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transform、matrix的数学基础及threejs基本概

transform、matrix的数学基础及threejs基本概

作者: videring | 来源:发表于2020-04-21 17:03 被阅读0次

示例

https://c.runoob.com/codedemo/3391
https://www.runoob.com/try/try.php?filename=trycss3_transform-origin_inuse

transform的matrix表示

transform属性应用于元素的2D或3D转换。这个属性允许你将元素旋转,缩放,移动,倾斜等。
transform-origin属性允许您更改转换元素的位置。 2D转换元素可以改变元素的X和Y轴。 3D转换元素,还可以更改元素的Z轴。
transfrom matrix:

matrix(n,n,n,n,n,n)    定义 2D 转换,使用六个值的矩阵。 
matrix3d(n,n,n,n,n,n,n,n,n,n,n,n,n,n,n,n)定义 3D 转换,使用 16 个值的 4x4 矩阵。
transform与线性变化-translate
transform与线性变化-rotate
transform与线性变化
transform与线性变化-升维
transform与线性变化-升维例子
css中matrix

参考
栅格化时为什么要引入齐次坐标: https://www.jianshu.com/p/63ca53530a24
线性变换:
https://pan.baidu.com/share/init?surl=PHvga2hM5Gj3BhzeNcQNCQ,提取码:6zen
图形学 位移,旋转,缩放矩阵变换:
https://www.jianshu.com/p/ac1b34420be7

threejs基础概念

webgl处理流程
  • threejs中的transform操作

    threejs中的transform操作
    Three.js中矩阵和向量的使用教程(附例子):https://www.jianshu.com/p/7259aef11d4e
  • 坐标系空间变换
    坐标变换过程:物体从三维坐标映射到2D屏幕上,要经过一系列的坐标系变换,这些坐标系如下:
    model => world => image => perspective => screen
    (局部坐标=>世界坐标=>观察坐标=>透视坐标=>屏幕坐标)
    具体参见https://www.jianshu.com/p/09095090c07f
    https://blog.csdn.net/jgwuhust/article/details/51485702
    model(相对/本地坐标系)
    物体本身(local)的坐标系,是相对坐标。
    比如一个3D人物模型,头部某个点的坐标为(0,0,20),这是相对该模型的中心点(0,0,0)说的。当模型向前移动了5个单位,其中心点依旧是(0,0,0),头部那个点依旧是(0,0,20)。
    world(世界坐标系)
    世界坐标系,即物体放在世界里的坐标。把各元素绘制屏幕的时候,这些元素的本地坐标需要映射成世界坐标系坐标。three.js里面的世界坐标系是右手坐标系,一个应用程序可能包含成千上百个单独对象,我们必须把他们放到一个公共场景里,相机默认在世界坐标系的原点。
    还是上面的例子,他沿Z轴移动了5个单位后,中心点在世界坐标里变成了(0,0,5),头部那个点变成了(0,0,25)。
    物体的位移,缩放,旋转会改变它的世界坐标,不会改变它的model坐标。
    image(相机坐标系)
    相机也是世界里的一个物体,相机坐标就是以相机位置为坐标原点,相机的朝向为Z轴方向的坐标系。因为我们在电脑里看到的物体其实都是“相机”帮助我们看的,“相机”就是我们的眼睛,所以要以相机为标准进行坐标转换。
    在model,world,image坐标系下,X,Y,Z的范围都是无穷大,只是坐标系的基准不一样而已。
    perspective (NDC, Normalized Device Coords)(透视坐标系)
    这一步是将三维坐标向二维平面进行映射,经过透视变换之后,(x, y)的范围在[-1, 1],z的范围在[0, 1]。
    screen(屏幕坐标系)
    因为屏幕是有分辨率的,比如1920×1080,所以还要再进行一次变换。
    该坐标系的原点在屏幕左上角,x轴朝右,y轴朝下。x的范围在[0, xres-1],y的范围在[0, yres-1],即x是[0, 1920),y是[0, 1080)。
    z值是[0, MAXINT],z=0就是屏幕那个平面,z=MAXINT就是无穷远。

  • 参考
    基于 Threejs 的 web 3D 开发入门: https://www.jianshu.com/p/7ccf43f912bc
    webgl基本概念:
    https://www.jianshu.com/p/1d3134de34c4
    OpenGL ES顶点着色器和片元着色器:
    https://www.jianshu.com/p/16271a827095
    Threejs零基础入门:
    http://www.yanhuangxueyuan.com/Three.js/

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