java - 将 JavaFX 节点、组或 Shape3D 转换为网格

Question

是否有任何可能的方法将 JavaFX Node、Group或转换Shape3D为Mesh？

我需要这个来将我的场景导出到“.obj”，而我找到的唯一导出器（在 FXyz 库中）需要Mesh.

Answer 1

使用内置Shape3D节点时的主要问题是Sphere，Cylinder或者Box那些不公开它们的TriangleMesh.

如果您需要该网格，有几种选择：

1. 创建您自己的形状实现，在其中提供网格
2. 改为使用FXyz库等效形状，因此您将在所有形状中都拥有网格
3. 如果需要，请坚持使用内置Shape3D节点，但在导出它们之前，将它们转换为 FXyz 库中的等效形状，以便您可以访问它们的网格。

在导出模型方面，ObjWriterFXyz 中的电流一次只导出一个网格，因此您可以：

1. 将所有形状导出到自己的 .obj 文件
2. 修改 ObjWriter 以便将网格列表导出到单个文件（如果您这样做，欢迎您向 FXyz 创建拉取请求）
3. 用于MeshHelper创建单个网格（只能应用一种材质），并将其导出到单个 .obj 文件。

我将在这两种情况下假设第三种情况，即TexturedMesh根据场景中找到的所有 3D 形状创建一个新对象。这将有一个可以导出到 obj 文件的网格。注意你需要FXyzLib.jar.

class EquivalentMesh extends TexturedMesh {

    private MeshHelper mh = null;

    public EquivalentMesh(Parent root) {
        ArrayList<Node> nodes = new ArrayList<>();
        addShapes3D(root, nodes);

        transformAndMerge(nodes);
    }

    // Transform Built-in Shape3Ds to a single TexturedMesh
    private void transformAndMerge(ArrayList<Node> nodes) {

        nodes.stream().forEach(shape -> {
            TriangleMesh tm = null;
            if (shape instanceof Sphere) {
                Sphere sphere = (Sphere)shape;
                SegmentedSphereMesh sm = new SegmentedSphereMesh(sphere.getRadius());
                sm.setCenter(new Point3D((float)sphere.getTranslateX(), (float)sphere.getTranslateY(), (float)sphere.getTranslateZ()));
                tm = (TriangleMesh)sm.getMesh();
            } else if (shape instanceof Cylinder) {
                Cylinder cylinder = (Cylinder)shape;
                FrustumMesh fm = new FrustumMesh(cylinder.getRadius(), cylinder.getRadius(), cylinder.getHeight());
                Affine affine = new Affine();
                cylinder.getTransforms().forEach(affine::append);
                javafx.geometry.Point3D ini = affine.transform(new javafx.geometry.Point3D(0, cylinder.getHeight()/2, 0));
                javafx.geometry.Point3D end = affine.transform(new javafx.geometry.Point3D(0, - cylinder.getHeight()/2, 0));
                fm.setAxisOrigin(new Point3D((float)ini.getX(), (float)ini.getY(), (float)ini.getZ()));
                fm.setAxisEnd(new Point3D((float)end.getX(), (float)end.getY(), (float)end.getZ()));
                fm.setSectionType(TriangleMeshHelper.SectionType.CIRCLE);
                tm = (TriangleMesh)fm.getMesh();
            } else if (shape instanceof Box) {
                Box box = (Box)shape;
                CuboidMesh cm = new CuboidMesh(box.getWidth(), box.getHeight(), box.getDepth());
                cm.setCenter(new Point3D((float)box.getTranslateX(), (float)box.getTranslateY(), (float)box.getTranslateZ()));
                // TODO: apply rotations
                tm = (TriangleMesh)cm.getMesh();
            } else if (shape instanceof MeshView) {
               tm = (TriangleMesh)((MeshView)shape).getMesh();
               // TODO: apply transformations 
            }

            if (mh == null) {
                mh = new MeshHelper(tm);
            } else {
                mh.addMesh(new MeshHelper(tm));
            }
        });

        // create single mesh
        updateMesh(mh);
    }

    private void addShapes3D(Parent parent, ArrayList<Node> nodes) {
        for (Node node : parent.getChildrenUnmodifiable()) {
            if (node instanceof Shape3D) {
                nodes.add(node);
            }
            if (node instanceof Parent) {
                addShapes3D((Parent)node, nodes);
            }
        }
    }

    @Override
    protected void updateMesh() {
        // no-op
    }

    // export to obj and mtl
    public void export(String nameFile) {
        OBJWriter writer=new OBJWriter((TriangleMesh) getMesh(), nameFile);
        writer.setMaterialColor(Color.RED);
        writer.exportMesh();
    }

}

为了测试它，让我们创建一个简单的场景：

@Override
public void start(Stage primaryStage) {
    Sphere sphere = new Sphere(100);
    sphere.setMaterial(new PhongMaterial(Color.BLUE));
    Box box = new Box(50,50,50);
    box.setMaterial(new PhongMaterial(Color.RED));
    box.setTranslateX(300);
    Cylinder cylinder = new Cylinder(2, 300);
    cylinder.setMaterial(new PhongMaterial(Color.GREEN));
    // Transformations applied:
    cylinder.getTransforms().addAll(new Translate(150, 0, 0), new Rotate(90, Rotate.Z_AXIS));

    Group group = new Group(cylinder, sphere, box);
    StackPane root = new StackPane(group);

    Scene scene = new Scene(root, 600, 400);

    primaryStage.setScene(scene);
    primaryStage.show();

    // export as single mesh
    EquivalentMesh equivalentMesh = new EquivalentMesh(root);
    equivalentMesh.export("group");
}

请注意，通过创建 的新实例EquivalentMesh，现在我们有一个网格，我们可以导出它，生成group.obj和group.mtl文件。

最后，使用3DViewer导入 o​​bj 文件，你会得到：