    0),
 107             geom.new V(-0.2, -0.2,    0),
 108             geom.new V( 0.2, -0.2,    0),
 109             geom.new V( 0.4,    0,    0),
 110             geom.new V(-0.4,    0,    0),
 111             geom.new V(   0,    0,  0.2),
 112             geom.new V(   0,    0, -0.2),
 113         };
 114
 115         // top
 116         geom.newT(ltf, mtf, mtn);
 117         geom.newT(mtn, ltn, ltf);
 118         geom.newT(mtf, rtf, rtn);
 119         geom.newT(rtn, mtn, mtf);
 120
 121         // bottom (swap normals)
 122         geom.newT(mbf, lbf, mbn);
 123         geom.newT(lbn, mbn, lbf);
 124         geom.newT(rbf, mbf, rbn);
 125         geom.newT(mbn, rbn, mbf);
 126
 127         // left
 128         geom.newT(ltf, ltn, lbn);
 129         geom.newT(lbn, lbf, ltf);
 130
 131         // right (swap normals)
 132         geom.newT(rtn, rtf, rbn);
 133         geom.newT(rbf, rbn, rtf);
 134
 135         // front
 136         geom.newT(ltn, mtn, mbn);
 137         geom.newT(ltn, mbn, lbn);
 138         geom.newT(mtn, rtn, rbn);
 139         geom.newT(mtn, rbn, mbn);
 140
 141         // back
 142         geom.newT(mtf, ltf, mbf);
 143         geom.newT(mbf, ltf, lbf);
 144         geom.newT(rtf, mtf, rbf);
 145         geom.newT(rbf, mtf, mbf);
 146
 147         for(Geom.V v : translations) {
 148             for(Geom.T t1 : geom) {
 149                 for(Geom.T t2 : geom) {
 150                     if (t1==t2) continue;
 151
 152                     if ((t1.p1().plus(v).minus(t2.p1()).mag() < Geom.EPSILON) &&
 153                         (t1.p2().plus(v).minus(t2.p3()).mag() < Geom.EPSILON) &&
 154                         (t1.p3().plus(v).minus(t2.p2()).mag() < Geom.EPSILON)) {
 155                         t1.e1().bind(t2.e3().pair);
 156                         t1.e2().bind(t2.e2().pair);
 157                         t1.e3().bind(t2.e1().pair);
 158                     }
 159                     if ((t1.p2().plus(v).minus(t2.p1()).mag() < Geom.EPSILON) &&
 160                         (t1.p3().plus(v).minus(t2.p3()).mag() < Geom.EPSILON) &&
 161                         (t1.p1().plus(v).minus(t2.p2()).mag() < Geom.EPSILON)) {
 162                         t1.e2().bind(t2.e3().pair);
 163                         t1.e3().bind(t2.e2().pair);
 164                         t1.e1().bind(t2.e1().pair);
 165                     }
 166                     if ((t1.p3().plus(v).minus(t2.p1()).mag() < Geom.EPSILON) &&
 167                         (t1.p1().plus(v).minus(t2.p3()).mag() < Geom.EPSILON) &&
 168                         (t1.p2().plus(v).minus(t2.p2()).mag() < Geom.EPSILON)) {
 169                         t1.e3().bind(t2.e3().pair);
 170                         t1.e1().bind(t2.e2().pair);
 171                         t1.e2().bind(t2.e1().pair);
 172                     }
 173                 }
 174             }
 175         }
 176
 177         //Geom.P mid = geom.newE(ltf, lbn).shatter();
 178
 179         //tx.e2.shatter();
 180         //tx.e3.shatter();
 181
 182         //mid.move(geom.new V((float)-0.05,0,0));
 183
 184         //mtf.move(geom.new V(0, (float)-0.05, (float)0.05));
 185
 186
 187         for(Geom.T t : geom) {
 188             t.e1().dobind();
 189             t.e2().dobind();
 190             t.e3().dobind();
 191         }
 192
 193         for(int i=0; i<100; i++) {
 194             rand();
 195         }
 196
 197
 198
 199         /*
 200         for(int i=0; i<stlf.coordArray.length; i+=3) {
 201             Geom.P p0 = geom.newP(stlf.coordArray[i+0].x * MAG, stlf.coordArray[i+0].y * MAG, stlf.coordArray[i+0].z * MAG);
 202             Geom.P p1 = geom.newP(stlf.coordArray[i+1].x * MAG, stlf.coordArray[i+1].y * MAG, stlf.coordArray[i+1].z * MAG);
 203             Geom.P p2 = geom.newP(stlf.coordArray[i+2].x * MAG, stlf.coordArray[i+2].y * MAG, stlf.coordArray[i+2].z * MAG);
 204             Geom.V n  = geom.new V(stlf.normArray[i/3].x * MAG, stlf.normArray[i/3].y  * MAG, stlf.normArray[i/3].z * MAG);
 205             Geom.T t  = geom.newT(p0, p1, p2, n);
 206         }
 207         */
 208
 209
 210     }
 211         Random random = new Random();
 212
 213     public void rand() {
 214             int which = Math.abs(random.nextInt()) % points.length;
 215             float r1 = Math.abs(random.nextFloat());
 216             r1 = r1 - (float)Math.floor(r1);
 217             r1 = r1 * (float)0.01;
 218             r1 = r1 - (float)0.005;
 219             switch(Math.abs(random.nextInt()) % 3) {
 220                 case 0: points[which].move(geom.new V((float)0,  (float)r1, (float)0.00)); break;
 221                 case 1: points[which].move(geom.new V((float)r1, (float)0,  (float)0.00)); break;
 222                 case 2: points[which].move(geom.new V((float)0,  (float)0, (float)r1)); break;
 223             }
 224     }
 225
 226     /**
 227      * Take care of initialization here.
