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3D-Berechnungen: schau dir The Art of Demomaking an; das hat zwar nichts mit Java zu tun, aber erklärt die prinzipielle Funktionsweise anhand einfacher Beispiele(die sich einfach in Java umsetzen lassen).
Der 3D Geo-Primer(und ein paar weitere Artikel) auf der gleichen Seite ist sicher auch einen Blick wert.
Die schnellsten Grafikmethoden bietet dir Java3D (ist eine OGL/DX Kapselung); in hat man sich recht ausführlich drüber unterhalten Dieses hier solltest du dir auch anschaun.