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 = ltn.getE(mbn).shatter();
 178
 179         //tx.e2.shatter();
 180         //tx.e3.shatter();
 181
 182
 183         geom.bind();
 184
 185         mid.move(geom.new V((float)0,0,(float)-0.05));
 186         //ltn.move(geom.new V((float)0,0,(float)-0.05));
 187
 188         //mtf.move(geom.new V(0, (float)-0.05, (float)0.05));
 189         /*
 190         for(int i=0; i<100; i++) {
 191             rand();
 192         }
 193         */
 194
 195
 196         /*
 197         for(int i=0; i<stlf.coordArray.length; i+=3) {
 198             Geom.P p0 = geom.newP(stlf.coordArray[i+0].x * MAG, stlf.coordArray[i+0].y * MAG, stlf.coordArray[i+0].z * MAG);
 199             Geom.P p1 = geom.newP(stlf.coordArray[i+1].x * MAG, stlf.coordArray[i+1].y * MAG, stlf.coordArray[i+1].z * MAG);
 200             Geom.P p2 = geom.newP(stlf.coordArray[i+2].x * MAG, stlf.coordArray[i+2].y * MAG, stlf.coordArray[i+2].z * MAG);
 201             Geom.V n  = geom.new V(stlf.normArray[i/3].x * MAG, stlf.normArray[i/3].y  * MAG, stlf.normArray[i/3].z * MAG);
 202             Geom.T t  = geom.newT(p0, p1, p2, n);
 203         }
 204         */
 205
 206
 207     }
 208         Random random = new Random();
 209
 210     public synchronized void breakit() {
 211         int i = Math.abs(random.nextInt()) % geom.es.size();
 212         Geom.E e = geom.es.poll();
 213         System.out.println("shatter " + e);
 214         e.shatter();
 215         geom.unbind();
 216         geom.bind();
 217     }
 218     public synchronized void rand() {
 219         for(int i=0; i<10; i++) {
 220             Geom.P p = geom.ts.get(Math.abs(random.nextInt()) % geom.ts.size()).e1().p1;
 221             float r1 = Math.abs(random.nextFloat());
 222             r1 = r1 - (float)Math.floor(r1);
 223             r1 = r1 * (float)0.01;
 224             r1 = r1 - (float)0.005;
 225             switch(Math.abs(random.nextInt()) % 3) {
 226                 case 0: p.move(geom.new V((float)0,  (float)r1, (float)0)); break;
 227                 case 1: p.move(geom.new V((float)r1, (float)0,  (float)0)); break;
 228                 case 2: p.move(geom.new V((float)0,  (float)0, (float)r1)); break;
 229             }
 230         }
 231     }
 232
 233     /**
 234      * Take care of initialization here.
 235      */
 236     public void init(GLAutoDrawable gld) {
 237         GL gl = gld.getGL();
 238         gl.glClearColor(0.0f, 0.0f, 0.0f, 1.0f);
 239         gl.glViewport(0, 0, 500, 300);
 240         gl.glMatrixMode(GL.GL_PROJECTION);
 241         gl.glEnable(GL.GL_DEPTH_TEST);
 242         gl.glClearDepth(1.0);
 243         gl.glDepthFunc(GL.GL_LEQUAL);
 244         gl.glLoadIdentity();
 245         //glu.gluOrtho2D(0.0, 500.0, 0.0, 300.0);
 246         display(gld);
 247     }
 248
 249     public void reshape(GLAutoDrawable drawable, int x, int y, int width, int height) { }
 250     public void displayChanged(GLAutoDrawable drawable, boolean modeChanged, boolean deviceChanged) { }
 251     public synchronized void display(GLAutoDrawable drawable) {
 252         GL gl = drawable.getGL();
 253         GLU glu = new GLU();
 254         gl.glClear(GL.GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL.GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
 255         gl.glPointSize(5.0f);
 256         gl.glLoadIdentity();
 257         glu.gluPerspective(50-tz, ((float)drawable.getWidth())/drawable.getHeight(), 0.5, 10);
 258         glu.gluLookAt(0, 0, -1, 0, 0, 0, 0, 1, 0);
 259         gl.glTranslatef(tx/(float)20, ty/(float)20, 0);
 260         gl.glRotatef(anglex/3, 0, 1, 0);
 261         gl.glRotatef(angley/3, 1, 0, 0);
