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J2ME 3D 遊戲開發：保留模式與 M3G 管線實戰（上）

編輯：J2ME

兩種 3D 開發範式：立即模式 vs. 保留模式

JSR 184 (Mobile 3D Graphics API / M3G) 定義了兩種開發模式：

立即模式：開發者手動編排每個頂點、三角形、屬性陣列，靈活但極其繁瑣，適合程序化幾何體。
保留模式：核心優勢——使用 3ds Max、Blender 等 DCC 工具建模、動畫、佈光、骨骼蒙皮，匯出標準 .m3g 場景檔，應用端僅負責載入、渲染、播放動畫，實現「美術與程式分離、資料驅動渲染」。

工具鏈選擇指南

工具	授權	M3G 匯出	適用對象
3ds Max	商業（昂貴）	官方支援	專業工作室、大型專案
Superscape Swerve	商業/授權	原生支援	企業級 3D 應用開發
Blender	開源免費	需匯出腳本/外掛	獨立開發者、學習研究

建議：預算有限首選 Blender + 社群維護的 M3G 匯出腳本（如 io_export_m3g.py），流程驗證通過後再評估商業工具。

核心載入與渲染管線

1. 載入 World 根節點

try {
    World world = (World) Loader.load("/pogoroo.m3g")[0];
    // 後續初始化...
} catch (Exception e) { e.printStackTrace(); }

Loader.load() 回傳 Object[]，索引 0 通常為場景根節點 World。

2. 透過 User ID 取得場景物件


// 建模階段在 3ds Max/Blender 為各物件設定 User Properties 整數 ID
static final int POGOROO = 554921620;  // 袋鼠模型群組
static final int CAMERA  = 769302310;  // 攝影機
static final int TRANSFORM = 347178853; // 動畫變換節點
static final int ROO = 418071423;      // 動畫控制器

Group rooGroup = (Group) world.find(POGOROO);
Group camGroup = (Group) world.find(CAMERA);
Group animTransform = (Group) world.find(TRANSFORM);
AnimationController animCtrl = (AnimationController) world.find(ROO);

關鍵點：User ID 需在美術與程式協定階段確定，避免硬編碼魔術數字散落代碼各處。

3. 解析動畫長度（關鍵幀序列）

AnimationTrack track = animTransform.getAnimationTrack(0);
int animDuration = 1000; // 預設 1 秒
if (track != null) {
    KeyframeSequence ks = track.getKeyframeSequence();
    if (ks != null) animDuration = ks.getDuration(); // 取得實際毫秒長度
}

4. 設定視口長寬比（避免模型拉伸變形）

void setupAspectRatio() {
    viewportWidth = canvas.getWidth();
    viewportHeight = canvas.getHeight();
    Camera cam = world.getActiveCamera();
    float[] params = new float[4];
    int projType = cam.getProjection(params);
    if (projType != Camera.GENERIC) {
        float aspect = (float) viewportWidth / viewportHeight;
        cam.setProjection(projType, params[0], params[1], params[2], params[3], aspect);
    }
}

5. 遊戲迴圈：動畫更新 + 渲染

// 使用 TimerTask 固定 20 FPS (50ms)
Timer timer = new Timer();
timer.scheduleAtFixedRate(new TimerTask() {
    public void run() {
        if (canvas != null && g3d != null && world != null) {
            int time = (int) System.currentTimeMillis();
            world.animate(time); // 推進動畫時間
            canvas.repaint(viewportX, viewportY, viewportWidth, viewportHeight);
        }
    }
}, 0, 50);

6. Canvas 繪製回調

protected void paint(Graphics g) {
    Graphics3D g3d = Graphics3D.getInstance();
    g3d.bindTarget(g); // 綁定 2D Graphics 作為渲染目標
    g3d.render(world); // 一鍵渲染整個場景
    g3d.releaseTarget();
}

完整 MIDlet 架構骨架

public class Game3DMIDlet extends MIDlet {
    private Display display;
    private GameCanvas3D canvas; // 繼承 Canvas 實作 paint()
    private World world;
    private Graphics3D g3d = Graphics3D.getInstance();
    private AnimationController animCtrl;
    private int animDuration;

    public void startApp() {
        display = Display.getDisplay(this);
        canvas = new GameCanvas3D(this);
        display.setCurrent(canvas);
        loadWorld();
        setupAspectRatio();
        startRenderLoop();
    }

    private void loadWorld() { /* ... Loader.load + find() ... */ }
    private void setupAspectRatio() { /* ... */ }
    private void startRenderLoop() { /* ... Timer.schedule ... */ }
}