Java3D用其自己定義的場景圖和觀察模式等技術構造了3D的上層結構，實現了在Java平臺使用三維技術。本文在原理上著重介紹Java3D特有的兩個重要概念：場景圖（Scene Graph）、觀察模式（View Model）。在接口使用上的介紹分為兩部分：實例說明如何使用Java3D接口；說明如何將Java3D技術與Java原有的Web技術（JSP、Serverlet）相結合，在網頁上實現三維顯示。

1. 關于Java3D

1.1 Java3D簡介

Java3D API是Sun定義的用于實現3D顯示的接口。3D技術是底層的顯示技術，Java3D提供了基于Java的上層接口。Java3D把OpenGL和DirectX這些底層技術包裝在Java接口中。這種全新的設計使3D技術變得不再繁瑣并且可以加入到J2SE、J2EE的整套架構，這些特性保證了Java3D技術強大的擴展性。

Java3D建立在JAVA2（JAVA1.2)基礎之上，JAVA語言的簡單性使JAVA3D的推廣有了可能。它實現了以下三維顯示能夠用到的功能：

生成簡單或復雜的形體（也可以調用現有的三維形體）

使形體具有顏色、透明效果、貼圖。

在三維環境中生成燈光、移動燈光。

具有行為的處理判斷能力（鍵盤、鼠標、定時等）。

生成霧、背景、聲音。

使形體變形、移動、生成三維動畫。

編寫非常復雜的應用程序，用于各種領域如VR（虛擬現實）。

J2SE在其標準開發包中并不提供Java3D的API，Java3D是一個獨立的可選組件，可以單獨下載。Java3D現在(截止到2003年5月）提供的正式版本是1.3.0，可以在 http://java.sun.com/products/java-media/3D/download.html 下載該開發工具包。

Java3D 1.3有7個不同的可下載版本：

Java3D for Windows（DirectX version）SDK for JDK（include Runtime）；
Java3D for Windows（OpenGL version）SDK for JDK（include Runtime）；
Java3D for Solaris/SPARC Runtime for JDK（include Runtime）；
Java3D for Windows（DirectX version）Runtime for JRE；
Java3D for Windows（OpenGL version）Runtime for JRE；
Java3D for Solaris/SPARC SDK for JRE；
Java3D for Solaris Runtime 64 bit support；

其中前三個版本是開發包。第4、5、6個版本是Java3D運行期支持程序包。最后一個是支持Solaris 64 bit操作平臺運行Java3D的程序包。前三個的開發包包含了各自對應的運行期支持包。Java語言本身具有跨平臺特性，無論使用上述哪個版本的開發包，概念和實現代碼都會保持完全一致。這里我們使用Java3D for Windows（OpenGL version）SDK for JDK（include Runtime）；版本作為我們討論、實現Java3D的工具包。注意在安裝此版本SDK前要保證下列環境：

Java 2 (Runtime or SDK) version 1.3.1 或更后的版本

OpenGL 1.1 或更后的版本，并且是Microsoft支持的顯卡廠商

Windows NT 4.0 only: Service Pack 3 或更后的版本（Window2000、WindowXP）

1.2 Java3D與其他三維技術的比較

JAVA3D可應用在三維動畫、三維游戲、機械CAD等多個領域。但作為三維顯示實現技術，它并不是唯一選擇而且是一個新面孔。在Java3D之前已經存在很多三維技術，這些三維技術在實現的技術、使用的語言以及適用的情況上各有不同，我們主要介紹與Java3D又密切關系的三種技術：OpenGL、DIRECT3D、VRML

OpenGL是業界最為流行也是支持最廣泛的一個底層3D技術，幾乎所有的顯卡廠商都在底層實現了對OpenGL的支持和優化。OpenGL同時也定義了一系列接口用于編程實現三維應用程序，但是這些接口使用C（C++）語言實現并且很復雜。掌握針對OpenGL的編程技術需要花費大量時間精力。

DIRECT3D是Microsoft公司推出的三維圖形編程API，它主要應用于三維游戲的編程。眾多優秀的三維游戲都是由這個接口實現。與OpenGL一樣，Direct3D的實現主要使用C++語言。

VRML2.0(VRML97)自1997年12月正式成為國際標準之后，在網絡上得到了廣泛的應用，這是一種比BASIC、JAVASCRIPT等還要簡單的語言。腳本化的語句可以編寫三維動畫片、三維游戲、計算機三維輔助教學。它最大的優勢在于可以嵌在網頁中顯示，但這種簡單的語言功能較弱（如目前沒有形體之間的碰撞檢查功能），與JAVA語言等其它高級語言的連接較難掌握，因而逐漸被淹沒在競爭激烈的網絡三維技術中。

表1是Java3D與其它三維技術的比較圖，可以從中直觀的看出他們相互間的區別：

技術	實現層次	開發技術（難度）	擴展性	最適合應用領域
Java3D	中層（JVM）	Java（較易）	J2SE標準擴展（好）	網上三維顯示實現…
OpenGL	底層（顯卡）	CC++（難）	各大廠商支持（較好）	三維設計軟件…
Direct3D	底層（操作系統）	C++（較難）	Windows平臺（差）	三維游戲…
VRML	上層（網頁）	標記語言（容易）	安裝插件支持（一般）	網上虛擬現實…

表1：3D技術對招表