Webg中三維座標

2021-09-26 01:09:38 字數 1565 閱讀 4717

1 webgl座標系

在現實世界中,所有的事物都是三維的的,而計算機螢幕顯示的是二維的圖形,將三維和二維聯絡在一起的紐帶就是座標。

webgl處理的是三維圖形,所以它使用三維座標系統,具有x軸、y軸、z軸。當你面像計算機螢幕時,x軸是水平的(正

方向為右),y軸是垂直的(正方向為下),z軸垂直於螢幕(正方向為外)

2.進入三維世界

在webgl中為了確定觀察者的狀態,你需要獲取兩項資訊:視點(觀察者的位置),觀察目標點。我們使用上述三個向量建立乙個檢視矩陣,然後將該矩陣傳給頂點著色器,用來表示 觀察者的狀態。

模型矩陣:平移、縮放等基本變換矩陣或它們的組合

《模型檢視矩陣》 = 《檢視矩陣》 * 《模型矩陣》

可視範圍(正射型別)

你可以將三維物體放在三維空間中的任何地方,但是只有當它在可視範圍內時,webgl才會繪製它。事實上,不繪製可視範圍

外的物件,是基本的降低程式開銷的手段。

有兩類常用的可視空間

(1) 長方體可視空間,也稱盒狀空間,由正射投影產生。

(2)四稜錐/金字塔可視空間,由透視投影產生。

首先介紹基於正射投影的盒狀可視空間的工作原理。

可視空間由前後兩個矩形表面確定,分別稱為近裁剪面和遠裁剪面。在畫布(canvas)上顯示的就是可視空間物體在近裁剪面上的投影。

定義盒狀可視空間,使用cuon-matrix.js提供的matrix4.setortho()方法可用來設定投影矩陣,定義盒狀可視空間。

這個矩陣被稱為正射投影矩陣: u_projmatrix

gl_position = u_projmatrix * a_position 將頂點都轉換為標準立方體所對應的頂點座標。標準立方體就是webgl顯示的時候的標準盒狀空間,其中的值都是 left:-1,right:1,top:1, bottom:-1

下面介紹可視空間(透視投影)

在透視投空間中,場景具有深度感。webgl能夠自動將距離遠的物體縮小顯示,產生深度感。

定義透視投影可視空間

透視投影可視空間也有視點、視線、近裁剪面和遠裁剪面,這樣可視空間內的物體才會被顯示,可視空間外的物體就不會被顯示。

不論是透視投影可視空間還是盒狀可視空間,我們都用投影矩陣來表示它,但是定義矩陣的引數不同。

matrix4物件的setperspective()方法來定義透視投影可視空間。

matrix4.setperspective(fov,aspect, near,far)

引數:fov 指定垂直角,可是空間頂面和地面的夾角,必須大於0

aspect: 指定近裁剪面的寬高比(寬/高)

near,far: 指定近裁剪面和遠裁剪面到視點的位置。

在畫布(canvas)上顯示的就是可視空間物體在近裁剪面上的投影。

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