Alternativa3D フラットシェーディングプリミティブ
Alternativa3D を簡単に扱うためのベーシックテンプレート
@author Yasu (clockmaker)
Alternativa3D フラットシェーディングプリミティブ
papervision3dでできてもAlternativa3Dではどうすれば？シリーズ、第2弾ｗ
Alternativa3DにもDevMaterialというフラットシェーディング風のmaterialはあるのですが
あまりにアレなので自作したものです。
Alternativa3Dブログでは、サンプルとして、色々出てるんですが、ソースは公開されてませんので、
このあたり、世界中の人のもやもやになってるみたいですねｗ
というわけで、前回LookAtやりましたので、それの応用でこれもできちゃいます。
Texture部分は各プリミティブでも使えるようにするには、
もう少し複雑なクラスで構成しないといけませんが、とりあえずこんな感じでできます。的なものです。
きっと、Alternativa3D ver7ではちゃんと実装されるでしょうｗ
@narutohyper
/**
* Copyright narutohyper ( http://wonderfl.net/user/narutohyper )
* MIT License ( http://www.opensource.org/licenses/mit-license.php )
* Downloaded from: http://wonderfl.net/c/wa0d
*/
// forked from clockmaker's [Alternativa3D] Basic Template
package {
import alternativ5.engine3d.materials.FillMaterial;
import alternativ5.engine3d.materials.DevMaterial;
import alternativ5.engine3d.primitives.Sphere;
import alternativ5.engine3d.events.MouseEvent3D
import alternativ5.types.Point3D;
import flash.display.Sprite;
[SWF(width = 465, height = 465, frameRate = 60)]
/**
* Alternativa3D を簡単に扱うためのベーシックテンプレート
* @author Yasu (clockmaker)
*/
/**
* Alternativa3D フラットシェーディングプリミティブ
* papervision3dでできてもAlternativa3Dではどうすれば？シリーズ、第2弾ｗ
*
* Alternativa3DにもDevMaterialというフラットシェーディング風のmaterialはあるのですが
* あまりにアレなので自作したものです。
*
* Alternativa3Dブログでは、サンプルとして、色々出てるんですが、ソースは公開されてませんので、
* このあたり、世界中の人のもやもやになってるみたいですねｗ
*
* というわけで、前回LookAtやりましたので、それの応用でこれもできちゃいます。
* Texture部分は各プリミティブでも使えるようにするには、
* もう少し複雑なクラスで構成しないといけませんが、とりあえずこんな感じでできます。的なものです。
*
* きっと、Alternativa3D ver7ではちゃんと実装されるでしょうｗ
*
* @narutohyper
*/
public class SimpleDemo extends Sprite {
public function SimpleDemo():void {
// テンプレートを作成します
var template:BasicTemplate = new BasicTemplate();
addChild(template);
// プリミティブを作成します
var light:Sphere = new Sphere(30);
light.cloneMaterialToAllSurfaces(new FillMaterial(0xCCCC00));
light.coords=new Point3D(0,200,0);
var box:shadingBox = new shadingBox(200, 200, 200);
box.originalDevMaterial(0x0000FF);
box.coords=new Point3D(0,0,0);
// 3Dシーンのルートに追加します
template.scene.root.addChild(light);
template.scene.root.addChild(box);
var angle:uint=0; //外周りの箱の為の角度
// Event.ENTER_FRAME 時に実行されるレンダリングのイベントです。
// レンダリング前に実行したい処理を記述します。
template.onPreRender = function():void {
// 立方体を回転させます (角度はラジアン)
angle++;
var radian:Number= angle/180*Math.PI;
var radian2:Number= angle/180*Math.PI*2;
light.y=Math.sin(radian)*400
light.x=Math.cos(radian)*400
light.z=Math.cos(radian)*400
box.rotationY += 1 * Math.PI / 180;
box.shading(light)
// マウスがステージの高さ何%の位置にあるか算出
var rateY:Number = mouseY / stage.stageHeight;
// カメラの高さの座標を調整
// イージングの公式 対象の値 += (目標値 - 現在の値) * 減速率
template.camera.y += ( - 1000 * rateY - template.camera.y) * 0.1;
// カメラの座標を中央に向かせる
template.cameraContoller.lookAt(new Point3D());
}
}
}
}
import flash.display.Bitmap;
import flash.display.BitmapData;
import flash.display.Sprite;
import flash.display.StageAlign;
import flash.display.StageQuality;
import flash.display.StageScaleMode;
import flash.display.BlendMode
import flash.events.Event;
import flash.geom.Rectangle
import flash.geom.ColorTransform
import alternativ5.engine3d.controllers.CameraController;
import alternativ5.engine3d.core.Camera3D;
