Iluminación

Hasta el momento todolo que se ha visto a nivel de pintado de las figuras es l a información que se da en el ColoringAttributes de la Apariencia. De esta forma no se tiene un buen nivel de realismo, Es por eso que en en esta sección Veremos como Java3D maneja los efectos de la Luz.

Java3D basa completamente sus modelos de 'Shading' en OpenGL, asi que mas información se puede encontrara en la documentación de OpenGL.

Modelo de Iluminación

Primero que nada se debe decir que al igual que en OpenGL, el modelo sólo simula los efectos de la luz sobre objetos independientes, por lo que no hay sombras ni reflexiones; para lograr estos efectos se deben simular dibujando poligonos que aparezcan en la escena como sombras o reflejos.

El modelo de iluminación tres tipos de reflexiones de la luz, la ambiental, la difusa y la especular. Para entender mejor estos terminos se presenta la siguiente ilustración

Los colores en Java3D se especifican usando los valores RGB (red, green, blue), y para casos esciales se puede utililzar el RGBA (RGB mas Alpha, transparencia).

Los tipos de sombreado aceptados por Java3D son Flat y Gouraud; esta caracteristica se debe setear en el ColoringAttributes, de la apariencia de los objetos. Las diferencias son claras en la siguiente figura.

1. Especificar la fuente de luz
   1. Setear Límites
   2. Ponerlo en el Grafo de la Escena
2. Objeto
   1. Generar normales
   2. Ponerle un Material a la apariencia

A continuación un ejemplo mínimo usando la receta

Appearance createAppearance() {
Appearance appear = new Appearance();   
Material material = new Material();
appear.setMaterial(material);                               //2.2 poner material en la apariencia

return appear;
}

BranchGroup createScene (){
 BranchGroup scene = new BranchGroup();

 scene.addChild(new Sphere(0.5f, Sphere.GENERATE_NORMALS,   //2.1 generar normales del objeto
 createAppearance()));

 AmbientLight lightA = new AmbientLight();                  
 lightA.setInfluencingBounds(new BoundingSphere());         //1.1 Bounds
 scene.addChild(lightA);                                    //1.2 ponerlo en el grafo

 return scene;
}

Y el grafo correspondiente.

Existen cuatro tipos de fuentes de luz, AmbientLight, PointLight, DirectionalLighty SpotLight; para cada una de ellas veremos sus constructores.

AmbientLight(boolean lightOn, Color3f color)

Crea una luz ambiental con los parametros especificados

DirectionalLight(boolean lightOn, Color3f color, Vector3f direction)

Crea la luz direccional con los parametros indicados y en la dirección dada

PointLight(boolean lightOn, Color3f color, Point3f position, Point3f attenuation)

Crea una luz puntual con los datos entregados; la atenuación contiene los parametros de una ecuación cuadratica para indicar como la luz pierde intensidad con la distancia

SpotLight(boolean lightOn, Color3f color, Point3f position, Point3f attenuation, Vector3f direction, float spreadAngle, float concentration)

Crea la luz 'spot' con los parametros dados

Los materiales presentan las cracteristicas reflectivas de un objeto, el cual es sumado a la información de colores dada por las fuentes de luz. A cotinuacion un resumen de los constructores y métodos de la clase Material

Material()

Crea el material con parametros por default

Material(Color3f ambientColor, Color3f emissiveColor, Color3f diffuseColor, Color3f specularColor, float shininess)

Crea el material con los parametros dados

void setAmbientColor(Color3f color)

cambia el color de ambiente para el material

void setDiffuseColor(Color3f color)

cambia el color de reflexión difusa para el material

void setEmissiveColor(Color3f color)

cambia el color emitido por el material

void setEmissiveColor(Color3f color)

cambia el color de ambiente para el material

void setShininess(float shininess)

cambia el brillo(reflectividad especular) del material

void setSpecularColor(Color3f color)

cambia el color de reflexión especular para el material