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1. 设置开发环境

  1. 安装 JDK：确保安装了 Java Development Kit (JDK)，建议使用最新稳定版本。

  2. 安装 IDE：推荐使用 IntelliJ IDEA 或 Eclipse 作为开发环境。

  3. 下载 LibGDX 项目设置工具：

  • 前往 LibGDX 的官方网站下载项目生成工具。
  1. 创建项目：
  • 使用下载的设置工具创建一个新的 LibGDX 项目。在创建过程中可以选择添加 3D 支持。

2. 理解基本概念

  1. 3D 坐标系：了解基本的 3D 坐标系（X, Y, Z）及其在 LibGDX 中的应用。

  2. 摄像机（Camera）：

  • 学习如何使用 PerspectiveCamera 来设置视角和投影。
  1. 模型（Model）和模型实例（ModelInstance）：
  • 理解如何加载和使用 3D 模型。
  • 理解 Model 和 ModelInstance 的区别。

3. 创建基本 3D 场景

  1. 设置 3D 摄像机：

    PerspectiveCamera camera = new PerspectiveCamera(67, Gdx.graphics.getWidth(), Gdx.graphics.getHeight());
camera.position.set(10f, 10f, 10f);
camera.lookAt(0, 0, 0);
camera.near = 1f;
camera.far = 300f;
camera.update();

  2. 加载和显示 3D 模型：

    ModelBatch modelBatch = new ModelBatch();
Model model = new ModelBuilder().createBox(5f, 5f, 5f, 
    new Material(ColorAttribute.createDiffuse(Color.GREEN)), 
    VertexAttributes.Usage.Position | VertexAttributes.Usage.Normal);
ModelInstance modelInstance = new ModelInstance(model);

  3. 添加环境光照：

    Environment environment = new Environment();
environment.add(new DirectionalLight().set(Color.WHITE, 1f, 0.8f, 0.2f));

  4. 渲染循环：

    @Override
public void render() {
    Gdx.gl.glViewport(0, 0, Gdx.graphics.getWidth(), Gdx.graphics.getHeight());
    Gdx.gl.glClear(GL20.GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL20.GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
    camera.update();
    modelBatch.begin(camera);
    modelBatch.render(modelInstance, environment);
    modelBatch.end();
}

4. 添加交互

  1. 处理用户输入：使用 Gdx.input 来处理键盘和鼠标输入，从而改变摄像机的视角或模型的位置。

  2. 调整摄像机视角：

    • 可以通过鼠标拖拽、滚轮缩放等方式来调整摄像机的视角。

本教程的Libgdx3d代码如下：

package com.nanshaws.butt;

import com.badlogic.gdx.ApplicationAdapter;
import com.badlogic.gdx.Gdx;
import com.badlogic.gdx.graphics.Color;
import com.badlogic.gdx.graphics.GL20;
import com.badlogic.gdx.graphics.PerspectiveCamera;
import com.badlogic.gdx.graphics.VertexAttributes;
import com.badlogic.gdx.graphics.g3d.*;
import com.badlogic.gdx.graphics.g3d.attributes.ColorAttribute;
import com.badlogic.gdx.graphics.g3d.environment.DirectionalLight;
import com.badlogic.gdx.graphics.g3d.utils.ModelBuilder;
import com.badlogic.gdx.math.Vector3;

public class Main extends ApplicationAdapter {
    private PerspectiveCamera camera;
    private ModelBatch modelBatch;
    private Model model;
    private ModelInstance modelInstance;
    private Environment environment;

    @Override
    public void create() {
        modelBatch = new ModelBatch();

        // Set up the camera
        camera = new PerspectiveCamera(67, Gdx.graphics.getWidth(), Gdx.graphics.getHeight());
        camera.position.set(10f, 10f, 10f);
        camera.lookAt(0, 0, 0);
        camera.near = 1f;
        camera.far = 300f;
        camera.update();

        // Set up environment with directional light
        environment = new Environment();
        environment.set(new ColorAttribute(ColorAttribute.AmbientLight, 0.8f, 0.8f, 0.8f, 1f));
        environment.add(new DirectionalLight().set(0.8f, 0.8f, 0.8f, -1f, -0.8f, -0.2f));