import alternativ5.engine3d.core.Object3D;
import alternativ5.engine3d.core.Scene3D;
import alternativ5.types.Texture;
import alternativ5.types.Point3D;
import alternativ5.types.Matrix3D;
import alternativ5.engine3d.display.View;
import alternativ5.engine3d.primitives.Box;
import alternativ5.engine3d.primitives.Cone;
import alternativ5.engine3d.events.MouseEvent3D
import alternativ5.engine3d.materials.DevMaterial;
import alternativ5.engine3d.materials.FillMaterial;
import alternativ5.engine3d.materials.SurfaceMaterial;
import alternativ5.engine3d.materials.TextureMaterial
import alternativ5.utils.MathUtils;
/**
* 追記
* フラットシェーディングするbox
*/
class shadingBox extends Box{
private var effectUtl:effectUtility;
private var textureObj:Object;
public function shadingBox(width:Number = 100, length:Number = 100, height:Number = 100, widthSegments:uint = 1, lengthSegments:uint = 1, heightSegments:uint = 1, reverse:Boolean = false, triangulate:Boolean = false) {
super(width, length, height, widthSegments, lengthSegments, heightSegments, reverse, triangulate);
effectUtl=new effectUtility(this);
textureObj={}
}
public function lookAt(targetObject:*, upAxis:Point3D=null ):void {
effectUtl.lookAt(targetObject, this.getFaceById('top_0_0').normal)
}
public function originalDevMaterial(color:uint):void {
//originalのフラットシェーディングできるTextureを作成
textureObj.top = new originalDevTexture(color);
textureObj.front = new originalDevTexture(color);
textureObj.right = new originalDevTexture(color);
textureObj.bottom = new originalDevTexture(color);
textureObj.back = new originalDevTexture(color);
textureObj.left = new originalDevTexture(color);
//各materialにTextureをセット
this.setMaterialToSurface(new TextureMaterial(textureObj.top) ,'top');
this.setMaterialToSurface(new TextureMaterial(textureObj.front) ,'front');
this.setMaterialToSurface(new TextureMaterial(textureObj.right) ,'right');
this.setMaterialToSurface(new TextureMaterial(textureObj.bottom) ,'bottom');
this.setMaterialToSurface(new TextureMaterial(textureObj.back) ,'back');
this.setMaterialToSurface(new TextureMaterial(textureObj.left) ,'left');
}
public function shading(targetObject:*):void {
//光源(targetObject)に対してshadingLvを求め、Textureを変更
textureObj.top.shadeLv(toDegree(effectUtl.shadowLv(targetObject, this.getFaceById('top_0_0').normal)));
textureObj.front.shadeLv(toDegree(effectUtl.shadowLv(targetObject, this.getFaceById('front_0_0').normal)));
textureObj.right.shadeLv(toDegree(effectUtl.shadowLv(targetObject, this.getFaceById('right_0_0').normal)));
textureObj.bottom.shadeLv(toDegree(effectUtl.shadowLv(targetObject, this.getFaceById('bottom_0_0').normal)));
textureObj.back.shadeLv(toDegree(effectUtl.shadowLv(targetObject, this.getFaceById('back_0_0').normal)));
textureObj.left.shadeLv(toDegree(effectUtl.shadowLv(targetObject, this.getFaceById('left_0_0').normal)));
}
private function toDegree(no:Number):uint {
var result:uint =Math.round(Math.abs(MathUtils.toDegree(no)));
return result;
}
}
//originalのフラットシェーディングできるTextureを作成するクラス
class originalDevTexture extends Texture{
private var shadeBm:Bitmap;
private var tempSprite:Sprite;
public function originalDevTexture(color:int,_width:Number=10,_height:Number=10) {
tempSprite = new Sprite();