 228      */
 229     public void init(GLAutoDrawable gld) {
 230         GL gl = gld.getGL();
 231         gl.glClearColor(0.0f, 0.0f, 0.0f, 1.0f);
 232         gl.glViewport(0, 0, 500, 300);
 233         gl.glMatrixMode(GL.GL_PROJECTION);
 234         gl.glEnable(GL.GL_DEPTH_TEST);
 235         gl.glClearDepth(1.0);
 236         gl.glDepthFunc(GL.GL_LEQUAL);
 237         gl.glLoadIdentity();
 238         //glu.gluOrtho2D(0.0, 500.0, 0.0, 300.0);
 239         display(gld);
 240     }
 241
 242     public void reshape(GLAutoDrawable drawable, int x, int y, int width, int height) { }
 243     public void displayChanged(GLAutoDrawable drawable, boolean modeChanged, boolean deviceChanged) { }
 244     public void display(GLAutoDrawable drawable) {
 245         GL gl = drawable.getGL();
 246         GLU glu = new GLU();
 247         gl.glClear(GL.GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL.GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
 248         gl.glPointSize(5.0f);
 249         gl.glLoadIdentity();
 250         glu.gluPerspective(50-tz, ((float)drawable.getWidth())/drawable.getHeight(), 0.5, 10);
 251         glu.gluLookAt(0, 0, -1, 0, 0, 0, 0, 1, 0);
 252         gl.glTranslatef(tx/(float)20, ty/(float)20, 0);
 253         gl.glRotatef(anglex, 0, 1, 0);
 254         gl.glRotatef(angley, 1, 0, 0);
 255
 256         gl.glBegin(GL.GL_TRIANGLES);
 257         draw(gl, true);
 258         gl.glEnd();
 259
 260         for(Geom.V v1 : translations) {
 261             if (v1.z==0 && v1.y==0) continue;
 262             Geom.V v = v1.times((float)1.1);
 263             gl.glTranslatef(v.x, v.y, v.z);
 264             draw(gl, false);
 265             gl.glTranslatef(-v.x, -v.y, -v.z);
 266         }
 267
 268     }
 269
 270     private void draw(GL gl, boolean triangles) {
 271         float red = 0.0f;
 272         float green = 0.0f;
 273         float blue = 0.0f;
 274         for(Geom.T t : geom) {
 275             if (red < 0.15) red = 1.0f;
 276             if (green < 0.15) green = 1.0f;
 277             if (blue < 0.15) blue = 1.0f;
 278             red -= .09f;
 279             green -= .12f;
 280             blue -= .15f;
 281             gl.glColor3f(red, green, blue);
 282             switch(t.color) {
 283                 case 0: gl.glColor3f((float)0.25, (float)0.25, (float)0.75); break;
 284                 case 1: gl.glColor3f((float)0.25, (float)0.75, (float)0.25); break;
 285                 case 2: gl.glColor3f((float)0.75, (float)0.25, (float)0.25); break;
 286                 case 3: gl.glColor3f((float)0.50, (float)0.50, (float)0.50); break;
 287             }
 288             //gl.glBegin(GL.GL_LINES);
 289             if (triangles) {
 290                 gl.glBegin(GL.GL_TRIANGLES);
 291                 t.glVertices(gl);
 292                 gl.glEnd();
 293             } else {
 294                 gl.glBegin(GL.GL_LINES);
 295                 t.e1().p1.glVertex(gl);
 296                 t.e1().p2.glVertex(gl);
 297                 t.e2().p1.glVertex(gl);
 298                 t.e2().p2.glVertex(gl);
 299                 t.e3().p1.glVertex(gl);
 300                 t.e3().p2.glVertex(gl);
 301                 gl.glEnd();
 302             }
 303
 304             Geom.P centroid = t.centroid();
 305             gl.glBegin(GL.GL_LINES);
 306             gl.glColor3f(1, 1, 1);
 307             /*
 308             centroid.glVertex(gl);
 309             centroid.plus(t.norm().times(t.diameter())).glVertex(gl);
 310             */
 311             /*
 312             t.p1().glVertex(gl);
 313             t.p1().plus(t.p1().norm().times(t.diameter())).glVertex(gl);
 314             t.p2().glVertex(gl);
 315             t.p2().plus(t.p2().norm().times(t.diameter())).glVertex(gl);
 316             t.p3().glVertex(gl);
 317             t.p3().plus(t.p3().norm().times(t.diameter())).glVertex(gl);
 318             */
 319             gl.glEnd();
 320
 321         }
 322     }
 323
 324     public static void main(String[] s) throws Exception {
 325         StlFile stlf = new StlFile();
 326         stlf.load("teapot.stl");
 327         Main main = new Main(stlf);
 328         Frame f = new Frame();
 329         GLCapabilities glcaps = new GLCapabilities();
 330         GLCanvas glcanvas = new GLCanvas();
 331         glcanvas.addGLEventListener(main);
 332         f.add(glcanvas, BorderLayout.CENTER);
 333         f.pack();
 334         f.show();
 335         f.setSize(900, 900);
 336         f.doLayout();
 337
 338         glcanvas.addMouseListener(main);
 339         glcanvas.addMouseMotionListener(main);
 340         glcanvas.addMouseWheelListener(main);
 341         glcanvas.addKeyListener(main);
 342
 343         while(true) {
 344             Thread.sleep(100);
 345             glcanvas.repaint();
 346             main.rand();
 347        }
 348
 349     }
 350
 351 }