        // Create a cube model
        ModelBuilder modelBuilder = new ModelBuilder();
        model = modelBuilder.createBox(5f, 5f, 5f,
                new Material(ColorAttribute.createDiffuse(Color.GREEN)),
                VertexAttributes.Usage.Position | VertexAttributes.Usage.Normal);
        modelInstance = new ModelInstance(model);
    }

    @Override
    public void render() {
        // Clear the screen
        Gdx.gl.glViewport(0, 0, Gdx.graphics.getWidth(), Gdx.graphics.getHeight());
        Gdx.gl.glClear(GL20.GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL20.GL_DEPTH_BUFFER_BIT);

        // Rotate the cube
        modelInstance.transform.rotate(Vector3.Y, 1f);

        // Render model using the environment’s light settings
        modelBatch.begin(camera);
        modelBatch.render(modelInstance, environment);
        modelBatch.end();
    }

    @Override
    public void dispose() {
        modelBatch.dispose();
        model.dispose();
    }
}

创建方法

@Override
public void create() {
    modelBatch = new ModelBatch();
// Set up the camera
camera = new PerspectiveCamera(67, Gdx.graphics.getWidth(), Gdx.graphics.getHeight());
camera.position.set(10f, 10f, 10f);
camera.lookAt(0, 0, 0);
camera.near = 1f;
camera.far = 300f;
camera.update();

  • create() 方法：初始化应用程序的关键组件，并设置初始状态。

  • modelBatch：用于处理模型的渲染批次。

  • 摄像机设置：

  • 创建 PerspectiveCamera，使用 67 度的视角。

  • 设置摄像机位置为 (10, 10, 10)。

  • 让摄像机朝向 (0, 0, 0)。

  • 定义近平面 (near) 和远平面 (far) 为 1 和 300。

  • 调用 update() 更新摄像机的投影矩阵。

    // Set up environment with directional light
environment = new Environment();
environment.set(new ColorAttribute(ColorAttribute.AmbientLight, 0.8f, 0.8f, 0.8f, 1f));
environment.add(new DirectionalLight().set(0.8f, 0.8f, 0.8f, -1f, -0.8f, -0.2f));

  • 光照设置：

  • 创建 Environment 对象，用于储存环境光设置。

  • 使用 ColorAttribute 设置环境光颜色为浅灰色。

  • 创建一个方向光源，设置其方向为 (-1, -0.8, -0.2)，光线颜色为浅灰色。

    // Create a cube model
ModelBuilder modelBuilder = new ModelBuilder();
model = modelBuilder.createBox(5f, 5f, 5f,
        new Material(ColorAttribute.createDiffuse(Color.GREEN)),
        VertexAttributes.Usage.Position | VertexAttributes.Usage.Normal);
modelInstance = new ModelInstance(model);
}

  • 创建立方体模型：

  • 使用 ModelBuilder 创建一个立方体模型。

  • 立方体的边长为 5 个单位。

  • 使用 Material 设置立方体材质为绿色。

  • 使用 VertexAttributes 指定模型顶点包含位置和法线信息。

  • 创建 ModelInstance，这对于处理一个模型的多个实例如移动和旋转是必要的。

渲染方法

@Override
public void render() {
    // Clear the screen
    Gdx.gl.glViewport(0, 0, Gdx.graphics.getWidth(), Gdx.graphics.getHeight());
    Gdx.gl.glClear(GL20.GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL20.GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
// Rotate the cube
modelInstance.transform.rotate(Vector3.Y, 1f);

// Render model using the environment’s light settings
modelBatch.begin(camera);
modelBatch.render(modelInstance, environment);
modelBatch.end();
}
  • render() 方法：每帧调用以更新和渲染场景。
  • 清空屏幕：
  • 设置视口，确保渲染区域覆盖整个窗口。
  • 清空颜色和深度缓存，以准备渲染新帧。
  • 旋转模型：
  • 对模型实例施加围绕 Y 轴旋转 1 度的变换。
  • 渲染模型：
  • 通过 modelBatch 开始渲染。
  • 调用 render 方法，应用光照环境来渲染 modelInstance。
  • 在结束渲染批次时调用 end()。

资源释放

@Override
public void dispose() {
    modelBatch.dispose();
    model.dispose();
}
  • dispose() 方法：清理所有分配的本地资源，防止内存泄漏。
  • modelBatch.dispose()：释放渲染批次使用的资源。
  • model.dispose()：释放加载的模型资源。

运行本教程的Libgdx3d效果

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