tempSprite.addChild(new Bitmap(new BitmapData(_width,_height, true, 0xFF000000 | color)))
shadeBm = new Bitmap(new BitmapData(_width,_height, true, 0xFFFFFFFF))
shadeBm.blendMode=BlendMode.HARDLIGHT
tempSprite.addChild(shadeBm)
super(new BitmapData(_width,_height, true, 0xFFFFFFFF));
this.bitmapData.draw(tempSprite)
}
public function shadeLv(_lv:uint):void {
//shadingLvでTextureをtranceform
//0:明るい(100%[1])～180:暗い(0%[0])
var cTransform:ColorTransform = new ColorTransform();
var lv:Number=(180-_lv)/180;
cTransform.redMultiplier=lv
cTransform.greenMultiplier=lv
cTransform.blueMultiplier=lv
shadeBm.transform.colorTransform = cTransform;
this.bitmapData.draw(tempSprite)
}
}
//プリミティブで使う、各種Utilityクラス
class effectUtility {
private var thisObject:*
public function effectUtility(mc:*) {
thisObject=mc;
}
//光源に対してのシャドーLvを返す。
public function shadowLv(targetObject:*, vAxis:Point3D=null ):Number {
var position :Point3D = thisObject.coords;
var target :Point3D = targetObject.coords;
var result :Number = 0;
//光源に対するZ方向(と距離)
var zAxis :Point3D = Point3D.difference(target,position);
//光源への距離
var length:Number =Math.sqrt(Math.pow(zAxis.x,2)+Math.pow(zAxis.y,2)+Math.pow(zAxis.z,2));
//光源に対するZ方向(正規化)
zAxis.normalize();
//各面の法線は、faceから直接もらう
if (vAxis) {
//箱の方向で、各面の法線を回転
var mtr :Matrix3D = thisObject.transformation;
mtr.d=0
mtr.h=0
mtr.l=0
vAxis.transform(mtr)
//内積を求めて、角度に変換(0:明るい～180:暗い)
result=Math.acos(Point3D.dot(zAxis,vAxis))
}
return result;
}
public function lookAt(targetObject:*, vAxis:Point3D=null ):void {
var position :Point3D = thisObject.coords;
var target :Point3D = targetObject.coords;
var zAxis :Point3D = Point3D.difference(target,position);
zAxis.normalize();
if (!vAxis) {
vAxis=new Point3D(0,1,0)
}
//var mtr :Matrix3D = thisObject.transformation;
//vAxis.transform(mtr)
if( modulo(zAxis) > 0.1 ) {
var xAxis :Point3D = Point3D.cross(vAxis, zAxis);
xAxis.normalize();
var yAxis :Point3D = Point3D.cross( zAxis, xAxis);
yAxis.normalize();
var look :Matrix3D = thisObject.transformation;
var mtr:Matrix3D=new Matrix3D()
mtr.rotate(MathUtils.toRadian(90),MathUtils.toRadian(90),MathUtils.toRadian(90))
vAxis.transform(mtr)
look.a = xAxis.x * thisObject.scaleX*reverseCheck(vAxis.x);
look.e = xAxis.y * thisObject.scaleX*reverseCheck(vAxis.x);
look.i = xAxis.z * thisObject.scaleX*reverseCheck(vAxis.x);
look.b = yAxis.x * thisObject.scaleY*reverseCheck(vAxis.y);
look.f = yAxis.y * thisObject.scaleY*reverseCheck(vAxis.y);
look.j = yAxis.z * thisObject.scaleY*reverseCheck(vAxis.y);
look.c = zAxis.x * thisObject.scaleZ*reverseCheck(vAxis.z);
look.g = zAxis.y * thisObject.scaleZ*reverseCheck(vAxis.z);
look.k = zAxis.z * thisObject.scaleZ*reverseCheck(vAxis.z);
var rotations:Point3D = look.getRotations();
thisObject.rotationX = rotations.x;
thisObject.rotationY = rotations.y;
thisObject.rotationZ = rotations.z;
}
}
private function modulo(target:Point3D):Number {
return Math.sqrt( target.x*target.x + target.y*target.y + target.z*target.z );
}
private function reverseCheck(no:Number):Number {
var result:Number=1;
if (no<0) result=-1;
return result;
}
}
/**
* BasicTemplate for Alternativa3D
* Alternativa3Dを扱いやすくするためのテンプレートです
* @author Yasu
*/
class BasicTemplate extends Sprite{