 262
 263         gl.glBegin(GL.GL_TRIANGLES);
 264         draw(gl, true);
 265         gl.glEnd();
 266
 267         for(Geom.V v1 : translations) {
 268             if (v1.z==0 && v1.y==0) continue;
 269             Geom.V v = v1.times((float)1.1);
 270             gl.glTranslatef(v.x, v.y, v.z);
 271             draw(gl, false);
 272             gl.glTranslatef(-v.x, -v.y, -v.z);
 273             break;
 274         }
 275
 276     }
 277
 278     private synchronized void draw(GL gl, boolean triangles) {
 279         float red = 0.0f;
 280         float green = 0.0f;
 281         float blue = 0.0f;
 282         for(Geom.T t : geom) {
 283             if (red < 0.15) red = 1.0f;
 284             if (green < 0.15) green = 1.0f;
 285             if (blue < 0.15) blue = 1.0f;
 286             red -= .09f;
 287             green -= .12f;
 288             blue -= .15f;
 289             gl.glColor3f(red, green, blue);
 290             switch(t.color) {
 291                 case 0: gl.glColor3f((float)0.25, (float)0.25, (float)0.75); break;
 292                 case 1: gl.glColor3f((float)0.25, (float)0.75, (float)0.25); break;
 293                 case 2: gl.glColor3f((float)0.75, (float)0.25, (float)0.25); break;
 294                 case 3: gl.glColor3f((float)0.50, (float)0.50, (float)0.50); break;
 295             }
 296             //gl.glBegin(GL.GL_LINES);
 297             if (triangles) {
 298                 gl.glBegin(GL.GL_TRIANGLES);
 299                 t.glVertices(gl);
 300                 gl.glEnd();
 301             } else {
 302                 gl.glBegin(GL.GL_LINES);
 303                 t.e1().p1.glVertex(gl);
 304                 t.e1().p2.glVertex(gl);
 305                 t.e2().p1.glVertex(gl);
 306                 t.e2().p2.glVertex(gl);
 307                 t.e3().p1.glVertex(gl);
 308                 t.e3().p2.glVertex(gl);
 309                 gl.glEnd();
 310             }
 311
 312             Geom.P centroid = t.centroid();
 313             gl.glBegin(GL.GL_LINES);
 314             gl.glColor3f(1, 1, 1);
 315             /*
 316             centroid.glVertex(gl);
 317             centroid.plus(t.norm().times(t.diameter())).glVertex(gl);
 318             */
 319             /*
 320             t.p1().glVertex(gl);
 321             t.p1().plus(t.p1().norm().times(t.diameter())).glVertex(gl);
 322             t.p2().glVertex(gl);
 323             t.p2().plus(t.p2().norm().times(t.diameter())).glVertex(gl);
 324             t.p3().glVertex(gl);
 325             t.p3().plus(t.p3().norm().times(t.diameter())).glVertex(gl);
 326             */
 327             gl.glEnd();
 328
 329         }
 330     }
 331
 332     public static void main(String[] s) throws Exception {
 333         StlFile stlf = new StlFile();
 334         stlf.load("teapot.stl");
 335         Main main = new Main(stlf);
 336         Frame f = new Frame();
 337         GLCapabilities glcaps = new GLCapabilities();
 338         GLCanvas glcanvas = new GLCanvas();
 339         glcanvas.addGLEventListener(main);
 340         f.add(glcanvas, BorderLayout.CENTER);
 341         f.pack();
 342         f.show();
 343         f.setSize(900, 900);
 344         f.doLayout();
 345
 346         glcanvas.addMouseListener(main);
 347         glcanvas.addMouseMotionListener(main);
 348         glcanvas.addMouseWheelListener(main);
 349         glcanvas.addKeyListener(main);
 350
 351         int i = 0;
 352         while(true) {
 353             Thread.sleep(10);
 354             glcanvas.repaint();
 355             main.rand();
 356             if (i++>10) { main.breakit(); i = 0; }
 357        }
 358
 359     }
 360
 361 }