/**
* シーンインスタンスです。
*/
public var scene:Scene3D;
/**
* ビューインスタンスです。
*/
public var view:View;
/**
* カメラインスタンスです。
*/
public var camera:Camera3D;
/**
* カメラコントローラーです。
*/
public var cameraContoller:CameraController;
private var _viewWidth:int;
private var _viewHeight:int;
private var _scaleToStage:Boolean;
/**
* 新しい BasicTemplate インスタンスを作成します。
* @param viewWidth
* @param viewHeight
* @param scaleToStage
*/
public function BasicTemplate(viewWidth:int=640, viewHeight:int=480, scaleToStage:Boolean = true) {
_viewWidth = viewWidth;
_viewHeight = viewHeight;
_scaleToStage = scaleToStage;
// Creating scene
scene = new Scene3D();
scene.splitAnalysis = false; // not analysis for performance
scene.root = new Object3D();
// Adding camera
camera = new Camera3D();
camera.z = -1000;
scene.root.addChild(camera);
// camera contoller
cameraContoller = new CameraController(this);
cameraContoller.camera = camera;
// set view
view = new View();
view.camera = camera;
addChild(view);
// stage
if (stage) init();
else addEventListener(Event.ADDED_TO_STAGE, init);
}
/**
* 初期化されたときに実行されるイベントです。
* 初期化時に実行したい処理をオーバーライドして記述します。
*/
protected function atInit():void {}
/**
* 初期化されたときに実行されるイベントです。
* 初期化時に実行したい処理を記述します。
*/
private var _onInit:Function = function():void { };
public function get onInit():Function { return _onInit; }
public function set onInit(value:Function):void {
_onInit = value;
}
/**
* Event.ENTER_FRAME 時に実行されるレンダリングのイベントです。
* レンダリング前に実行したい処理をオーバーライドして記述します。
*/
protected function atPreRender():void {}
/**
* Event.ENTER_FRAME 時に実行されるレンダリングのイベントです。
* レンダリング前に実行したい処理を記述します。
*/
private var _onPreRender:Function = function():void{};
public function get onPreRender():Function { return _onPreRender; }
public function set onPreRender(value:Function):void {
_onPreRender = value;
}
/**
* Event.ENTER_FRAME 時に実行されるレンダリングのイベントです。
* レンダリング後に実行したい処理をオーバーライドして記述します。
*/
protected function atPostRender():void {
}
/**
* Event.ENTER_FRAME 時に実行されるレンダリングのイベントです。
* レンダリング後に実行したい処理を記述します。
*/
protected var _onPostRender:Function = function():void{};
public function get onPostRender():Function { return _onPostRender; }
public function set onPostRender(value:Function):void {
_onPostRender = value;
}
/**
* レンダリングを開始します。
*/
public function startRendering():void {
addEventListener(Event.ENTER_FRAME, onRenderTick);
}
/**
* レンダリングを停止します。
*/
public function stopRendering():void {
removeEventListener(Event.ENTER_FRAME, onRenderTick);
}
/**
* シングルレンダリング(レンダリングを一回だけ)を実行します。
*/
public function singleRender():void {
onRenderTick();
}
/**
* @private
*/
private function init(e:Event = null):void {
stage.scaleMode = StageScaleMode.NO_SCALE;
stage.align = StageAlign.TOP_LEFT;
stage.quality = StageQuality.HIGH;
// resize
stage.addEventListener(Event.RESIZE, onResize);
onResize(null);
// render
startRendering();
atInit();
_onInit();
}
/**
* @private
*/
private function onRenderTick(e:Event = null):void {
atPostRender();
_onPostRender();
scene.calculate();
atPreRender();
_onPreRender();
}
/**
* @private
*/
private function onResize(event:Event = null):void {
if (_scaleToStage) {
view.width = stage.stageWidth;
view.height = stage.stageHeight;
}else {
view.width = _viewWidth;
view.height = _viewHeight;
}
}
}